Расчет трехфазной синхронной машины
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Содержание
Введение
1. Определение главных размеров двигателя
2. Расчет сердечника и обмоток статора
3. Расчет параметров воздушного зазора
4. Расчет параметров полюсов ротора
5. Расчет параметров пусковой обмотки
6. Расчет магнитной цепи
7. Расчет параметров обмотки статора
8. Определение МДС обмотки возбуждения
9. Расчет параметров обмотки возбуждения
10. Потери мощности. КПД и статическая перегружаемость двигателя
11. Тепловой расчет
Заключение
Список используемых источников
Введение
Строение двигателя СДН 2. Корпус статора сварной из листовой конструкционной стали. Он состоит из стоек, соединенных между собой продольными ребрами жесткости, опорных лап и наружной обшивки. В обшивке корпуса имеются окна с жалюзи и решетками для воздуха.
Сердечник статора состоит из пакетов-сегментов, собранных из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Пакеты разделены вентиляционными каналами шириной 10 мм каждый, образованными распорками. Сердечник запрессован в корпус статора и закреплен нажимными шайбами (кольцами), соединенными стяжными шпильками.
Обмотка статора двухслойная, петлевая, с изоляцией класса нагревостойкости В. Лобовые части обмотки статора (основной и дополнительной) крепятся к изолированным бандажным кольцам. Пазовая часть обмотки статора удерживается в прямоугольных пазах гетинаксовыми клиньями.
Вводное устройство обмотки статора состоит из корпуса с крышкой и четырех опорных изоляторов. Обмотка статора имеет шесть выводных концов, три из которых (начала фазных обмоток) крепятся к соответствующим изоляторам, а три (концы фазных обмоток) соединены вместе на четвертом изоляторе, образуя нулевую точку. В двигателях мощностью 3200 и 4000 кВт имеются два вводных устройства: одно для начал обмоток фаз, а другое - для концов. В этом случае устройства расположены по обе стороны корпуса двигателя.
Остов ротора явнополюсных синхронных машин может быть шихтованным или сварным. Сердечники полюсов, шихтованные из листовой стали толщиной 1,0 или 1,4 мм. Пакет сердечника каждого полюса скрепляют посредством литых нажимных щек и заклепок. Если остов ротора сварной, то сердечники полюсов крепятся шпильками. При этом сердечник полюса имеет массивный центральный стержень, в который ввертывают крепящие полюс шпильки. Если остов ротора шихтованный, то сердечники имеют Т-образные хвостовики, с помощью которых полюсы крепятся на остове. На ротор установлены вентиляционные лопатки.
Обмотка ротора состоит из полюсных катушек, изготовленных из полосовой меди, намотанной «на ребро». Катушки имеют межвитковую изоляцию из асбестовой бумаги. Корпусная изоляция катушек имеет класс нагревостойкости B или F.
Пусковая обмотка состоит из латунных и медных стержней, расположенных в полуоткрытых пазах полюсных наконечников и припаянных к дугообразным медным сегментам, выполненным из полосовой меди, гнутой«плашмя». Сегменты быстроходных двигателей соединены встык накладками. Накладки имеют дополнительное крепление к остову ротора. Сегменты тихоходных двигателей соединены между собой внахлест. Соединенные между собой сегменты образуют короткозамыкающие кольца пусковой клетки.
Контактные кольца стальные подвесного типа, крепятся на конце вала за подшипниковым узлом. Снаружи узел контактных колец прикрыт съемным стальным кожухом.
В двигателях применены графитные щетки марки Г-3 или электрографитные марки ЭГ-4 размером . Конструкция щеткодержателей обеспечивает равномерное прижатие щеток к кольцам и позволяет регулировать давление на щетку. Траверса для крепления щеткодержателей состоит из двух шин, которые крепятся изолированными шпильками к корпусу подшипника.
Корпус статора с торцевых сторон прикрыт предохранительными стальными щитами, которые закрывают лобовые части обмотки статора и ротор. Щиты двигателей серии СДН 2 имеют отверстия для входа охлаждающего воздуха, защищенные жалюзи и решетками.
Двигатель выполнен без фундаментной плиты, а стояковые подшипники установлены на подшипниковых полущитах, приваренных к нижней части корпуса статора.
В двигателе применены подшипники скольжения с кольцевой смазкой.
Высота оси вращения для всех двигателей серии СДН 2 составляет 630 мм. Охлаждение - воздушное. Двигатели мощностью от 315 до 1250 кВт при частоте вращения 300, 375 и 500 об/мин имеют согласную аксиально-радиальную вентиляцию, а двигатели мощностью 630-4000 кВт с частотой вращения 600, 750 и 1000 об/мин имеют согласную радиальную вентиляцию. В двигателях серии СДН 2 роль вентиляторов выполняют лопатки, прикрепленные к ободу ротора.
В двигателях серии СДН 2 контроль температуры статора осуществляется термометрами сопротивления, закладываемыми в пазы. Температура вкладышей подшипников скольжения контролируется встроенными в подшипники термометрами сопротивления.
Синхронные двигатели серий СДН 2 и СДН 32.
Эти двигатели предназначены для привода вентиляторов, насосов, мельниц и других механизмов, не требующих регулирования частоты вращения. Двигатели этих серий выполняются 16-го и 17-го габаритов с наружными диаметрами сердечников статоров 1180 и 1430 мм. Двигатели рассчитаны для включения в трехфазную сеть частотой 50 Гц и напряжением6000 В.
Двигатели изготавливаются на мощности от 315 до 4000 кВт при частотах вращения от 300 до 1000 об/мин и предназначены для работы с опережающим током при коэффициенте мощности .
Двигатели серии СДН 2 имеют исполнение по степени защиты IP11, а двигатели серии СДН 32 - исполнение IP43. Возбуждение двигателей осуществляется от тиристорных преобразователей с автоматическим регулированием тока возбуждения при пуске и остановке двигателей, а также при их аварийных отключениях.
Электротехническая промышленность является одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Широкая сфера применения электротехнических изделий, их огромное значение для процессов производства и потребления электрической энергии, а так же в развитии механизации и автоматизации производственных процессов делают электротехническую промышленность ключевой отраслью, определяющей научно-технический прогресс.
Электромашиностроение - это основная отрасль электротехнической промышленности, изготовляющая генераторы для производства электрической энергии и электродвигатели для привода станков, механизмов, транспортных средств, бытовых электроустройств и т.д.
Проектирование электрической машины - это сложная комплексная задача, включающая расчет и выбор размеров статора, ротора и других элементов электрической машины и конструирование деталей и сборочных единиц с последующей компоновкой электрической машины в целом.
В данной работе будет произведен расчёт синхронного двигателя СДН 2 - 17 - 51 - 10.
1. Определение главных размеров двигателя
двигатель статор ротор мощность
По данным номера габарита - 17, выбираем наружный диаметр сердечника статора ; высота оси вращения h = 630 мм.
Внутренний диаметр сердечника статора
при 2p=10 принимаем
Расчетная мощность двигателя
где при
Предварительные значения максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре и линейной нагрузки принимаем по рис. 1, б при полюсном делении
Рис. 1 Рекомендуемые значения магнитной индукции и линейной нагрузки для явнополюсных синхронных машин:
а - мощность до 100 кВт; б - мощность более 100 кВт.
Расчетная длина сердечника статора
где предварительные значения коэффициентов принимаем:
Коэффициент длины сердечника статора
что находится в пределах рекомендуемых значений при 2p=10
Фактическая длина сердечника статора
2. Расчет сердечника и обмоток статора
Номинальный ток статора
где фазное напряжение
(схема соединения обмотки статора - звезда). Число параллельных ветвей обмотки статора принимаем
Число пазов сердечника статора: по рис. 2 для 17-го габарита при
определяем минимальное и максимальное значения зубцового деления
Рис. 2 Предельные значения зубцового деления для синхронных явнополюсных машин:
1 - 13-й и 14-й габариты; 2 - 16-й и 17-й габариты; 3 - 18 - 21-й габариты.
;
и соответствующие им максимальное и минимальное числа пазов
Результаты расчета хорды , числа пазов на полюс и фазу
, числа эффективных проводников в пазу, зубцового деления и фактического значения линейной нагрузки сведены в табл. 1.
Таблица 1
|
№ |
Число пазов |
Число сегментов |
© 2006-2015 Студенческий сайт ТНУ им. В.И.Вернадского, TNU.in.UA