close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

КУРСАЧ !!!! ПЗ Генератор

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО
ГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет
Кафедра электротехники
Факультет нефти, газа и энергетики
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине _________электрооборудование автомобилей
( наименование дисциплины )
( тема курсового проекта, работы )
Выполнил(а) студент(ка) группы_________________________________________
____________________________________________________________________
( фамилия, имя, отчество )
Допущен к защите
Руководитель (нормоконтролёр) проекта (работы)_________________________________
( подпись, дата, расшифровка подписи )
Защищен _________________________
( дата )
Оценка ______________________________
Члены комиссии ________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
( подпись, дата, расшифровка подписи )
2011 г.
Кубанский государственный технологический университет
ГОУ ВПО
Кафедра электротехники
Факультет нефти, газа и энергетики
Зав. Кафедрой____________________________________________
ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование
Студенту_______________________________группы_____
____________
Факультета___________________________специальности_______________
________________________________________________
( код и наименование специальности )
Тема проекта ( работы ) ______________________________________________
________________________________________________________________
Содержание задания__________________________________________________
Объём работы:
а) пояснительная записка__________53_______________ стр.
б) графическая часть__2__листа формата А3, _____ лист формата А1
Рекомендуемая литература ___________________________________________
__________________________________________________________________
Срок выполнения:
с «___» ______________по «___»______________20_г.
Срок защиты:
«___»______________20_г.
Дата сдачи проекта (работы) на кафедру:
«___»______________20_г.
Руководитель проекта (работы)_______________________
Задание принял студент
_______________________
Пояснительная записка
часть 2 листа формата А3
Реферат
53 с., 2 рисунка, 3 таблицы, 3 источника, графическая
СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Объектом проектирования является синхронный генератор
Цель проектирования – получить необходимые навыки по расчету и конструированию электрических машин, применяя традиционные средства вычислительной техники.
В процессе проектирования проводились электромагнитные и тепловые
расчеты генератора, уточнялись выбранные ранее размеры деталей и узлов генратора.
Основные конструктивные характеристики: конструктивное исполнение
IM1001;исполнение по способу защиты IP44; климатическое исполнение и категория размещения УЗ; класс нагревостойкости изоляций F.
Изм. Лист
№ докум.
Гребенюк В. Г.
Разраб.
Самородов А. В.
Пров.
Н. Контр.
Утв.
Ладенко Н. В.
Подп.
Дата
140607.010.ПЗ
Лит
Лист
Листов
Пояснительная записка
КГТУ 08-Н-ЭА1
Содержание
Введение ........................................................................................................................... 5
1 Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы ............................ 6
1.1 Конфигурация .................................................................................................... 6
1.2 Главные размеры ............................................................................................... 6
1.3 Сердечник статора ............................................................................................. 8
1.4 Сердечник ротора .............................................................................................. 9
1.5 Сердечник полюса и полюсный наконечник .................................................. 9
2 Обмотка статора .................................................................................................... 12
3 Демпферная (пусковая) обмотка.......................................................................... 18
4 Расчет магнитной цепи ......................................................................................... 20
4.1 Воздушный зазор ............................................................................................. 20
4.2 Зубцы статора .................................................................................................. 20
4.3 Спинка статора................................................................................................. 22
4.4 Зубцы полюсного наконечника ...................................................................... 22
4.5 Полюсы ............................................................................................................. 23
4.6 Спинка ротора .................................................................................................. 25
4.7 Воздушный зазор в стыке полюса ................................................................. 25
4.8 Общие параметры магнитной цепи ............................................................... 25
5 Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для
установившегося режима........................................................................................... 28
6 Расчет магнитной цепи при нагрузке .................................................................. 30
7 Обмотка возбуждения ........................................................................................... 33
8 Параметры обмоток и постоянные времени ....................................................... 36
8.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме................. 36
8.2 Сопротивления обмотки возбуждения .......................................................... 36
8.3 Сопротивления демпферной обмотки ........................................................... 37
8.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора ............ 39
8.5 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности ........ 40
9 Потери и КПД ........................................................................................................ 42
10 Характеристики машин....................................................................................... 44
11 Тепловой и вентиляционный расчеты ............................................................... 45
11.1 Тепловой расчет обмотки статора ............................................................... 45
11.2 Тепловой расчет обмотки возбуждения ...................................................... 47
11.3 Вентиляционный расчет ............................................................................... 48
12 Масса и динамический момент инерции .......................................................... 50
12.1 Масса............................................................................................................... 50
12.2 Динамический момент инерции ротора ...................................................... 51
Заключение .................................................................................................................. 523
Литература ..................................................................................................................... 54
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
5
Введение
Синхронные машины применяются во многих отраслях народного хозяйства,
в частности, в качестве генераторов в передвижных и стационарных электрических станциях, двигателей в установках не требующих регулирования частоты
вращения или нуждающихся в постоянной частоте вращения.
Наиболее распространена конструктивная схема синхронной машины с вращающимся ротором, на котором расположены явновыраженные полюсы. Иногда
явнополюсные синхронные машины малой мощности выполняют по конструктивной схеме машин постоянного тока, то есть с полюсами, расположенными на
статоре, коллектор заменяется контактными кольцами.
Синхронные двигатели серии СД2 и генераторы серии СГ2 изготавливают
мощностью от 132 до 1000 кВт, при высоты оси вращения до 450 мм, в защищенном исполнении IP23, с самовентиляцией IC01, с частотой вращения от 500 до
1500 об/мин.
Электрические машины серий СД2 и СГ2 рассчитаны на продолжительный
режим работы. Их возбуждение осуществляется от устройства, питающегося от
дополнительной обмотки, заложенной в пазы статора. Обмотка возбуждения синхронного генератора получает выпрямленный ток через тиристорный и диодный
преобразователи, соединенные параллельно на стороне выпрямленного тока. Тиристорный преобразователь питается от дополнительной обмотки, заложенной в
пазы статора синхронного генератора, и в номинальном режиме несет на себе
около 30 % нагрузки возбуждения.
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
5
Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы
1.1 Конфигурация
Принимаем изоляцию класса нагревостойкости F
1.1.1 Количество пар полюсов
р=60∙f/n1=60∙50/1500=2
1.1.2 Индуктивное сопр-ние рассеяния обмотки статора
х'σ*=0,08 o.e.
1.1.3 Коэффициент мощности нагрузки
кн= cos2   (sin   х' * )  0,82  (0,6  0,08) 2  1,05
1.1.4 Предварительное значение КПД
η'=0,92
1.2 Главные размеры
1.2.1 Расчетная мощность
Р'=кнР2/cosφ=1.05∙100/0.8=131.25 кВт
1.2.2 Высота оси вращения
h=315 мм
1.2.3 Допустимое расстояние от корпуса до опорной поверхности
h1=7 мм
1.2.4 Наружный диаметр корпуса
Dкорп=2(h-h1)=2(315-7)=616 мм
1.2.5 Максимально допустимый наружный диаметр сердечника статора
Dн1max=590 мм
1.2.6 Выбираемый наружный диаметр сердечника статора
Лис
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
6
Dн1=590 мм
1.2.7 Внутренний диаметр сердечника статора
D1=6+0.69Dн1=6+0.69*590=413 мм
1.2.8 Предварительное зн-ние линейной нагрузки статора
А'1=390 А/см
1.2.9 Предварительное значение магнитной индукции в воздушном зазоре в
номинальном режиме,
В'б=0,83 Тл
1.2.10 Предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре машины при х.х.
В'б0=В'б/кн=0,83/1,05=0,79 Тл
1.2.11 Полюсное деление статора
τ
πD1 3.14 413

 324,2 мм
2p
2 2
1.2.12 Индуктивное сопрот-ние машины по продольной оси
хd*=2.4 о. е.
1.2.13 Индуктивное сопрот-ние реакции якоря по продольной оси
хad*=хd* - хσ*=2,4-0,08=2.32 о. е.
1.2.14 Коэффициент, учитывающий наличие зазоров в стыке полюса и сердечника ротора или полюсного наконечника и полюса
к'=1,07
1.2.15 Расчетная величина воздушного зазора между полюсным наконечником и сердечником статора
б
36 106 τ  А1' 36 106  324,2 390

 2,3 мм
2,32 0,791,07
х ad*  В'б0  к '
1.2.16 Уточненная величина воздушного зазора [§ 11-3]
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
7
б=2.3 мм
1.2.17 В машинах с h=315-450 мм применяем эксцентричную форму воздушного зазора
1.2.18 Отношение максимальной величины зазора к минимальной
б''/б'=1,5
1.2.19 Воздушный зазор по оси полюса
б'=б/1,125=2.3/1,125=2.05 мм
1.2.20 Воздушный зазор под краем полюсного наконечника
б''=б/0,75=2.3/0,75=3.1 мм
1.2.21 Коэффициент полюсной дуги действительный
α=0,73-8.57∙10-5∙Dн1=0,73-8.57∙10-5∙590=0.67
1.2.22 Коэффициент полюсной дуги расчетный
α'=0,66
1.3 Сердечник статора
Марка стали 2312, изолировка листов лакировка, толщина стали 0,5 мм
1.3.1 Коэффициент заполнения сердечника статора сталью
кс=0,95
1.3.2 Коэффициент формы поля возбуждения
кв=1,16
1.3.3 Обмоточный коэффициент
коб1=0,91
1.3.4 Расчетная длина сердечника статора
 '1 
6,1107 P'
6,1107 131,25 1000

