М инистерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Севастопольский национальный технический университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проектированию по дисциплине

«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ»

На тему: «Проектирование и расчет характеристик судовых явнополюсных синхронных генераторов»

для студентов и магистрантов специальностей

7.092201, 8.092201 - Электротехнические

комплексы и системы транспортных средств

7.092203, 8.092203 - Электромеханические

системы автоматизации и электропривод

всех форм обучения

Севастополь

2012

УДК 629.12.03(07)

М545

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основы электромеханики» для студентов специальностей 7.092201, 7.092203 и магистрантов специальностей 8.092201, 8.092203 всех форм обучения / Сост. А.М. Олейников, А.К. Пронина, К.П. Путилин .- Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2012-79с.

Целью методических указаний является оказание помощи студентам и магистрантам всех форм обучения при выполнении курсового проекта по дисциплине «Основы электромеханики».

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Судовые и промышленные электромеханические системы», протокол № 4 от 14 декабря 2011 г.

Допущено учебно - методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.

Рецензент: канд. техн., наук, доцент Мартынов В.Н.

Содержание

Введение
1.Общие вопросы проектирования 1.1.Технико-экономические требования 1.2.Материалы, применяемые при изготовлении электромашин 1.2.1. Магнитные материалы 1.2.2. Электроизоляционные материалы 1.2.3.Проводниковые материалы и обмоточные провода 1.3.Электромагнитные нагрузки 1.3.1.Магнитная индукция 1.3.2.Линейная нагрузка 1.3.3.Плотность тока 1.3.4.Связь удельных нагрузок с главными размерами 1.4.Параметры проектируемой машины 1.4.1.Коэффициент мощности или cosφ 1.4.2.Отношение короткого замыкания (ОКЗ) 1.4.3.Коэффициент полезного действия (КПД) 1.4.4.Переходные и сверхпереходные сопротивления 1.5.Проектирование судовых синхронных генераторов 1.5.1.Особенности судовых синхронных генераторов 1.5.2.Задание на проектирование 2.Электромагнитные расчеты синхронного генератора 2.1.Выбор основных размеров 2.2.Зубцовая зона статора 2.3.Выбор воздушного зазора и размеры полюса ротора 2.4.Конструктивные элементы и образование обмотки 2.5.Элементы и расчет магнитной цепи синхронного генератора 2.5.1.Расчет МДС отдельных участков магнитной цепи 2.5.2.Построение характеристики холостого хода 3.Расчет режимов синхронного генератора 3.1.Параметры синхронных машин 3.2.Синхронные реактивные сопротивления машины переменного тока 3.3.Переходные реактивные сопротивления машины переменного тока 3.4.Представление параметров синхронного генератора в относительных единицах 3.5.Векторная диаграмма явнополюсной синхронной машины 3.6.Расчет и построение векторной диаграммы синхронного генератора 3.7.Схема замещения синхронного генератора 3.8.Влияние параметров на величину переходных токов 3.9.Влияние параметров на величину вращающих моментов 3.10.Влияние параметров на перенапряжения 4.Расчет параметров синхронного генератора в установившемся и переходных режимах 4.1.Определение параметров генератора по исходным данным 4.2.Расчетные формулы режима 4.3.Пример расчета режима синхронного генератора 4.4.Расчет для построения векторной диаграммы 4.5.Расчет тока для режима трехфазного короткого замыкания на выводах синхронного генератора 4.6.Расчет токов несимметричного короткого замыкания генератора 4.7.Перенапряжение при двухфазном коротком замыкании 4.8.Момент синхронного генератора Приложение А Обмоточные провода Приложение Б Основные таблицы намагничивания Приложение В Расчетные параметры синхронного генератора с регулятором напряжения Библиографический список	6 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 17 19 20 25 29 30 32 34 36 37 38 40 43 44 46 48 51 54 55 56 56 58 59 60 61 62 62 63 70 76 79

Введение

Работа над курсовым проектом имеет целью закрепление и углубление теоретических знаний, полученных в курсах «Электрические машины» и «Основы электромеханики», привитие студентам навыков по применению теоретических знаний для решения инженерно-технических задач и вопросов эксплуатации, развития творческого мышления и навыков научного исследования.

В данном учебном пособии даются методические рекомендации по электромагнитным расчетам при проектировании судовых синхронных генераторов, а также по использованию паспортных данных и параметров машин – прототипов для анализа нормальных и аварийных режимов.

Пособие имеет чисто учебную направленность, в нем сведены до минимума конструкторские расчеты, но более преследуется цель - по параметрам машины - прототипа выявить эксплуатационные возможности этих важных, для судовых электроэнергетических систем, машин.

Проектирование базируется на основе общей теории электрических машин и процессов электромеханического преобразования энергии в машинах. Дополнительно используются рекомендации, содержащиеся в литературе на проектирование, и необходимые справочные данные.

Методическое указание содержат достаточно полный справочный материал (см.Приложения), позволяющий вести проектирование, не обращаясь к серьезным изданиям по проектированию.

Расчеты могут быть выполнены в рукописном варианте, в машинном и по разработанной программе для ЭВМ.

Защита курсового проекта заключается в обосновании принимаемых расчетных решений, полученных численных результатов, а также в ответах на вопросы, приведенные в описании общих положений проектирования.

Основными единицами физических величин должны быть, как правило, основные и производные единицы системы СИ. Графическая часть и обозначения на схемах должны соответствовать ЕСКД.

Выполненный курсовой проект предъявляется студентом руководителю на проверку, и после устранения замечаний представляется к защите.

Результаты защиты оцениваются по четырехбальной системе.