По курсовому проектированию. Студенту ____________________ группа

Студенту ____________________ группа______

Тема проекта: РАСЧЕТ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА типа ________________

(вариант________)

1. Срок сдачи студентом законченной работы __________ 201____г.

2. Исходные данные: U_н = _____ В, S_н =_____ кВА, n_н = _____ об/мин, cos φ_н=0,8(инд), f_н 50 Гц.

3. Содержание расчетно-пояснительной записки: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.

4. Перечень графического материала:

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

  Лист 2 – схема обмотки статора; характеристики синхронной машины.

5. Руководитель проекта: _______________________________________________

6. Календарный график работы: пункты 1-3 (20%) – ______, пункты 4-6 (50%) – ______, пункты 7-10 (15%) – __________, оформление, графическая часть (15%) - ___________

7. ЛИТЕРАТУРА: 1.Проектирование электрических машин: Учеб.пособие для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Мокарев; Под редакцией И.П. Копылова-. М.: Высшая школа, 2005. -767с.

2.Токарев Б.Ф. Электрические машины (учебник). - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 547с.

3.Копылов И.П. Электрические машины (учебник). - М.: Энергоатомиздат, 2005. - 360с.

4.Вольдек А.И. Электрические машины (учебник). – Л.: Энергия, 1979, - 832с.

5.Гурин Я.С., Кузнецов Б.И. Проектирование серий электрических машин. – М.: Энергия, 1978. 6.Справочник по электрическим машинам /Под ред. Копылова И.П., Клокова Б.К. /Т. 1, 2. М.: Энергоатомиздат, 1988, 1989.

7.Сергеев П.С., Виноградов И.А., ,Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. М.Энергия.1969, 632с.

                      

« » февраля 201____ г. Руководитель: __________________________  

      

Задание получил(а) ________________________

 

Варианты задания на курсовое проектирование синхронного гидрогенератора ВГС. Группа _______ Рук. _______________
№ Варианта	Тип генератора	Номинальная мощность, кВА	Номинальное линейное напряжение, кВ	Номинальная частота вращения,об/мин	Номинальная частота, Гц	cosφ	КПД, %
1	ВГС	1000	6,3	200	50	0,8	90
2	ВГС	1250	6,3	200	50	0,8	90
3	ВГС	1500	6,3	200	50	0,8	90
4	ВГС	2000	6,3	200	50	0,8	90
5	ВГС	2500	6,3	200	50	0,8	90
6	ВГС	3000	6,3	200	50	0,8	90
7	ВГС	4000	6,3	200	50	0,8	90
8	ВГС	5000	6,3	200	50	0,8	90
9	ВГС	6500	6,3	200	50	0,8	90
10	ВГС	10000	6,3	200	50	0,8	90
11	ВГС	1000	10,5	250	50	0,8	92
12	ВГС	1250	10,5	250	50	0,8	92
13	ВГС	1500	10,5	250	50	0,8	92
14	ВГС	2000	10,5	250	50	0,8	92
15	ВГС	2500	10,5	250	50	0,8	92
16	ВГС	3000	10,5	250	50	0,8	92
17	ВГС	4000	10,5	250	50	0,8	92
18	ВГС	5000	10,5	250	50	0,8	92
19	ВГС	6500	10,5	250	50	0,8	92
20	ВГС	10000	10,5	250	50	0,8	92
21	ВГС	1000	10,5	300	50	0,8	94
22	ВГС	1250	10,5	300	50	0,8	94
23	ВГС	1500	10,5	300	50	0,8	94
24	ВГС	2000	10,5	300	50	0,8	94
25	ВГС	2500	10,5	300	50	0,8	94
26	ВГС	3000	10,5	300	50	0,8	94
27	ВГС	4000	10,5	300	50	0,8	94
28	ВГС	5000	10,5	300	50	0,8	94
29	ВГС	6500	10,5	300	50	0,8	94
30	ВГС	10000	10,5	300	50	0,8	94

 

 