 139 мм
D12 n1A1Bδ α' к в к об1 4132 1500 390  0,83 0,661,16 0,91
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
8
1.3.5 Количество пакетов стали в сердечнике статора
nn1=1
1.3.6 Конструктивная длина сердечника статора
ℓ1=ℓ'1=140 мм
1.3.7 Отношение конструктивной длины к внутреннему диаметру сердечника статора
λ=ℓ1/D1=140/413=0,34
1.3.8 Проверка по условию λ< λmax
λmax=1,1>0,34= λ
1.3.9 Количество пазов на полюс и фазу
q1=5
1.3.10 Количество пазов сердечника статора
z1=2∙р∙m1∙q1=2∙2∙3∙5=60
1.3.11 Проверка правильности выбора значения z1
z1/g∙m1=K,
где К – целое число,
g – общий делитель чисел z1 и p
60/2∙3=10 – целое число
1.4 Сердечник ротора
Марка стали Ст3, толщина листов 1,5 мм, листы без изоляции, коэффициент
заполнения сердечника ротора сталью кс=0,98
1.4.1 Длина сердечник ротора
ℓ2=ℓ1+15=140+15=155 мм
1.5 Сердечник полюса и полюсный наконечник
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
9
Марка стали Ст3, толщина листов 1,5 мм, листы без изоляции, коэффициент
заполнения сердечника полюса и полюсного наконечника сталью кс=0,98
1.5.1 Длина шихтованного сердечника полюса
ℓп=ℓ1+15=140+15=155 мм
1.5.2 Магнитная индукция в основании сердечника полюса
В'п=1,45 Тл
1.5.3 Предварительное значение магнитного потока
Ф'=В'б∙D1∙ℓ'1∙10-6/р=0,83∙413∙140∙10-6/2=0,024 Вб
1.5.4 Ширина дуги полюсного наконечника
bн.п=α∙ τ =0.67∙324.2=217 мм
1.5.5 Радиус очертания полюсного наконечника при эксцентричном воздушном зазоре
R н.п 
D1
413

 199 мм
2
2  8D1 (δ  δ' )/bн.п 2  8  413 (3,1 2,05)/2172
1.5.6 Ширина полюсного наконечника, определяемая хордой
b'н.п=2Rн.пsin(0.5bн.п/Rн.п)=2∙199∙sin(0,5∙217/199)=206.6 мм
1.5.7 Высота полюсного наконечника у его края
h'н.п=11 мм
1.5.8 Высота полюсного наконечника по оси полюса для машин с эксцентричным зазором
2
hн.п=h'н.п+Rн.п - R н.п
 (0,5 bн.п ) 2  11 199  1992  (0,5 217) 2  40 мм
1.5.9 Поправочный коэффициент
кσ=1,25∙hн.п+25=1,25∙32+25=75
1.5.10 Предварительное значение коэффициента магнитного рассеяния полюсов
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
10
σ'=1+кσ∙35∙б/ τ 2=1+75∙35∙2,3/324,22=1,06
1.5.11Ширина сердечника полюса
bп=σ'∙Ф'∙106/(кс∙ℓп∙В'п)=1,06∙0,024∙106/(0,98∙155∙1,45)=115,2 мм
1.5.12 Высота выступа у основания сердечника
h'п=10,5∙б'+0,18∙D1=10,5∙2,05+0,18∙413=95,8 мм
1.5.13 Предварительный внутренний диаметр сердечника ротора
D'2=dв=кв∙ 3 Р 2 /n1  25  3 100000/1500  101,4 мм
1.5.14 Высота спинки ротора
hс2=0,5∙D1-б-h'п- hн.п -0,5∙D'2=0,5∙413-2,3-40-95,8-0,5∙101,4=17,7 м
1.5.15 Расчетная высота спинки ротора с учетом прохождения части магнитного потока по валу
h'с2=hс2+0,5∙D'2=17,7+0.5∙101,4=68,4 мм
1.5.16 Магнитная индукция в спинке ротора
Ф'106
0,024106

 1,155 Тл
Вс2=
2  h 'c2  п  к с 2  68,4 155 0,98
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
11
2 Обмотка статора
2.1 Принимаем двухслойную петлевую обмотку с жесткими секциями из
провода марки ПЭТП-155, укладываемую в прямоугольные полуоткрытые пазы.
2.2 Коэффициент распределения
кр1=
0,5
0.5

 0.96,
q1  sin/2 5  sin 60
5 2
где α=60/q1
2.3Укорочение шага
при 2p≥4 принимаем β'1=0,8
2.4 Шаг обмотки
уп1=β1∙z1/(2∙p)=0,8∙60/(2∙2)=12
2.5 Укорочение шага обмотки статора по пазам
β1=2∙р∙уп1/z1=2∙2∙12/60=0,8
2.6 Коэффициент укорочения
ку1=sin(β1∙90˚)=sin(0,8∙90)=0,951
2.7 Обмоточный коэффициент
коб1=кр1∙ку1=0,96∙0,951=0,913
2.8 Предварительное количество витков в обмотке фазы
w'1=
к н  U1
1,05 400

 49,8
222  к об1  (f1/50)  3  Ф' 222  0,913 (50/50) 0,024 3
2.9 Количество параллельных ветвей обмотки статора
а1=2
2.10 Предварительное количество эффективных проводников в пазу
N'п1=
w1'  a1 49,8 2

 9,98
p  q1
25
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
12
Принимаем Nп1=10
2.11 Уточненное количество витков
w1 
N П1  p  q1 10  2  5

 50
a1
2
2.12 Количество эффективных проводников дополнительной обмотки в пазу
Nд=1
2.13 Количество параллельных ветвей фазы дополнит-ной обмотки
ад=2
2.14 Количество витков дополнительной обмотки статора
wД 
N д  p  q1 1 2  5

5
aд
2
2.15 Уточненное значение магнитного потока
Ф=Ф'(w'1/w1)=0,024(49,8/50)=0,0239 Вб
2.16 Уточненное значение индукции в воздушном зазоре
Вб=В'б(w'1/w1)=0,83∙(49,8/50)=0,828 Тл
2.17 Предварительное значение номинального фазного тока
I1 
P2 103
100103

 180,4 А
3  U1  cos'
3  400 0.8
2.18 Уточненная линейная нагрузка статора
A1 
10  Nп1  z1  I1 10 10  60 180.4

 417.2 А/см
  D1  a1
3.14 413 2
2.19 Среднее значение магнит. индукции в спинке статора
Вс1=1,65 Тл
2.20 Обмотка статора с прямоугольными открытыми пазами
В'з1max=1,7∙0,95=1,615 Тл
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
13
2.21 Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора
t1=π∙D1/z1=3.14∙413/60=21,6 мм
2.22 Предельная ширина зубца в наиболее узком месте
b'з1min=
t1min  Bδ 21,6 0,828

 11,7 мм
k c  B'з1min 0.951,615
2.23 Предварительная ширина полуоткрытого паза в штампе
b'п1=t1min-b'з1min=21,6-11,7=9,9 мм
2.24 Высота спинки статора
hc1=
Ф 106
0,0239106

