Готовый КП Карницкий. Проектирование синхронного генератора

• Название: Проектирование синхронного генератора
• Дата: 22.05.2022
• Размер: 0.94 Mb.
• Имя файла: Готовый КП Карницкий.docx
• Тип: Курсовой проект; #542620
• страница: 1 из 12

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

Тульский государственный университет

ИВТС имени В.П. Грязева

Кафедра «Электроэнергетика»
Курсовой проект

по дисциплине «Электромеханика»

на тему:

«Проектирование синхронного генератора»

Разработал ст. гр. Б161592. _______________ Антонов Д.С.

(подпись)

Проверил: _______________ Карницкий В. Ю.

(подпись)

Работа защищена _______________ ___________ _______

(дата) (подпись) (оценка)

Тула, 2021 г.

Содержание

Введение 3

МИНОБРНАУКИ РОССИИ 5

1 Расчёт номинальных параметров 7

1.1 Основные параметры 7

2 Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал. 8

2.1 Главные размеры 8

2.2 Сердечник статора 10

2.3 Сердечник ротора 12

2.4 Сердечник полюса и полюсный наконечник 12

3 Обмотка статора 15

4 Демпферная (пусковая) обмотка 21

5 Расчет магнитной цепи 23

5.1 Воздушный зазор 23

5.2 Зубцы статора 24

5.3 Спинка статора 25

5.4 Зубцы полюсного наконечника 25

5.5 Полюсы 26

5.6 Спинка ротора 28

5.7 Воздушный зазор в стыке полюса 29

5.8 Общие параметры магнитной цепи 29

6 Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима 32

7 Расчет магнитной цепи при нагрузке 35

8 Обмотка возбуждения 41

9 Параметры обмоток и постоянные времени. 46

9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме 46

9.2 Сопротивление обмотки возбуждения 47

9.3 Сопротивления пусковой обмотки 48

9.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора 51

9.5 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности 52

9.6 Постоянные времени обмоток 53

10 Потери и КПД 56

11 Характеристики машин 59

11.1 Изменение напряжения генератора 59

11.2 Отношение короткого замыкания 59

11.3 Угловые характеристики 59

12 Тепловой и вентиляционный расчеты 61

12.1 Тепловой расчет 61

12.2 Обмотка возбуждения 65

12.3 Вентиляционный расчет 66

13 Масса и динамический момент инерции 68

13.1 Масса 68

13.2 Динамический момент инерции ротора 69

14 Механический расчет вала. 71

14.1 Расчет вала на жесткость 71

Рис.14.1 Эскиз вала 71

14.2 Определение критической частоты вращения 74

14.3 Расчет вала на прочность 75

Заключение 77

Список литературы 79

Введение

Синхронные машины применяют 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.

Синхронные генераторы предназначены для выработки трехфазного переменного тока, напряжением 400 В, частотой 50 Гц на стационарных дизель-электрических станциях.

В учебном пособии описываются схемы самовозбуждения и автономного компаундирования синхронных генераторов посредством полупроводниковых выпрямителей. Излагаются элементы расчета и проектирования этих схем. В вводной главе рассматриваются свойства и приводятся эксплутационные и конструктивные параметры полупроводниковых выпрямительных элементов, а также дается пример расчета селенового выпрямителя.

Вторая часть учебного пособия по курсу «электрические машины» посвящена теории синхронных машин. В главах 2-4 изложены вопросы, относящиеся ко всем бесколлекторным электрическим машинам переменного тока. В остальных главах освещается теория синхронных машин.

В рассмотрено построение робастных регуляторов систем возбуждения синхронного генератора, работающего на энергосистему на основе Н_∞ - теории. Каждый регулятор имеет простую структуру динамического звена с постоянными параметрами, и для его реализации требуется только одна из измеряемых выходных демпфирующих электромеханические процессы управляемых переменных.

В обосновывается возможность применения для оценки качества выходного напряжения коммутируемого Синхронного генератора с переменной скоростью вращения вала математического аппарата, используемого при анализе электромагнитных процессов в силовых цепях непосредственных преобразователей частоты на основе переключающих функций и матриц. Полученные соотношения устанавливают связь между коэффициентом несинусоидальности формы кривой выходного напряжения такого генератора и числом секций его обмотки возбуждения, что имеет практическое значение при проектировании электромеханических преобразователей энергии такого типа.