Варианты задания на курсовое проектирование синхронного генератора СГН. Группа _______ .   Рук. _______________________
№ Варианта	Тип генератора	Номинальная мощность, кВА	Номинальное линейное напряжение, кВ	Номинальная частота вращения,об/мин	Номинальная частота, Гц	cosφ	КПД, %
1	СГН	1000	6,3	1500	50	0,8	90
2	СГН	1250	6,3	1500	50	0,8	90
3	СГН	1500	6,3	1500	50	0,8	90
4	СГН	2000	6,3	1500	50	0,8	90
5	СГН	2500	6,3	1500	50	0,8	90
6	СГН	3000	6,3	1500	50	0,8	90
7	СГН	4000	6,3	1500	50	0,8	90
8	СГН	5000	6,3	1500	50	0,8	90
9	СГН	6500	6,3	1500	50	0,8	90
10	СГН	10000	6,3	1500	50	0,8	90
11	СГН	1000	10,5	1000	50	0,8	92
12	СГН	1250	10,5	1000	50	0,8	92
13	СГН	1500	10,5	1000	50	0,8	92
14	СГН	2000	10,5	1000	50	0,8	92
15	СГН	2500	10,5	1000	50	0,8	92
16	СГН	3000	10,5	1000	50	0,8	92
17	СГН	4000	10,5	1000	50	0,8	92
18	СГН	5000	10,5	1000	50	0,8	92
19	СГН	6500	10,5	1000	50	0,8	92
20	СГН	10000	10,5	1000	50	0,8	92
21	СГН	1000	10,5	750	50	0,8	94
22	СГН	1250	10,5	750	50	0,8	94
23	СГН	1500	10,5	750	50	0,8	94
24	СГН	2000	10,5	750	50	0,8	94
25	СГН	2500	10,5	750	50	0,8	94
26	СГН	3000	10,5	750	50	0,8	94
27	СГН	4000	10,5	750	50	0,8	94
28	СГН	5000	10,5	750	50	0,8	94
29	СГН	6500	10,5	750	50	0,8	94
30	СГН	10000	10,5	750	50	0,8	94

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальные величины.

1. Номинальное фазное напряжение (предполагается, что обмотка статора соединена в звезду)

2. Полная номинальная мощность

Номинальный фазный ток               

                                                 

4. Число пар полюсов              

5. Расчетная мощность    

                                  

 

*Справочные таблицы

 

 Таблица 1. Значения КПД, %, синхронных двигателей при  и генераторов при и номинальном напряжении 6000 В

, кВт	, об/мин
	1500	1000	750	600	500	375	300	250
315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000	- - - 95 95,5 95,5 - - - - - - -	94,2 94,6 94,7 95,1 95,6 95,63 95,9 96,3 96,8 96,8 97 97,2 97,3	93,9 94 94,4 94,9 94,95 95,5 95,8 96 96,3 96,7 96,8 97 97,2	93,4 93,9 94,3 94,6 95,17 95,4 95,54 96 96,3 96,6 96,83 96,88 97,09	- 92,9 93,7 94,28 94,42 95 95,45 95,82 96,2 96,5 96,6 96,76 97,07	91,25 91,6 92,65 93,4 94,2 95 95,3 95,77 95,78 96,23 96,69 96,54 -	91,2791,94 93 93,34 93,9 94,4 94,66 95,2 95,7 95,72 96,1 96,3 -	90,8 92 93 93,5 93,9 94,45 94,66 95,0 95,4 95,65 96 96,28 -

Размеры статора

6. По табл.2.1 для  при   предварительно находим внутренний диаметр статора

7. Внешний диаметр статора

По табл. 2.2 ближайший нормализо­ванный внешний диаметр статора  (16-й габарит). Высота оси вра­щения

Поскольку найденный диаметр D_a ле­жит в пределах, задаваемых коэффициен­том , то пересчет диаметра D не произ­водим.

8. Полюсное деление 

9. Расчетная длина статора. По табл.2.3 или 2.4 для  при р=6 находим  Тл. Задаемся:

Расчетная длина статора:

м.

10. Находим          

По табл.2.5  устанавливаем, что най­денные значения   лежат в допустимых пределах, ог­раниченных кривыми при .

11. Действительная длина статора  

12. Число вентиляционных каналов  при

Принимаем

13. Длина пакета, м,      

14. Суммарная длина пакетов сердеч­ника по (7-10)

                                

* Справочные таблицы

Таблица 2.1 Зависимость внутреннего диаметра от расчетной мощности

D = f ( S ’) при различных числах полюсов.

Номинальная мощность, кВА	200	300	400	500	700	1000	2000	3000	4000	7000
Внутренний диаметр, м, при числе пар полюсов:
2р=4	0,39	0,43	0,48	0,5	0,55	0,6	0,7	0,8	0,9	1,1
2р=6	0,45	0,50	0,52	0,55	0,6	0,7	0,85	1,0	1,0	1,3
2р=8	0,46	0,52	0,58	0,62	0,7	0,8	1,0	1,2	1,3	1,6
2р=10	0,50	0,59	0,65	0,7	0,8	0,9	1,2	1,4	1,5	1,9
2р=12	0,60	0,69	0,85	0,82	0,9	1,0	1,4	1,6	1,7	2,1
2р=16	0,70	0,80	0,9	0,97	1,1	1,3	1,7	1,8	2,0	2,3
2р=20	0,80	0,90	1,0	1,3	1,3	1,5	1,9	2,0	2,2	2,5

 

 

Номинальная мощность, кВА	5	6	7	8	9	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Внутренний диаметр, м, при   р=:
2р=4	0,17	0,18	0,19	0,2	0,21	0,22	0,23	0,24	0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,30	0,32
2р=6	0,2	0,22	0,23	0,24	0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,3	0,31	0,32	0,33	0,34	0,35

 

Таблица 2.2.Выбор нормализованного внутреннего диаметра и высоты оси вращения

	Габарит	5	6	7	8		9		10		11		12	13
	Диаметр, мм	280	327	393	423		493		520		590		660	740
	Высота оси вращения, мм	180	200	225	250		280		315		355		400	450
Габарит		14	15	16		17		18		19		20		21	22
Диаметр, мм		850	990	1180		1430		1730		2150		2600		3250
Высота оси вращения, мм		500	560	630		630		630		630		630		630

 

Таблица 2.3 . Зависимость индукции в зазоре  и линейной нагрузки А

от полюсного деления  для синхронных машин мощностью >100 кВт.

Полюсное деление, τ, м	0	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6
Индукция, Тл, при p
2р= 4					0,76- 0,79	0,82-0,85	0,86-0,88	0,88-0,9	0,9- 0,92	0,92-0,93
2р=6				0,72-0,78	0,8-0,83	0,87-0,9	0,9-0,92	0,92-0,93	0,93-0,94	0,93-0,94
2р=8			0,75-0,8	0,82-0,9	0,84-0,91	0,9-0,92	0,92-0,93	0,93-0,94	0,94-0,95	0,94-0,95
2р=10		0,75-0,8	0,83-0,88	0,89-0,92	0,91-0,93	0,92-0,95	0,93-0,96	0,94-0,96	0,96-0,97	0,95-0,96
2р=12 и более	0	0,82-0,87	0,89-0,93	0,94-0,97	0,96-1,0	0,97-1,0	0,97-1,0	0,97-1,0	0,97-1,0	0,97-1,0
Линейная нагрузка, А/м	350- 400	390- 450	420- 480	440-500	450- 520	470- 550	490- 560	500- 570	510- 580	530- 590

 

 

Таблица 2.4 . Зависимость индукции в зазоре  и линейной нагрузки А

от полюсного деления  для синхронных машин мощностью <100 кВт.

Полюсное деление, τ, м	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3
Индукция, Тл	0,55-0,6	0,65-0,71	0,72-0,76	0,75-0,8	0,79-0,84
Линейная нагрузка, А/м	210-220	245-255	260-270	270-280	300-310

 

Таблица 2.5. Значения  в зависимости от числа полюсов

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: