Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Кафедра «Электрические машины»
Двигатель синхронный вертикальный
типа ВДС – 325/69– 20 мощностью 7500 кВт
Курсовой проект
Пояснительная записка
140203 3381 38 036
Руководитель: Родионов И.Е
Студент: Худояров Р.К
Группа: Э – 38012
Екатеринбург 2011 г
Реферат
Пояснительная записка включает в себя расчет синхронного двигателя вертикального исполнения типа ВДС-325/69-20 мощностью Pном = 7500 кВт.
В данной работе произведен синтез электромагнитного ядра явнополюсного синхронного вертикального двигателя, результаты которого удовлетворяют всем предъявленным техническим требованиям.
В первой главе описаны конструкция, принцип действия, назначение, основные характеристики и элементы конструкции синхронного двигателя.
Вторая глава представляет собой полностью ручной расчет электромагнитного ядра с учетом всех требований и ограничений. В этой главе получен первоначальный вариант проектируемого двигателя.
Далее производится синтез электромагнитного ядра двигателя на ЭВМ и поиск оптимального варианта. При этом используются данные второй главы, а также некоторые опытные и аналитические зависимости. Итогом третьей главы является полностью спроектированное электромагнитное ядро машины.
Математические вычисления были выполнены в математическом пакете MathCAD, рисунки выполнены в Компасе.
Содержание
Задание на курсовое проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 4
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1 Общая характеристика синхронного вертикального
двигателя ………………………………………………………........6
1.1 Назначение и область применения синхронного вертикального
двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………….…..6
1.2 Описание конструкции синхронного вертикального
двигателя………………………………………………………………….…….9
1.3 Описание системы статического тиристорного возбуждения ………17
2 Электромагнитный расчет двигателя
и выбор главных размеров. . . . . . .. . . …….………………………....19
2.1 Расчет номинальных величин…………………………………………….19
2.2 Расчет сердечника статора………………………………………………..19
2.3 Расчет обмотки статора…………………………………………………...23
2.4 Коррекция главных размеров статора по уровню индукции в
воздушном зазоре, зубцах и спинке статора……………………………...…27
2.5 Выбор величины воздушного зазора……………………………………..29
2.6 Расчет полюса и демпферной обмотки…………………………………..30
2.7 Расчет магнитной цепи……………………………………………………34
2.8 Расчет перегрузочной способности………………………………………41
2.9 Расчет обмотки возбуждения……………………………………………..41
3 Синтез и оптимизация электромагнитного ядра
на персональном компьютере………..…… ………………….....…..44
3.1 Поиск приемлемого варианта……………………….…………….……....44
3.2 Оптимизация электромагнитного ядра по минимуму приведенной
Стоимости…..…………………………………………………………………..47
3.3 Оптимизация электромагнитного ядра по минимуму резервов….…….48
3.4 Выбор оптимального варианта…………………………………….……...49
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...……….….52
Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . …………. . 53
Задание на проектирование
Спроектировать вертикальный синхронный двигатель со следующими параметрами:
Номинальные данные:
-
номинальная мощность СМ 
7500
кВт
-
номинальное линейное напряжение 
-
номинальная частота вращения ротора
об/мин
- номинальная частота напряжения сети f = 50 Гц
- номинальный
коэффициент мощности
- внешний диаметр
сердечника статора 
- класс нагревостойкости изоляции В
- схема обмотки статора Y
- изоляция обмотки статора термореактивная.
- возбудитель статический, тиристорный.
Технические требования:
- кратность пускового
момента 
≥
0.35
- кратность
максимального момента 
≥
1,9
- кратность входного
момента 
≥
1,4
- кратность пускового
тока 
≤5,5