Введение.

Методические указания выполнены в соответствии с типовой программой дисциплины "Электрические машины", утвержденной УМО вузов РБ по образованию в области энергетики и энергетического оборудования (пр. № 1 от 6.12.2004г.) регистрационный № ТД УМО Э-51/тип для специальности 1-43 01 03 – «Электроснабжение (по отраслям)». Они выполнены в виде примера расчета синхронного генератора общепромышленного применения и основываются на методике и примере расчета по [1] (Проектирование электрических машин. Учебное пособие для ВУЗов /Копылов И.П.и др. Под ред. Копылова И.П.). Методические указания касаются выполнения расчетов генератора, конструирования генератора и его обмоток. Указания рассчитаны на возможность выполнения проекта студентами заочной формы обучения. По некоторым разделам предлагается упрощенная (чисто учебная) методика расчета. Справочные данные приведены непосредственно в разделах расчета в виде таблиц вместо графиков, что облегчает поиск данных и сокращает затраты времени на выполнение проекта.

Содержание проекта: Введение. 1. Номинальные величины. 2. Размеры статора. 3. Зубцовая зона статора. Сегментировка. 4. Пазы и обмотка статора.5. Воздушный зазор и полюса ротора. 6. Демпферная обмотка. 7. Расчет магнитной цепи. 8. Параметры обмотки статора для установившегося режима. 9. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения при нагрузке. Диаграмма Потье. 10. Обмотка возбуждения. 11. Параметры и постоянные времени. 12. Масса активных материалов. 13. Потери и КПД. 14. Превышение температуры обмотки статора. 15. Характеристики синхронной машины. 16. Заключение. 17.Литература.

Перечень графического материала:

Лист 1 – общий вид синхронной машины в двух проекциях с разрезами, спецификация.

Лист 2 – схема обмотки статора; характеристики синхронной машины.

Содержание

Введение

1. Номинальные величины

2. Размеры статора

3. Зубцовая зона статора. Сегментировка

4. Пазы и обмотка статора

5. Воздушный зазор и полюса ротора

6. Демпферная обмотка

7. Расчет магнитной цепи

8. Параметры обмотки статора для установившегося режима

9. МДС обмотки возбуждения при нагрузке. Диаграмма Потье

10. Обмотка возбуждения

11. Параметры и постоянные времени

12. Масса активных материалов

13. Потери и КПД

14. Превышение температуры обмотки статора

15. Характеристики синхронных машин

Приложение 1. Диаграмма Потье и характеристики генератора

Приложение 2.Задание по курсовому проектированию

Конструкция генератора.

Синхронные машины имеют широкое распространение и выпускаются в большом диапазоне мощностей и частот вращения. В энергетике их применяют в качестве генераторов на электростанциях и мощность их доходит до 1200 МВт для турбогенераторов и 560 МВт для гидрогенераторов.

Синхронные генераторы выполняются с явнополюсными роторами и применяют в сопряжении с двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями и пр. Для дизель – агрегатов выпускаются генераторы с частотой вращения от 1000 до 375 об/мин.

Кроме того, выпускают генераторы небольшой мощности от 4 до 100 кВт. Большинство выпускаемых генераторов небольшой мощности работает с самовозбуждением и автоматической системой регулирования возбуждения.

Основное исполнение синхронных машин общепромышленного применения серии СГН – с горизонтальным расположением вала. По способу защиты и вентиляции – защищенные или закрытые с самовентиляцией. Охлаждение – воздушное.

Синхронные машины общепромышленного применения СГН выпускают в виде ряда серий. Каждая серия включает в себя машины в определенном диапазоне мощностей и частот вращения, их выполняют на нескольких нормализованных внешних диаметрах статора, которые определяют габарит машины. При одной и той же частоте вращения две – четыре машины близких мощностей имеют одинаковую поперечную геометрию и отличаются длиной.

На рис. 9-19 показана конструкция тихоходной машины. Корпус статора 5 выполнен сварным из листовой стали и состоит из стоек, соединенных продольными ребрами, на которых центрируются сегменты статора. В наружной обшивке вырезаны окна для охлаждающего воздуха. Корпуса статора машин 14–19-го габаритов неразъемные, а корпус 20-го габарита имеет разъем по горизонтальной плоскости.

Сердечник статора 6 состоит из штампованных сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, собранных в пакеты и спрессованных стяжными шпильками 7. Сердечник разделен вентиляционными каналами на пакеты. В открытые пазы статора уложена двухслойная петлевая обмотка 8, состоящая из катушек, намотанных из прямоугольного провода с непрерывной компаундированной изоляцией из микаленты. Катушки удерживаются в пазах гетинаксовыми клиньями. Лобовые части обмотки защищены щитами 4, собранными из отдельных секторов. Выводные концы обмотки статора машин 14 и 15-го габаритов присоединены к коробке выводов, расположенной сбоку корпуса выше фундаментной плиты, а у машин 16–20-го габаритов они располагаются в нижней части корпуса с выходом в фундаментную яму.

Остов ротора 11 изготовляется либо сварным, либо литым из чугуна или стали. Сердечники полюсов 9 склепаны из листов стали марки Ст.З толщиной 1—1,5 мм и крепятся вместе с надетыми на них катушками к ободу ротора болтами. Катушки ротора намотаны из шинной меди на ребро и надеты на изолированные микафолием сердечники полюсов. К ободу ротора с обеих сторон привинчены ковшеобразные лопатки 10 центробежных вентиляторов. Пусковая обмотка электродвигателей и успокоительная генераторов состоят из круглых медных или латунных стержней, вставленных в отверстия, выштампованные в башмаках полюсных сердечников, и соединенных короткозамыкающими сегментами. Все сегменты соединяются медными накладками для обеспечения продольно-поперечного демпфирования.

Контактные кольца 12 стальные со шлифованной контактной поверхностью. Над ними укреплены траверсы щеткодержателей, согнутые из стальной полосы и оцинкованные. К траверсам крепятся силуминовые щеткодержатели с пружинным механизмом давления щеток на кольца. Щетки графитные марки Г-3 или электрографитированные марки ЭГ-4.

Шейки вала 1 опираются на два стояковых подшипника скользящего трения с кольцевой или комбинированной смазкой. Стояки 2 подшипников литые чугунные с разъемной головкой 3. В головки подшипников вставлены вкладыши, рабочая поверхность которых залита баббитом. Масло подается двумя латунными кольцами, а в машинах с комбинированной смазкой осуществляется дополнительная подача смазки под избыточным давлением 0,25—0,5 ат. Стояки подшипников установлены на фундаментной плите 15, сваренной из листовой стали коробчатого сечения или двутаврового проката. К торцу вала привернут шкив 13 клиноременной передачи для привода возбудителя 14.

На рис. 9-19а показан внешний вид машины.