Проект "Спроектировать трехфазный синхронный двигатель"

1.

Курсовая работа
НА ТЕМУ: СПРОЕКТИРОВАТЬ ТРЕХФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ
ДВИГАТЕЛЬ

2.

Введение
Проектирование электрической машины - задача
неоднозначная, так как число исходных расчетных уравнений,
описывающих электромагнитные связи в ней, меньше числа
неизвестных величин. Потому номинальные данные могут быть
обеспечены при различных соотношениях основных размеров и
электромагнитных нагрузок машины.
В данной работе проектировался синхронный двигатель исходя
из исходных данный, так же произведены все необходимые
расчеты, и сделаны основные чертежи.

3.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЯ
ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Электрические машины, преобразующие механическую
энергию в электрическую, называют двигателями. Трехфазные
синхронные двигатели являются единственным типом источников
энергии, устанавливаемых на всех электрических станциях
переменного тока, как малых, так и мощных систем.
Наименование синхронные они получили благодаря
синхронному вращению магнитных полей ротора и статора.

4.

Расчетная часть
Исходные данные:
Наименование
заданных
параметров
и
их Синхронный генератор
условные обозначения
Номинальный режим работы
Продолжительный
Номинальная мощность Рн, кВт
200
Номинальное напряжение (линейное) Uн, В
400
Номинальная частота вращения n, об/мин
1500
Частота питающей сети, Гц
50
Коэффициент мощности, cos
0,8
Способ соединения фаз статора
звезда
Способ возбуждения
От
специальной
обмотки, вложенной в
паз статора
Степень защиты от внешних воздействий
IP23
Способ охлаждения
IC01
Исполнение по способу монтажа
IM1001
Климатические условия и категория размещения
У2
Форма выступающего конца вала
Цилиндрическая
Способ соединения с приводным механизмом Упругая муфта
или приводным двигателем

5.

Основные расчеты
В данной курсовой работе были произведены расчеты:
Расчёт номинальных параметров
Определение размеров статора
Расчёт зубцовой зоны статора. Сегментировка
Расчёт пазов и обмотки статора
Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора
Расчёт демпферной обмотки
Расчет магнитной цепи
Определение параметров обмотки статора для установившегося режима работы
Расчёт МДС обмотки возбуждения при нагрузке. Векторная диаграмма
Расчёт обмотки возбуждения
Определение параметров и постоянных времени обмоток
Расчёт масс активных материалов
Определение потерь и КПД
Расчёт превышения температуры обмотки статора
Определение токов короткого замыкания
Расчёт и построение характеристик генератора

6.

Полученные данные при расчете
H
Параметр
H
BZ 1 111
ZZ11 33
3
Е, В
Ф=Е/3,3·103, Вб
Вδ=Е/290,9, Тл
Fδ=14,4Е, А
=6,38∙10-3Е, Тл0,7371,471,621,771,92
, А/м214292076001900035000
FZ1=6,75∙10-2 , А14,4197,15131282,52362,5
Ва=Е/203, Тл
ξ
На, А/м
Fa=17,6∙10-2ξ На, А
ВZ2=5,42∙10-3Е, Тл
НZ2, А/м
FZ2=14,2∙10-3 НZ2, А
FδZa= Fδ+ FZ1+ Fa+ FZ2, А
Фσ=3,2∙10-6 FδZa, Вб
Фm= Ф + Фσ=Е/3,3·103+3,2∙10-6∙FδZa, Вб
Вm=Фm/0,057,Тл
Нm, А/м
Fm=0,191∙ Нm, А
Fδmj = 250 Вm, A
Вj =41·10-4 Е+42,9∙10-6FδZa, Тл
Нj, А/м
Fj= 8,69∙10-2Нj, А
Fmj= Fm+ Fδmj+ Fj, А
Fвo= FδZа+ Fm+ Fδmj+ Fj, А
Fвo*
Фm*
FδZa*
Fmj*
Фσ*
Е* и Ф*
0,5
115,5
0,035
0,4
1663,2
1
230,9
0,07
0,8
3324,9
1,1
254
0,077
0,87
3657,6
1,2
277
0,084
0,95
3988,8
1,3
300,2
0,091
1,03
4322,9
0,57
0,62
172
18,8
0,63
300
4,26
1700,7
0,0054
0,0404
0,71
593
113,3
178
0,55
443
38,5
329,8
2030,5
0,45
0,58
0,38
0,07
0,077
1,14
0,47
1200
99,3
1,25
940
13,3
3634,6
0,0116
0,0816
1,43
2300
439,3
358
1,103
1100
95,6
892,9
4527,5
1
1,17
0,803
0,2
0,166
1,25
0,43
2700
204,3
1,38
1393
19,8
4394,7
0,0141
0,0911
1,6
4100
783,1
400
1,23
1370
119,1
1302,2
5696,9
1,26
1,3
0,97
0,29
0,201
1,36
0,37
6000
390,7
1,5
2270
32,2
5694,2
0,0182
0,1022
1,8
7683
1467,5
450
1,38
1970
171,2
2089
7783,2
1,72
1,46
1,26
0,46
0,260
1,48
0,32
14000
788,5
1,63
4750
67,5
7541,4
0,0241
0,1151
2,02
20308
3878,8
505
1,55
3440
298,9
4682,7
12224,1
2,7
1,64
1,67
1,03
0,344

7.

3. ОРГАНИЗАЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО
ГЕНЕРАТОРА
Трехфазными генераторами называются генераторы переменного тока,
одновременно вырабатывающие несколько ЭДС одинаковой частоты, но
с различными начальными фазами. Совокупность таких ЭДС называется
трехфазной системой ЭДС. Многофазными цепями называются цепи
переменного тока, в которых действуют многофазные системы ЭДС.
Любая из цепей многофазной системы, где действует одна ЭДС,
называется фазой.
Универсальный синхронный трёхфазный генератор - специфический
механизм переменного тока, который призван преобразовывать
определённый тип энергии в электричество.
Помимо этого, такие агрегаты успешно используются многими
специалистами в качестве электромоторов для установок, где уровень
мощности превышает отметку 50 кВт. Когда синхронный аппарат
работает, то в графике двигателя источник постоянного тока соединяют с
ротором, а вот статор подсоединяют к трёхфазному кабелю.

8.

4. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ.
25.1. Вращающийся невозбужденный генератор с отключенным устройством
автомата гашения поля (далее – АГП) должен рассматриваться как
находящийся под напряжением (за исключением случая вращения от
валоповоротного устройства).
25.2. При испытаниях генератора установка и снятие специальных закороток
на участках его схемы или схемы блока должны выполняться после их
заземления. Установку и снятие специальных закороток при рабочей частоте
вращения разрешается выполнять с использованием средств защиты после
снятия возбуждения генератора и отключения АГП.
25.3. На каждой электростанции должны быть утверждены схемы заземления
генератора, учитывающие тип системы возбуждения генератора, схемы РУ
генераторного напряжения, схему блока и схему нейтрали генератора.
Должна быть исключена подача напряжения в обмотку ротора от схемы
начального возбуждения.
25.4. В цепях статора вращающегося невозбужденного генератора с
отключенным устройством АГП допускается измерять значение остаточного
напряжения, определять порядок чередования фаз.

9.

Заключение
В данной курсовой работе рассмотрены и решены все поставленные
задачи.
Произведены все необходимые расчеты, сделаны все чертежи с
описанием.

10.

Спасибо за внимание