 49,3 мм
2  к с   1  Вс1 2  0,95139 1,65
2.25 Высота паза
hn1=(Dн1-D1)/2-hc1=(590-413)/2-49,3=39,2 мм
2.26 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по высоте
hи=6,5 мм
2.27 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по щирине
2bи=2,2 мм
2.28 Высота шлица
hш=1,0 мм
2.29 Высота клина
hк=3,5 мм
2.30 Ширина зубца в наиболее узком месте
b'з1min=10 мм
2.31 Предварительная ширина паза в штампе
b'п1=t1min-b'з1min=21,6-10=11,6 мм
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
14
2.32 Припуск на сборку сердечника по ширине
bc=0,3 мм
2.33 Припуск на сборку сердечника по высоте
hc=0,3 мм
2.34 Количество эффективных проводников по ширине паза
Nш=2
2.35 Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией
b'эф=(b'n1-2bи1-bc)/Nш=(11,6-2,2-0,3)/2=4,56 мм
2.36 Количество эффективных проводников по высоте паза
Nв=Nп1/Nш=10/2=5
2.37 Допустимая высота эффективного проводника (с0=0,9)
а'эф=(с0∙hn1-hи-hk-hш-hс)/Nв=(0,9∙39,2-6,5-3,5-1-0,3)/5=4,8 мм
2.38 Площадь эффективного проводника
S'эф=а'эф∙b'эф=4,8∙4,56=21,9 мм2
2.39 Количество элементарных проводников в одном эффективном
с=3
2.40 Меньший размер неизолированного элементарного провода
а'=(а'эф/са)-Δи=4,8/3-0,15=1,45 мм
где Δи=0,15 мм – двухсторонняя толщина изоляции провода
2.41 Больший размер неизолированного элементарного провода
b'=(b'эф/сb)-Δи=4,56/1-0,15=4,41 мм
2.42 Размеры провода
а × b=1,4 × 4,5 мм
S=6 мм2
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
15
2.43Размер по ширине паза в штампе
bn1=Nш∙сb(b+Δи)+2∙bи1+bс=2∙1(4,5+0.15)+2,2+0,3=11,8 мм
2.44 Уточненная ширина зубца в наиболее узкой части
bз1min=t1min -bn1=21,6-11,8=9,8 мм
2.45 Уточненная магнитная индукция в узкой части зубца статора
Вз1max=t1∙Bб/(bз1minkc)=21,6∙0,828/(9,8∙0,95)=1,92 Тл
2.46 Размер основной обмотки статора по высоте паза
hп.о=Nв.осо.в(а+Δи.а)+hи.о=5∙3(1,4+0,15)+4,5=27,75 мм
2.47 Изоляция обмотки статора
hи.д=2 мм
2.48 Размер даполнительной обмотки статора по высоте паза
hп.д=Nв.дсд.в(а+Δи.а)+hи.д=1∙3(1,4+0,15)+2=6,65 мм
2.49 Уточненная высота паза статора в штампе
hп1=hп.о+hп.д+hк+hш+hс=27,75+6,65+3,5+1,0+0,3=39,2 мм
2.50 Среднее зубцовое деление статора
tср1=π(D1+hп1)/z1=3,14(413+39,2)/60=23,8 мм
2.51 Средняя ширина катушки обмотки статора
bср1=tср1∙уп1=23,8∙12=284,1 мм
2.52 Средняя длина одной лобовой части обмотки
ℓл1=1,3∙bср1+hп1+50=1,3∙284,1+39,2+50=458,6 мм
2.53 Средняя длина витка обмотки
ℓср1=2∙(ℓ1+ℓл1)=2∙(140+458,1)=1197 мм
2.54 Длина вылета лобовой части обмотки
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
16
ℓв1=0,4∙bср1+hп1/2+25=0,4∙284,1+39,2/2+25=158,3 мм
2.55 Плотность тока в обмотке статора
J1=I1/(S∙c∙a1)=180,4/(6∙3∙2)=5,0 А/мм2
2.56 Определяем значение А1*J1
А1*J1=417,2∙5,0=2090,7 A2/(cм∙мм2)
2.57 Допустимое значение (А1*J1)доп
(А1*J1)доп=3100>2090,7=А1*J1
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
17
3 Демпферная (пусковая) обмотка
3.1 Суммарная площадь поперечного сечения стержней демпферной обмотки на один полюс
S2Σ=0,015∙τ∙А1/J1=0,015∙324,2∙417,2/5=405,0 мм2
3.2 Зубцовое деление полюсного наконечника ротора
t'2=21,6 мм
3.3 Предварительное количество стержней демпферной обмотки на один полюс
N'2=1+(bн.п-20)/t'2=1+(217-20)/21,6=11
3.4 Предварительный диаметр стержня демпферной обмотки
d'с=1,13
S2Σ
405,0

 6,85 мм
N2
11
3.5 Диаметр и сечение стержня
dс=6 мм; S=28,3 мм2
3.6 Определяем отношение h'н.п/d
h'н.п/dс=11/6=1,83≥1,7
3.7 Минимальная ширина крайнего зубца полюсного наконечника
bз2min=8 мм
3.8 Уточненное значение зубцового деления полюсного наконечника
t2=(bн.п – dc – 2bз2min)/(N2-1)=(217-6-2∙8)/(11-1)=19,5 мм
3.9 Диаметр круглой части паза полюсного наконечника
dп2=dс+0,1=6+0,1=6,1 мм
3.10 Размеры шлица паза демпферной обмотки
bш2×hш2=3×3 мм
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
18
3.11 Предварительная длина стержня демпферной обмотки
ℓ'ст=ℓ1+0,2∙τ=140+0,2∙324,2=205 мм
3.12 Площадь поперечного сечения
S'с=0,5S2Σ=0,5∙405,0=202,5 мм2
3.13 Высота короткозамыкающего сегмента
h'с≥2∙dс=2∙6=12 мм
3.14 Ширина короткозамыкающего сегмента
ℓ'с≥0,7∙dс=0,7∙6=4,2 мм
3.15 Уточненные размеры и сечение короткозамыкающего сегмента
hc×ℓс=12,5×4,25 мм
Sс= 52,27 мм2.
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
19
4 Расчет магнитной цепи
4.1 Воздушный зазор
4.1.1 Расчетная площадь поперечного сечения возд-ного зазора
Sб=α'∙τ(ℓ'1+2∙б)=0,66∙324,2∙(140+2∙2,3)=30960 мм2
4.1.2 Уточненное значение магн. индукции в воздушном зазоре
Вб=Ф∙106/Sб=0,024∙106/30960=0,773 Тл
4.1.3 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления
воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора
кб1=1+
bш1
t
t 1  b ш1  5δ 1
b ш1
 1
11,8  0,6
21,6
21,6  11,8  0,6  5  2,3 
(11,8 0,6)
 1,14
4.1.4 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления
воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора
кб2=1+
bш2
t
t 2  b ш2  5  δ  2
b ш2
 1
3
19,5  3  5  2,3 
19,5
3
 1,033
4.1.5 Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления
воздушного зазора при наличии радиальных каналов
кк=1
4.1.6 Общий коэффициент воздушного зазора
кб=кб1∙кб2∙кк=1,14∙1,033∙1=1,18
4.1.7 МДС для воздушного зазора
Fб=0,8∙ б∙кб∙Вб∙103=0,8∙1,18∙2,3∙0,773 ∙103=1678 А
4.2 Зубцы статора
4.2.1 Зубцовое деление статора в минимальном сечении зубца
t1min=π∙ (D1+2∙hш1+2∙hk)/z1=3,14∙(413+2∙1+2∙3,5)/60=22,08 мм
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
20
4.2.2 Зубцовое деление статора в максимальном сечении зубца
t1max=π∙ (D1+2∙hп)/z1=3,14∙(413+2∙39,2)/60=25,72 мм
4.2.3 Ширина зубца в наиболее узкой части
bз1min= t1min – bп1=22,08-11,8=10,28 мм
4.2.4 Ширина зубца в наиболее широкой части
bз1max= t1max – bп1=25,72-11,8=13,92 мм
4.2.5 Ширина зубца в средней части
bз1ср=( bз1min + bз1max)/2=(10,28+13,92)/2=12,1 мм
4.2.6Магнитная индукция зубца статора в наиболее узкой части
Вз1max=t1∙Bб/(bз1minkc)=21,6∙0,773/(10,28∙0,95)=1,72 Тл
4.2.7 Маг-ная индукция зубца статора в наиболее широкой части
Вз1max=t1∙Bб/(bз1maxkc)=21,6∙0,773/(13,92∙0,95)=1,27 Тл
4.2.8 Магнитная индукция зубца статора в средней части
Вз1ср=t1∙Bб/(bз1срkc)=21,6∙0,773/(12,1∙0,95)=1,46 Тл
4.2.9 Коэффициент зубцов в наиболее узкой части
kз1max=[t1min/(bз1minkc)]-1=[25,72/(10,28∙0,95)]-1=1,26
4.2.10 Коэффициент зубцов в наиболее широкой части
kз1min=[t1max/(bз1maxkc)]-1=[22,08/(13,92∙0,95)]-1=0,94
4.2.11 Напряженность магнитного поля в наиболее узкой части
Hз1max= 20 А/см
4.2.12 Напряженность магнитного поля в наиболее широкой части
Hз1min= 6,77 А/см
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
21
4.2.13 Напряженность магнитного поля в средней части
Hз1ср= 10,2 А/см
4.2.14 Среднее значение напряж-ти магнитного поля в зубцах
Hз1 = (Hз1max + 4∙Hз1ср+ Hз1min)/6=(20+4∙10,2+6,77)/6=11,3 А/см
4.2.15 Средняя длина пути магнитного потока
Lз1=hп1=39,2 мм
4.2.16 МДС для зубцов
Fз1=0,1∙Нз1∙Lз1=0,1∙39,2∙11,3=44,3 А
4.3 Спинка статора
4.3.1 Расчетная площадь поперечного сечения спинки статора
Sc1=hc1∙ℓc1∙kc=49,3∙140∙0,95=6557 мм2
4.3.2 Расчетная магнитная индукция
Вс1=Ф∙106/2(Sc1)=0,024∙106/(2∙6557)=1,82 Тл
4.3.3 Напряженность магнитного поля
Нс1=38,0 А/см
4.3.4 Средняя длина пути магнитного потока
Lс1=π(Dн1-hс1)/(4р)=3,14(590-49,3)/(2∙4)=212,3 мм
4.3.5 МДС для спинки статора
Fс1=0,1∙Нс1Lс1=0,1∙38∙212,3=807 А
4.4 Зубцы полюсного наконечника
4.4.1 Магнитная индукция в зубцах полюсного наконечника
Вз2=
t 2  Вδ
19,5  0,773

