Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Владимирский Государственный Университет

Кафедра электротехники и электроэнергетики

Курсовой проект

по дисциплине «Электромеханика»

на тему: «Проектирование синхронного генератора»

12 вариант

Выполнил:

Ст. гр. ЭЛС-107

Лазутов А. В.

Проверил:

к.т.н., доцент

Максимов Ю.П.

Владимир 2010

План.

1. Исходные данные для проектирования

2. Магнитная цепь машины

2.1. Главные размеры

2.2. Расчет эксцентричного воздушного зазора

2.3. Сердечник статора СМ

2.4. Сердечники ротора и полюсов

3. Обмотка статора.

3.1 Параметры, общие для обмоток

3.2 Обмотка статора с прямоугольными полуоткрытыми пазами.

4. Расчет магнитной цепи при ХХ

4.1 МДС для воздушного зазора

4.2 МДС для зубцов при прямоугольных полуоткрытых пазах статора

4.3 МДС для спинки статора

4.4 МДС для полюсов (полюсные наконечники традиционной конструкции).

4.5 МДС для спинки ротора

4.6 МДС для воздушного зазора в стыке между сердечниками полюса и ротора

4.7 Общие параметры магнитной цепи

5. Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора в установившемся режиме

6. Расчет магнитной цепи при нагрузке

7. Система возбуждения

7.1 Общий расчет

7.2 Однослойная полюсная катушка

8. Параметры обмоток и постоянные времени

8.1 Сопротивление обмоток статора при установившемся режиме

8.2 Сопротивление обмоток возбуждения

8.3 Переходное и сверхпереходное сопротивление статора

8.4 Сопротивление для токов обратной и нулевой последовательности

8.5 Постоянная времени обмоток

9. Потери и КПД

9.1 Основные и добавочные потери в стали

9.2 Основные электрические потери и потери на возбуждение и механические потери

9.3 КПД при номинальной нагрузке

10. Характеристики СГ

10.1 Изменение напряжения СГ, внешние и U-образные характеристики

11. Тепловой и вентиляционный расчеты

11.1 Обмотка статора

11.2 Обмотка возбуждения

11.3 Вентиляционный расчет

12. Масса и динамические показатели

12.1 Масса синхронного генератора

12.2 Динамический момент инерции ротора

13. Список используемой литературы

1. Исходные данные для проектирования.

1. Назначение: синхронный генератор;

2. Режим работы: S1 (продолжительный);

3. Номинальная мощность:

4. Количество фаз: 3;

5. Способ соединения обмоток: ;

6. Частота сети: ;

7. (отстающий);

8. Рабочее напряжение: ;

9. Частота вращения: ;

10. Способ возбуждения: от специальной обмотки, заложенной в пазы статора;

11. Степень защиты: IP23;

12. Способ охлаждения: ICO1;

13. Исполнение по способу монтажа: IM1001;

14. Климатическое исполнение: У4;

15. Форма вала: цилиндрическая;

16. Способ соединения с приводным двигателем: упругая муфта;

17. Количество пар полюсов: p=3;

18. Класс нагревостойкости: Н.

2. Магнитная цепь машины.

2.1. Главные размеры.

1. Количество пар полюсов (по 9-1):

2. Приведенное значение индуктивного сопротивления рассеяния (по рис. 11-1):

3. Коэффициент к_н (по 11-1):

4. Приведенное значение КПД (по рис. 11-2):

5. Расчетная мощность генератора (по 1-12):

6. Высота оси вращения h (по табл. 11-1):

h=315 мм

7. Допустимое расстояние от корпуса до опорной поверхности (по рис. 1-1 и табл. 9-2):

h₁=7 мм

8. Наружный диаметр корпуса (по 1-27):

9. Максимально допустимый наружный диаметр сердечника (по 9-2):

10. Выбираемый диаметр сердечника статора (по п. 11-3):

11. Внутренний диаметр сердечника статора (по п. 11-3):

12. Предварительное значение линейной нагрузки статора (по рис. 11-3):

А/см

13. Предварительное значение магнитной индукции в воздушном зазоре в номинальном режиме (по рис. 11-4):

Тл

14. Предварительное значение магнитной индукции в воздушном зазоре при х.х.:

15. Полюсное деление ротора (по 1-5):

16. Индуктивное сопротивление машины (по рис. 11-5):

17. Индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси (по 11-4):

18. Коэффициент, учитывающий наличие зазоров в стыке полюса сердечника и ротора или полюсного наконечника и полюса (по п.11-3)

19. Расчетная величина воздушного зазора между полюсным наконечником и сердечником ротора (по 11-2):

20. По значению h принимаем конструкцию ротора с эксцентричным воздушным зазором, при котором центры радиусов полюсной дуги и внутренней окружности сердечника статора не совпадают. Полюс с эксцентричным воздушным зазором представлен на рис. 1.

Рис 1. Полюс с эксцентричным воздушным зазором

2.2. Расчет эксцентричного воздушного зазора

21. Отношение максимальной величины зазора к минимальной (по п. 11-3):

22. Воздушный зазор по оси полюса (по 11-13);

23. То же, под краем полюсного наконечника (по 11-14):

24. Коэффициент полюсной дуги:

- дей­ствительный:

- расчетный: (по рис. 11-9)