 1,12 Тл
к с  (t 2  0,94 d п2 ) 0,98 (19,5 0,94 6,1)
4.4.2 Напряженность магнитного поля в зубцах полюсного наконечника
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
22
Нз2=11,3 А/см
4.4.3 Средняя длина пути магнитного потока в зубцах полюсного наконечника
Lз2=hш2+dп2=3+6,1=9,1 мм
4.4.4 МДС для зубцов полюсного наконечника
Fз2=0,1Hз2Lз2=0,1∙11,3∙9,1=10,3 А
4.5 Полюсы
4.5.1 Величина выступа полюсного наконечника
b''п=0,5(b'н.п – bп)=0,5(206,6-115,1)=45,7 мм
4.5.2 Высота полюсного наконечника
hн=(2hн.п+h'н.п)/3=(2∙40+11)/3=30,3 мм
4.5.3 Расстояние между боковыми поверхностями смежных полюсных
наконечников
ан.п=[π(D1-2б''-h'н.п)/2р]-b'н.п=[3,14(413-2∙2,3-11)/(2∙2)]-206,6=104,3 мм
4.5.4 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния
2
h

 b

 b

λн.п=140   н  0,25  55   п  0,2  40   п  0,5 =
 a н.п

 a н.п

 a н.п

30,3
45,7
45,7
= 140 (
 0,25)  55  (
 0,2)  40  (
 0,5) 2  40,6
104,3
104,3
104,3
4.5.5 Длина пути магнитного потока в полюсе
Lн=h'п+0,5hн.п – Lз2=95,8+0,2∙40-9,1=106,7 мм
4.5.6 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по сердечникам полюсов
λп.с=
55  hп
55  95,8
=
 78
τ  bп  hп  2  h н.п  2  δ  π/2  p 324,4  115,1 (95,8 2  40  2  2,3) 3,14
2 2
4.5.7 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по торцам
полюсов
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
23
λп.в=37∙bп/ℓп=37∙115,1/155=27,5
4.5.8 Коэф-нт магнитной проводимости потока рассеяния полюсов
λп=λн.п+λп.с+λп.в=40,6+78+27,5=146,2
4.5.9 МДС для статора и воздушного зазора
Fбзс=Fб+Fз1+Fс1=1678+44,3+807=2530 А
4.5.10 Магнитный поток рассеяния полюсов
Фσ=4∙λп∙ℓн.п∙Fбзс∙10-11=4∙146,2∙155∙2530 ∙10-11=0,0023 Вб
4.5.11 Коэффициент рассеяния магнитного потока
σ=1+Фσ/Ф=1+0,0023/0,024=1,096
4.5.12 Расчетная площадь попер-го сечения сердечника полюса
Sп=ксℓпbп=0,98∙115,1∙155=17500 мм2
4.5.13 Магнитный поток в сердечнике полюса
Фп=Ф+Фσ=0,024+0,0023=0,0262 Вб
4.5.14 Магнитная индукция в сердечнике полюса [
Вп=Фп/(Sп∙10-6)=0,0262/(17500 ∙10-6)=1,5 Тл
4.5.15 Напряженность магн-ного поля в сердечнике полюса
Нп=28,9 А/см
4.5.16 Длина пути магнитного потока в полюсе
Lп=Lн=106,7 мм
4.5.17 МДС для полюса
Fп=0,1∙Lп∙Нп=0,1∙106,7∙28,9=308,4 А
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
24
4.6 Спинка ротора
4.6.1 Расчетная площадь поперечного сечения спинки ротора
Sс2=ℓ2∙h'с2∙кс=155∙68,4∙0,98=10390 мм2
4.6.2 Среднее значение индукции в спинке ротора
Вc2=σ∙Ф∙106/(2∙Sс2)=1,096∙0,024∙106/(2∙10390)=1,26 Тл
4.6.3 Напряженность магнитного поля в спинке ротора
Нc2=14,6 А/см
4.6.4 Средняя длина пути магнитного потока в спинке ротора
Lс2=[π(D2+2hc2)/(4p)]+0,5h'с2=[3,14(101,4+2∙17,7)/(4∙2)+0,5∙68,4=87,9 мм
4.6.5 МДС для спинки ротора
Fc2=0,1∙Lc2∙Hc2=0,1∙87,9∙14,6=128,4 А
4.7 Воздушный зазор в стыке полюса
4.7.1 Зазор в стыке
бп2=2ℓп∙10-4+0,1=2∙155∙10-4+0,1=0,131 мм
4.7.2 МДС для зазора в стыке между сердечником полюса и п. н.
Fп2=0,8бп2Вп∙103=0,8∙0,131∙1,5∙103=157 А
4.7.3 Суммарная МДС для полюса и спинки ротора,
Fпс=Fп+Fс2+Fп2+Fз2=308,4 +128,4+157 +10,3 =604 А
4.8 Общие параметры магнитной цепи
4.8.1 Суммарная МДС магнитной цепи (на один полюс)
FΣ(1)= Fбзс +Fпс=2530+604=3133,4 А
4.8.2 Коэффициент насыщения
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
25
Таблица 5.1 - Результаты характеристик холостого хода
0,0143
0,596
0,0143
0,596
195,4
0,0624
1094,5
0,35
ФП1=Ф+ Фσ, Вб
ФП1*= ФП1 / Ф(1) , о.е.
ФП.СР=0,5( ФП 1+ ФП 2) , Вб
ФП.СР*= ФП.СР / Ф(1) , о.е.
Fпс=Fп+Fс2+Fз2=
FПС*= FПС / FΣ(1) , о.е.
FΣ= Fбзс+FПС
FΣ 0= FΣ / FΣ(1)
5,1
6
0,0958
0,63
Фσ*= Фσ / Ф(1) , о.е.
Kс=0,9
8
-
0,0023
10390
0,75
2,5
7
2,3
5
4,5
2
6,3
2
-
Фσ=1,73 10-6 Fбзс , Вб
87,9
Спинка ротора
17500
0,75
В,
Тл
1,2
6
1,5
78,
5
45
1,5
0,7
7
1,4
6
1,8
2
1,1
2
67
4,1
50
10,
1
839
0,193
3130
1,0
604
1,269
0,0304
1,269
0,0304
0,269
0,00644
0,81
2525
14,
6
-
11,
3
28,
9
38
10,
2
-
Н,А/
см
F,A
Н,А/
см
0,284
0,1
Зазор в стыке пол. и серд.
ротора
17500
0,56
0,91
0,73
0,39
В, Тл
230,9
0,0239
1
115,5
0,012
0,5
Fбзс*= Fбзс / FΣ(1) , о.е.
106,7
Сердечник полюса
-
Kб=1,1
8
Kс=0,9
5
Kс=0,9
5
Kс=0,9
8
Kс=0,9
8
Коэфф.
Е, В
Ф, Вб
Ф, Е о.е.
900
9,1
Зубцы полюсного наконечника
6560
-
30960
Площадь
поперечного
сечения
участка,
мм
Fбзс=Fб+Fз1+Fс1
212,3
Спинка статора
Зазор м/д сердеч статора и
полюс наконечником
39,2
2,3
Наименование участка
Зубцы статора
Средняя
длина
пути
магнитного потока, мм
128,4
157
308,4
10,3
807
40
1678
F, A
1,39
1,65
1,6
1,23
2
1,6
0,85
В, Тл
0,255
4909,6
1,567
798,5
1,538
0,0368
1,538
0,0368
0,438
0,0105
1,312
4111,1
20
-
41
13,
7
104
14,
5
-
Н,А/
см
254
0,0263
1,1
175
173
437
220
8
12,
5
57
18,
46
F, A
1,51
1,8
1,74
1,34
2,19
1,75
0,93
В, Тл
0,48
6109
1,95
1502
1,561
0,0373
1,69
0,0405
0,49
0,0117
1,47
4606
29,9
-
97
17,6
118
22,2
-
Н,А/
см
277,1
0,0287
1,2
263
1,64
1,95
1,89
103
5
188
1,45
2,37
1,9
1,0
В, Тл
16
250
6
87
201
4
F, A
0,763
7558,3
2,412
2389
1,7
0,0406
1,84
0,044
0,54
0,0129
1,65
5168,8
47
-
164
24,
4
133
41,
6
-
Н,А/
см
300,2
0,0311
1,3
413
204
282
4
22,
2
175
0
163
218
2
F, A
Рисунок 1 - Характеристика холостого хода генератора
Таблица 2 - Нормальная характеристика холостого хода генератора
E*=E/U1, о.е.
F*=F∑/F∑(1), о.е.
0
0
0,5
0,47
1,0
1,0
1,1
1,17
1,2
1,4
1,3
2,0
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
27
5 Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима
5.1 Активное сопротивление обмотки фазы при 20 0С
r1 =
w1   ср1
50 1197,2

 0,0292 Ом
3
р м.20  а1  с  S 10
57  2  3  6 103
5.2 Активное сопротивление в относительных единицах
r1*=r1I1/U1=0,0292∙180,4∙ 3 /400=0,0228 о.е.
5.3 Проверка правильности определения r1*
r1*=
π  D1 (A1J1 )   ср1 3,14 413 2090,7 1197,2  3

 0.0228 о.е.
114 104 m1U1I1
114104  3  400180,4
5.4 Активное сопротивление демпферной обмотки
w д  ср11
5 1197,2

 0,00292 Ом.
3
рм.20а д сS10 57  2  3  6 103
rд=
5.5 Размеры паза
bп1=11,8 мм; hш1=1 мм; hк1=3 мм; h2=1,9 мм; hп1=39,2 мм; h3=1 мм; h4=1 мм;
h1=32,3 мм; bш1=0,6∙bп1=0,6∙11,8=7,08 мм
5.6 Коэффициенты, учитывающие укорочение шага
кβ1=0,4+0,6β1=0,4+0,6∙0,8=0,88
к'β1=0,2+0,8β1=0,2+0,8∙0,8=0,84
5.7 Коэффициент проводимости рассеяния
h 3 h1  h 3
3hк1
hш1 h2

кβ1  (

 )к 
4bп1
3bп1
bп1  2bш1 bш1 bп1 β1
1
32,3- 1
3 3
1
1,9


 0,88 (


)  0,84  1,344
4 11,8 3 11,8
11,8  2  7,08 7,08 11,8
λп1=
5.8 Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
28
λд1=
0,03 τ  α'Сд 0,03 324,2  0,66 0,9

 0,426
δ  к δ  q1
2,31,18 5
5.9 Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки
λл1= 0,34
q1
5
( л1  0,64 β  τ1 )  0,34
(458,6 0,64 0,8 324,2)  3,55.
1
140
5.10 Коэффициент зубцовой зоны статора
квб= bш1  7,08  2,6
δ  кδ
2,31,18
5.11 Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на магнитную проницаемость рассеяния между коронками зубцов
кк=0,1
5.12 Коэффициент проводимости рассеяния между коронками зубцов
λк= 0,04  к  0,07
t 1  b ш1
21,6  7,08
 0,04  0,1 0,07
 0,24
b ш1
7,08
5.13 Суммарный коэфициент магнитной проводимости потока рассеяния
обмотки статора
λ1=λп1+λл1+λд1+λк=1,344+3,55+0,426+0,24=5,56
5.14 Индуктивное сопротивление обмотки статора
хσ=1,58∙f1∙ℓ1∙w21∙λ1/(p∙q1∙108)=1,58∙50∙140∙502∙5,56/(2∙5∙108)=0,154 Ом.
5.15 Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора
хσ*=хσ∙I1/U1=0,154∙180,4∙ 3 /400=0,12 о.е.
5.16 Проверка правильности определения хσ*
хσ*=
0,39 (D1  A1 ) 2   1  λ1 107 0,39 (413 417,2) 2 140  5,56107

 0,120 о.е.
m1  U1  I1  z1
400  3 180,4  60
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
29
6 Расчет магнитной цепи при нагрузке
Рисунок 6.1 – Частичные характеристики намагничивания Е; Ф=f(Fδзс),
Фп=f(Fпс), Фσ=f(Fδзс)
Рисунок 6.2 – Векторная диаграмма Блонделя
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
30
6.1 ЭДС, индуктированная магнитным потоком воздушного зазора
Eб*=1,076 о.е.
6.2 МДС для воздушного зазора и статора
Fб*=0,75 о.е.
6.3 МДС для магнитной цепи воздушного зазора и статора
Fбзс*=0,98 о.е.
6.4 Предварительный коэф-ент насыщения магнитной цепи статора
к'нас=Fбзс/Fб=0,98/0,75=1,31
6.5Поправочные коэффициенты, учитывающие насыщение магнитной цепи
æd=0,94; æq=0,58; æqd=0,0032
6.6 Коэффициенты реакции якоря
каd=0,86; каq=0,4
6.7 Коэффициент формы поля реакции якоря
кФа=1
6.8 Амплитуда МДС обмотки статора
Fa=0,45m1w1коб1I1кфа/р=0,45∙3∙50∙0,91∙180,4∙1/4=5560 А
6.9 Амплитуда МДС обмотки статора в относительных единицах
Fа*=
Fa
5560

 1,77 о.е.
FΣ 3133,4
6.10 Поперечная составляющая МДС реакции якоря, с учетом насыщения, отнесенная к обмотке возбуждения
Faq*/cosψ=æqkaqFa*=0,58∙0,4∙1,77= 0,412о.е.
6.11 ЭДС обмотки статора, обусловленная действием МДС
Eaq/cosψ=0,225 о.е.
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
31
6.12 Направление вектора ЭДС Ебd, определяемое построением вектора
Еaq/cosψ
ψ=49,75˚; cosψ=0,646; sinψ=0,763
6.13 Продольная МДС реакции якоря с учетом влияния поперечного поля
F'ad*=ædkadFa*sinψ+kqdFa*cosψτ/δ=0,94∙0,86∙1,8∙0,763+0,0032∙
1,8∙0,646∙324,2/2,3=1,6 о.е.
6.14 Продольная составляющая ЭДС
Eбd*=Фбd*=1,062 о.е.
6.15 МДС по продольной оси
Fбd*=0,8 о.е.
6.16 Результирующая МДС по продольной оси
Fба*=Fбd*+F'ad*=0,8+1,6=2,41 о.е.
6.17 Магнитный поток рассеяния
Фσ*=0,83 о.е.
6.18 Результирующий магнитный поток
Фп*=Фбd*+Фσ*=1,062+0,83=1,9 о.е.
6.19 МДС, необходимая для создания магнитного потока
Fпс*=1,0 о.е.
6.20 МДС обмотки возбуждения при нагрузке
Fп.н*=Fба*+Fпс*=2,41+1,0=3,41 о.е.
6.21 МДС обмотки возбуждения при нагрузке
Fп.н=Fп.н*FΣ(1)=3,41∙3133,4 =10691,5 А
Лист
т
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
32
7 Обмотка возбуждения
7.1 Напряжение дополнительной обмотки статора
Uд=U1∙wd/w1=400∙5/50=40 В
7.2 Предварительная средняя длина витка обмотки возбуждения
ℓ'ср.п=2,5(ℓп+bп)=2,5(155+115,2)=675,5 мм
7.3 Предварительная площадь поперечного сечения проводника обмотки возбуждения
1,15 mт 2  р  Fп..н   'ср..п 1,151,38 2  2 10691,5  675,5
S'=

 21,2 мм2
3
3
57  (Uд  2) 10
57  (40  2) 10
7.4 Предварительная плотность тока в обмотке возбуждения
J'п=3,6 А/мм2
7.5 Предварительное количество витков одной полюсной катушки
w'п=
1,15Fп..н 1,1510691,5

 161
3,6 21,2
J 'пS'
7.6 Расстояние между катушками смежных полюсов
ак=
л  τ
155 324,2
 а доп 
 7  6,5 мм
'
3
h п 10
95,8 103
Принимаем многослойную катушку из изолированного медного провода прямоугольного сечения марки ПСД.
7.7 Размера проводника без изоляции
a×b=3,15×7,1 мм;
S=21,82 мм2
7.8 Размера проводника с изоляций
a'×b'=3,48×7,54 мм
7.9 Предварительное наибольшее количество витков одном слое
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
33
N'в=(hп-hпр)/(1,05b')=(95,8-2∙5)/(1,05∙7,54)=10,8
7.10 Предварительное количество слоев обмотки по ширине полюсной катушки
N'ш= w'п/ N'в=161/10,8=14,9
7.11 Раскладка и уточнение числа витков катушки
4 слоев по 12 витков
4 слоя по 10 витков
4 слоя по 8 витков
4 слоя по 6 витков
4 слоя по 4 витка
Nш=20; wп=160; Nв=12
7.12 Размер полюсной катушки по ширине
bк.п=1,05 Nш a'=1,05∙20∙3,48=73 мм
7.13 Размер полюсной катушки по высоте
hк.п=1,05 Nвb'=1,05∙12∙7,54=95 мм
7.14 Средняя длина витка катушки
ℓср.п=2(ℓп+bп)+π(bк+2(bз+ bи))=2(155+115,2)+3,14(73+3,4)=780,3 мм
7.15 Ток возбуждения при номинальной нагрузке
Iп.н=Fп.н/wп=10691,5/160=66,8 А
7.16 Количество параллельных ветвей в цепи обмотки возбуждения
ап=1
7.17 Уточненная плотность тока в обмотке возбуждения
Jп=Iп.н/(апS)=66,8/(1∙21,82)=3,06А/мм2
7.18 Общая длина всех витков обмотки возбуждения
Lп=2рwпℓср.п∙10-3=2∙2∙160∙780,3∙10-3=500 м
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
34
7.19 Массам меди обмотки возбуждения
mм.п=8,9LпS∙10-3=8,9∙500∙21,82∙10-3=97 кг
7.20 Сопротивление обмотки возбуждения при температуре 20˚ С
rп=Lп/ρм20апS=500/57∙1∙21,82=0,4 Ом
7.21 Максимальный ток возбуждения
Iп max=Uп/(rпmт)=(40-2)/(0,4∙1,38)=68,6 А
7.22 Коэффициент запаса возбуждения
Iп max/Iп.н=68,6/66,8=1,026
7.23 Номинальная мощность возбуждения
Рп=Uп∙Iп max = (40-2)∙68,6=2606 Вт
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
35
8 Параметры обмоток и постоянные времени
8.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме
8.1.1 Коэффициент насыщения при Е=0,5 (табл. 5-1),
кнас(0,5)=
0,5FΣ
1094,5

 1,19
Fδ  Fп2 839  78,5
8.1.2 МДС для воздушного зазора при Е=1,0
Fб(1)*= 1678 о.е.
8.1.3 Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря
хad*=
к ad Fa
0,86 5560

 2,39 о.е.
к нас(0,5)Fδ(1) 1,191678
8.1.4 Коэффициент поперечного реакции якоря
кaq=0,4
8.1.5 Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря
хaq*=
0,5kaq (1  k δ )Fa 0,5 0,4(1 1,18) 5560

 1,21 о.е.
k нас(0,5)Fδ(1)
1,191678
8.1.6 Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси
хd*=хad*+хσ*=2,39+0,12=2,51 о.е.
8.1.7 Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси
хq*=хaq*+хσ*=1,21+0,12=1,33 о.е.
8.2 Сопротивления обмотки возбуждения
8.2.1 Активное сопротивление обмотки возбуждения, приведенное к обмотке
статора
rп* 
Изм. Лист
тт.
№ докум.
2
3,6mт  Faн  к ad
  Ср.п 3,61,38 5560 0,862  780,3

 0,0038 о.е.
106 Фf  w п  Sв
106  0,024 50 160  21,82
Подп.
Дата
Лист
т
36
8.2.2 Коэффициент магнитной проводимости потоков рассеяния обмотки возбуждения
λпΣ=λн.п+0,65λп.с+0,38λп.в=40,6+0,65∙78+0,38∙27,5=101,8
8.2.3 Индуктивное сопротивление обмотки возбужденя
хп*=1,27кadхad*(1+
4к нас( 0,5) F  п  пΣ
101,8
)  1,27  0,86  2,39(1  4 1,19 1678,2 155
)  2,75о.е.
11
11
0,02410
Ф  10
8.2.4 Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения
хпσ*=хп* - хad*=2,75-2,39=0,36 о.е.
8.3 Сопротивления демпферной обмотки
8.3.1 Относительное зубцовое деление демпферной обмотки
t2*=πt2/τ=3,14∙19,5/324,4=0,189 о.е.
8.3.2 Коэффициент распределения демпферной обмотки
кр2=
sin(N2t 2* ) sin(11 0,189)

 0,42
N 2 sin t 2*
11 sin 0,189
8.3.3 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по зубцам полюсного наконечника
λдз=t2/(gдб)=19,5/(16,5∙2,3)=0,51
8.3.4 Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния полюсов
λdп=(0,785-
bш2
h
3
3
)  ш2  (0,785 
)   1,54.
2d 2 bш2
2  6,1 3
8.3.5 Коэффициенты
Сd=1,2; Cq=3,0
8.3.6 Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей
демпферной обмотки по продольной оси
λдлd=0,019τCd/N2=0,019∙324,4∙1,2/11=0,672
8.3.7 Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей
демпферной обмотки по поперечной оси
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
37
λдлq=0,019τCd/N2=0,019∙324,4∙3/11=1,68
8.3.8 Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки
по продольной оси
λдd=
 н.п
155
(дп  дз )  длd 
(1,54  0,51)  0,672  3,57
10N 2
10 11
8.3.9 Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки
по поперечной оси
λдq=
 н.п
155
(дп  дз )  длd 
(1,54  0,51)  1,68  4,57
10N2
10 11
8.3.10 Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси
хдd*=
3,9Fa дd
3,9  5560 3,57

 0,056 о.е.
8
Ф 10 (1  к р 2 ) 0,024108 (1  0,42)
8.3.11 Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной оси
хдq*=
3,9Fa дd
3,9  5560 4,57

 0,029 о.е.
8
Ф 10 (1  к р2 ) 0,024108 (1  0,42)
8.3.12 Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по продольной оси
1,57р2( t ) 'стк adk  x ad*
rcd*=

(1  к р 2 )N2S п0к в f1

1,57  0,0242 204,9  0,86 1,18  2,3  2,39
 0,0743о.е.
(1  0,42)11 28,3 155 4  3,14 107 1,03  324,4  50
где μ0=4π∙10-7 Гн/м – магнитная проницаемость воздуха,
ρ2(t)=ρк(t)=0,0242 – удельное сопр-ние стержня и сегмента при t=155 0C.
8.3.13 Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по поперечной оси
rcq*=0,75rcd*=0,75∙0,0743=0,0557 о.е.
8.3.14 Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по продольной оси
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
38
rkd*=

0,34рк ( t ) N 2 t 2 k adk  x ad*

(1  к р 2 )Sc  п0 к в f1
0,34  0,02421119,5  0.86 1,18  2,3  2,39
 0,1 о.е.
(1  0,42)  52,27 155 4  3,14 107 1,03  324,4  50
8.3.15 Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по поперечной оси
rkq*=1,5rkd*=1,5∙0,1=0,15 о.е.
8.3.16 Активное сопротивление полной демпферной обмотки по продольной
оси
rдd*=rcd*+rkd*=0,0743+0,1=0,175 о.е.
8.3.17 Активное сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной
оси
rдq*=rcq*+rkq*=0,0557+0,15=0,206 о.е.
8.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора
8.4.1 Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси
x'd*=xσ*+
хad* xп *
2,39  0,358
 0,12 
 0,43 о.е.
хad*  xп *
2,39  0,358
8.4.2 Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси
х'q*=xq*=1,33 о.е.
8.4.3 Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси
x''d*=xσ*=
хдd* ( х' d *  x * )
0,056(0,43  0,12)
 0,12 
 0,168о.е.
хдd *  х'd *  x *
0,056  0,43  0,12
8.4.4 Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси
x''q*=xσ*+
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
хaq* xдq*
1,21 0,029
 0,12 
 0,149 о.е.
хaq*  xдq*
1,24  0,029
Лист
т
39
8.4 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности
8.5.1 Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при работе машины на малое внешнее сопротивление
х2*= хd' * xq' *  0,168 0,149  0,159 о.е.
8.5.2 Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при большом внешнем индуктивном сопротивлении
х2*=0,5(х''d*+х''q*)=0,5(0,168+0,149)=0,158 о.е.
8.5.3 Индуктивное сопротивление двухслойной обмотки статора для токов
нулевой последовательности
x0* 
1,1 1 Fa
h
h
[(  0,555) п1  (3  2) 4 ] 
9
2
bп1
bп1
10 Фq1k у1
Fa (3  2)
2
2
1
[0,39(  )  (  ) 2  ( ) 2  0,037] 
2
3
3
3q1
F kу1
1,1140  5560
39,2
1
 9
[(0,8  0,555)
 (3  0,8  2)
]
2
11,8
11,8
10  0,024  5  0,951
5560(3  0,8  2)
2
2
 0,355
[0,39(0,8  )  (0,8  ) 2 
2
3
3
1678,2  0,951
1 2
(
)  0,037]  0,0461о.е.
53
С
8.5.4 Активное сопротивление обмотки фазы статора для тока нулевой последовательности при рабочей температуре
r0*=r1*(20)∙mт=0,0228∙1,38=0,0314 о.е.
8.6 Постоянные времени обмоток
8.6.1 Обмотка возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной
Тd0=xп*/ω1rп*=2,75/0,0038∙2∙3,14∙50=2,29 с
8.6.2 Обмотка возбуждения при замкнутых обмотках статора и демпферной
Т'd=Td0x'd*/xd*=2,29∙0,43/2,51=0,4 с
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
40
8.6.3 Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения
по продольной оси
Tдd0=
хad*  xдd *
2,39  0,056

 0,045 с
1rдd*
2  3,14  50  0,175
8.6.4 Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения
по поперечной оси
Tдq0=
хaq*  xдq*
1,21  0,029

 0,019 с
1rдq*
2  3,14  50  0,206
8.6.5 Демпферная обмотка по продольной оси при разомкнутой обмотке статора и замкнутой обмотке возбуждения
T''d0=
xad* xп *  хдd* ( xad*  xп * ) 2,39  0,358  0,056(0,358  2,39)

 0,0067 с
1rдd* ( xп *  хad* )
2  3,14  50  0,175(0,358  2,39)
8.6.6 Демпферная обмотка по продольной оси при короткозамкнутых обмотках возбуждения и статора
T''d=T'''d0x''d*/x'd*=0,0067∙0,168/0,43=0,0026 с
8.6.7 Демпферная обмотка по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке
статора
T''q=Tдq0x''q*/xq*=0,019∙0,149/1,33=0,0021 с
8.6.8 Обмотка статора при короткозамкнутых обмотках ротора
Ta=x2*/ω1r1*=0,158/(2∙3,14∙50∙0,229)=0,022 с
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
41
9 Потери и КПД
9.1 Зубцовое деление статора в максимальном сечении зубца
t1max=π(D1-2hп)/z1=π(413-2∙39,2)/60=25,7 мм
9.2 Ширина зубца в наиболее широкой части
bз1max=t1max-bn1=25,7-11,8=13,9 мм
9.3 Ширина зубца в средней части
bз1cp=(bз1min+bз1max)/2=(25,7+9,8)/2=11,9 мм
9.4 Расчетная масса стали зубцов статора
mз1=7,8z1bз1срhn1ℓ1kc∙10-6=7,8∙60∙11,9∙39,2∙140∙0,95∙10-6=30 кг
9.5 Магнитные потери в зубцах статора
Pз1=3В2з1срmз1=3∙1,462∙30=185,3 Вт
9.6 Масса стали спинки статора
mc1=7,8π(Dн1-hc1)hc1ℓ1kc∙10-6=7,8∙3,14(590-49,3)∙49,3∙140∙0.95∙10-6=86,9 кг
9.7 Магнитные потери в спинке статора
Рс1=3В2с1mc1=3∙1,822∙86,9=867,6 Вт
9.8 Амплитуда колебаний индукции
В0=β0кбВб=0,25∙1,18∙0,773=0,228 Тл
9.9 Среднее значение удельных поверхностных потерь
рпов=к0(z1n1∙10-4)1,5(0,1В0t1)2=4,5(60∙1500∙10-4)(0,1∙0,228∙21,6)2=9,19 Вт/м2
9.10 Поверхностные потери машины
Рпов=2∙р∙τ∙α∙ℓпр∙пов∙кп∙10-6=2∙2∙324,4∙0,67∙150∙9,19∙0,6∙10-6=0,742 Вт
9.11 Суммарные магнитные потери
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
42
РсΣ=Рс1+Рз1+Рпов=185,3+867,6+0,742=1053,6 Вт
9.12 Потери в обмотке статора
Рм1=m1∙I21∙r1∙mт+m1∙(I'пн/ 3 )2∙rд∙mт=
=3∙180,42∙0,029∙1,38+3∙(66,8/ 3 )2∙0,0029∙1,38=3949 Вт
9.13 Потери на возбуждение синхронной машины при питании от дополнительной обмотки статора
Рп=I2п.нrпmт+2Iп.н=66,82∙0,4∙1,38+2∙66,8=2608 Вт
9.14 Добавочные потери в обмотке статора и стали магнитопровода при
нагрузке
Рдоб=0,005Рн=0,005∙100000=500 Вт
9.15 Потери на трение в подшипниках и на вентиляцию
Р'мх=Рт.п+Рвен=8(
n1 2 D1 3 1500 2 413 3
)(
) =8(
)(
) =1268 Вт
1000 100
1000 100
9.16 Потери на трение щеток о контактные кольца
Рт.щ=2,6Iп.нD1n1∙10-6 =2,6∙66,8∙413∙1500∙10-6=107,6 Вт
9.17 Механические потери
Рмх=Р'мх+Ртщ=1268+107,6=1375,6 Вт
9.18 Суммарные потери
РΣ=РсΣ+Рм1+Рдоб+Рп+Рмх=1053,6+3949+500+2608+1375,6=9486,1 Вт
9.19 КПД при номинальной нагрузке
η=[1-РΣ/(Р2н+РΣ)] ∙100=[1-9486,1/(100000+9486,1)] ∙100=91,3 %
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
43
10 Характеристики машин
10.1 Повышение напряжения на зажимах генератора
ΔU%=
U 10  U 1н
1,3- 1
100%=
100 =30%
U 1н
1
10.2 Значение ОКЗ
ОКЗ=Е'0*/хd*=1,2/2,51=0,478 о.е.
10.3 Кратность установившегося тока к.з.
Ik/I1н=ОКЗ∙Iп.н*=0,478∙3,41=1,63 о.е.
10.4 Наибольшее мгновенное значение тока
iуд=1,89/х''d*=1,89/0,168=11,3 о.е.
10.5 Статическая перегружаемость
S=E'0о*kp/xd*cosφн=4,44∙1,02/2,51∙0,8=2,25 о.е.
10.6 Определяем ЭДС
Е'0*= 3 о.е.
10.7 Определяем уравнение
Р*=(Е'0*/хd*)sinθ+0,5(1/хq*-1/xd*)sin2θ=
=3/2,51∙sinθ+0,5(1/1,33-1/2,51)sin2θ=1,2sinθ+0,18sin2θ
Рисунок 10.1. Угловая характеристика
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
44
11 Тепловой и вентиляционный расчеты
11.1 Тепловой расчет обмотки статора
11.1.1 Потери в основной и дополнительной обмотках статора
Р'м1=m1mт'[I'12r1+(Iп.н/ 3 )2rд]=
=3 1,48 [180,42∙0,029+(66,8/ 3 )2∙0,003)=4235 Вт,
где m'т=1,48 – коэффициент для класса нагревостойкости изоляции F
11.1.2 Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора
Sп1=πD1ℓ1=π 413 140=181647 мм2
11.1.3 Условный периметр поперечного сечения
П1=2(hn1+bп1)=2(39,2+11,8)=102 мм
11.1.4 Условная поверхность охлаждения пазов
Sи.п1=z1П1ℓ1=60 102 140=856800 мм2
12.1.5 Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки
Sл1=4πD1ℓв1=4 3,14 413 158,3=821305 мм2
12.1.6 Условная поверхность охлаждения генераторов без охлаждающих ребер на станине
Sмаш=πDн1(ℓ1+2ℓв1)=3,14 590(140+2 158,3)=846142 мм2
12.1.7 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к внутренней поверхности охлаждения активной части
статора
к(Рм' 1 2
рп1=
где
1
 Рс ) 0,82(4235 2 140  1054)
 ср1
1197

 0,00923 Вт/мм2,
Sп1
181645
к=0,82 – коэффициент
12.1.8 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения пазов
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
45
Рм' 1 2 1 4235 2 140

1197
ри.п1= ср1 
 0,00117 Вт/мм2
Sи.п1
856800
12.1.9 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей обмотки
Рм' 1 2 л1 4235 2  458,6

1197
рл1= ср1 
 0,00395= Вт/мм2
S л1
821305
12.1.10 Окружная скорость ротора
v2=
π  Dн2n1 3,14 (413- 2  2,3)1500

 32,1 м/с
60000
60000
12.1.11 Превышение температуры внутренней поверхности активной части
статора над температурой воздуха внутри машины
Δtп1=
рп1
1

0,00923
 65,9 ºС,
14 105
где α1=14 10-5 Вт/(мм2 град) – коэффициент теплоотдачи поверхности статора.
12.1.12 Односторонняя толщина изоляции в пазу статора
bи1=(bп1-Nшb)/2=(11,8-2∙4,5)/2=1,4 мм
Перепад температуры в изоляции паза и жестких катушек
Δtи.п1= ри.п1
bи1
экв
 0,00117
1,4
 10,1 ºС
16 105
12.1.13 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей
обмотки над температурой воздуха внутри машины
Δtл1=рл1/α1=0,00395/14 10-5=28,2 ºС
12.1.14 Перепад температуры в изоляции лобовых частей из жестких катушек
Δtи..л1=рл1
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
bи.л1
1,4
=0,00395
 34,6 ºС
16 105
экв
Лист
т
46
12.1.15 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины
Δt'1=(Δtп1+Δtи.п1)
=(65,9+10,1)
2 л1
2 1
+(Δtл1+Δtи.л1)
=
 ср1
 ср1
2140
2  458,6
+(28,2+34,6)
 65,9 ºС
1197
1197
12.1.16 Потери в двигателе, передаваемые воздуху внутри машины
Р'Σ=к(Р'м1
2 1
2
2 140
+РсΣ)+Р'м1 л1 +Р'м2+РмхΣ+Рд=0,82(4235

1197
 ср1
 ср1
 1054)  4235
2  458,6
 1376  500  6796,5 Вт
1197
12.1.17 Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над
температурой наружного воздуха
Δtв=
Р'
S м аш в

6796,5
 6 ºС
846142135105 105
12.1.28 Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного воздуха
Δt1=Δt'1+Δtв=65,9+6=71,8 ºС
12.2 Тепловой расчет обмотки возбуждения
12.2.1 Условная поверхность охлаждения многослойных катушек из изолированных проводов
Sп2=2∙р∙ℓср.п∙Пп=2∙2∙780,3∙154=48,1∙104 мм2
12.2.2 Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения обмотки
рп=кРп/Sп2=0,9∙2608/48,1∙104 =0,0049 Вт/мм2
12.2.3 Коэффициент теплоотдачи катушки
αТ=(2,6+0,19∙v2)∙10-5=(2,6+0,19∙32,1)∙10-5=8,7∙10-5 Вт/(мм2 ˚С)
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
47
12.2.4 Превышение температуры наружной поверхности охлаждения обмотки
Δtп.л=рп/αТ=0,0049/0,000087=56,2 ˚С
12.2.5 Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции многослойных катушек из изолированных проводов
Δtи.л=рп
bи.п
экв

0,0049 0,2
 6,1 ˚С
16 105
12.2.6 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха
внутри машины
Δt'п=Δtп.п+Δtи.п=56,2+6,1=62,3 ˚С
12.2.7 Среднее превышение температуры обмотки над температурой охлаждающего воздуха
Δtп=Δt'п+Δtв=62,3+6=68,2 ˚С
12.3 Вентиляционный расчет
Принята система вентиляции аксиальная
12.3.1 Необходимый расход воздуха
Vв=
Р'
6796,5

 0,52 = м3/с
св tв 1100 2  6
12.3.2 Эквивалентное аэродинамическое сопр-ние воздухопровода
z1=200 Па∙с2/м
12.3.3 Наружный диаметр вентилятора
Dвен2=0,85D1=0,85∙413=351 мм
12.3.4 Внутренний диаметр колеса вентилятора
Dвен1=0,65D1=0,65∙413=268,5 мм
12.3.5 Длина лопатки вентилятора
lл=0,13D1=0,13∙413=53,7 мм
12.3.6 Количество лопаток вентилятора
Nл= Dвен2/20=351/20≈18
12.3.7 Линейная скорость вентилятора по наружному диаметру
Vвен2= π∙Dвен2∙n/(6∙104)=3,14∙351∙1500/60000=27,6 м/с
12.3.8 Линейная скорость вентилятора по внутреннему диаметру
Vвен1= π∙Dвен1∙n/(6∙104)=3,14∙268,5∙1500/60000=21,1 м/с
12.3.9 Напор вентилятора
H0=ηа.о∙γ(V2вен2-V2вен1)=0,6∙1,23(27,62-21,12)=233,6 Па,
где ηа.о=0,6 – аэродинамический КПД вентилятора
γ = 1.23 кг/м3 – плотность воздуха.
12.3.10 Площадь поперечного сечения входных отверстий вентилятора
Sвен=0,92π∙Dвен2∙lл∙10-6=0,92∙3,14∙351∙53,7∙10-6=0,0545 м2
12.3.11 Максимальный расход воздуха
Vв max=0,42∙Vвен2∙Sвен =0,42∙27,6∙0,0545=0,631 м3/с
12.3.12 Действительный расход воздуха
Vв =Vв max
Н0
233,6
 0,631
 0,86 м3/с
2
2
Н 0  ZVв max
233,6 200  0,631
12.3.13 Действительный напор вентилятора
12.3.14
H 0 ZVв2max
233,6 200  0,6312
H

 59,4 Па
H 0  ZVв2max 233,6 200  0,6312
Изм.
Лист
Изм. Лист
тт.
тт.
№
№ докум.
докум.
Подп.
Подп.
Дата
Дата
Лист
Лист
тт
49
48
13 Масса и динамический момент инерции
13.1 Масса
13.1.1 Масса стали сердечника статора
mс1Σ=mз1+mс1=29+86,9=115,9 кг
13.1.2 Масса стали полюсов
mсп=7,8∙10-6ксℓп(bпh'п+ккbнпhнп)2р=
=7,8∙10-6∙0,98∙155(115,2∙95,8+0,8∙217,1∙40)∙4=85,2 кг
13.1.3 Масса стали сердечника ротора
mс2=6,12кс10-6ℓ1[(2,05hс2+D2)2-D2]=
=6,12∙0,98∙10-6∙155[(2,05∙17,7+101,4)-101,4]=17,5 кг
13.1.4 Суммарная масса активной стали статора и ротора
mсΣ=mс1Σ+mсп+mс2=115,9+85,2+17,5 =218,6 кг
13.1.5 Масса меди обмотки статора
mм1=8,9∙10-6m1(a1w1ℓср1S0+adwdℓсрдSэфд)=
=8,9∙10-6∙3(3∙32∙1282,2∙4,075+4∙3∙1282,2∙4,0375∙2)=17,3 кг
13.1.6 Масса меди демпферной обмотки
mм.д=8,9∙10-62р(N'2Sℓ'ст+b'н.пSс+0,6SсСп)=
=8,9∙10-6∙4(11∙28,3∙204,9+206,6∙52,27+0,6∙52,27∙2)=2,66 кг
13.1.7 Суммарная масса меди
mмΣ= mм1+ mм.п +mмд =17,3+97+2,66=120,7 кг
13.1.8 Суммарная масса изоляции
mи=(3,8D1,5н1+0,2Dн1ℓ1)10-4=(3,8∙5901,5+0,2∙590∙140)∙10-4=7,1 кг
13.1.9 Масса конструкционных материалов
mк=АDн1+В=0,32∙590+400=588,8 кг
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
50
13.1.10 Масса машины
mмаш=mсΣ+mмΣ+mи+mк=218,6+120,7+7,1+588,8=935,2 кг
13.2 Динамический момент инерции ротора
13.2.1 Радиус инерции полюсов с катушками
Rп.ср=0,5[(0,5D21+(0,85÷0,96)(0,5D2+hc2)2]∙10-6
=0,5[(0,5∙4132+0,85(0,5∙101,4+17,7)2]∙10-6=0,0446 м
13.2.2 Динамический момент инерции полюсов с катушками
Jп=(mс.п+mм.п+mм.д)4R2п.ср=(85,2+97+2,66)4∙0,04462=1,47 кг∙м2
13.2.3 Динамический момент инерции сердечника ротора
Jс2=0,5mс2∙10-6[(0,5D2+hс2)2-(0,5D2)2]=
=0,5∙17,5∙10-6[(0,5∙101,4+17,7)2-(0,5∙101,4)2]=0,0185 кг∙м2
13.2.4 Масса вала
mв=15∙10-6∙ℓ1∙D22=15∙10-6∙140∙101,42=21,6 кг
13.2.5 Динамический момент инерции вала
Jв=0,5mв(0,5D2)210-6=0,5∙21,6∙(0,5∙101,4)2∙10-6=0,0278 кг∙м2
13.2.6 Суммарный динамический момент инерции ротора
Jи.д=Jп+Jc2+Jв=1,47+0,0185+0,0278=1,519 кг∙м2
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
51
14 Заключение
Ускорение научно-технического прогресса требует всемерной автоматизации
производственных процессов. Для этого необходимо создавать электрические машины, удовлетворяющие своим показателям и характеристикам, весьма разнообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства.
Процесс создания электрических машин включает в себя проектирование, изготовление и испытание. Под проектированием электрической машины понимается
расчет размеров отдельных ее частей, параметров обмоток, рабочих и других характеристик машины, конструирование машины в целом, а также ее отдельных деталей и сборочных единиц, оценка технико-экономических показателей спроектированной машины, включая показатели надежности.
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
52
15 Литература
1. О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов – М.: Высш. шк., 1984.
2. Копылов Справочник по машиностроительному черчению: Учеб. для втузов – М.: Высш. шк., 1982.
3.В. Е. Ют Электрооборудование автомобилей. Учеб. для вузов 2000.
Изм. Лист
тт.
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
т
53
Документ
Категория
Техника
Просмотров
227
Размер файла
1 408 Кб
Теги
генератор, курсач
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа