Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет»

Кафедра автоматизации производственных процессов

Курсовая работа

Электрические машины

Калининград

2018

Содержание

• электромагнитный ротор статор сердечник
• 1. Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок
• 2. Выбор обмоточных данных статора
• 3. Выбор обмоточных данных ротора
• 4. Электромагнитный расчёт
• 4.1. Расчёт точки холостого хода при номинальном напряжении
• 4.2. Расчёт характеристики холостого хода
• 4.3. Расчёт тока возбуждения в номинальном режиме
• 4.4. Весовые характеристики
• 5. Расчёт параметров
• 6. Расчёт к.п.д.
• 7. Тепловой расчёт
• 7.1. Тепловой расчёт статора с непосредственным водяным охлаждением
• 7.2. Тепловой расчёт ротора с непосредственным водородным охлаждением
• 8. Механический расчёт
• 8.1. Нажимное кольцо, пальцы и стяжные ребра статора
• 9. Проверка вибрации сердечника статора
• Список литературы


Задание на проектирование

Таблица 1. Задание на проектирование

Тип турбогенератора	ТВВ-160-2Е
Активная мощность, МВт	160
Напряжение номинальное, кВ	18
Коэффициент мощности	0,85
КПД, %	98,5
Частота вращения, об/мин	3000
Частота, Гц	50
Отношение короткого замыкания	0,459
Статическая перегружаемость	1,7
Индуктивное сопротивление генератора	x?d, o.e.	0,33
	x?d, o.e.	0,22
Система охлаждения	Статора	Непосредственное водяное
	Ротора	Непосредственное форсированное водородное



1. Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок

Номинальная кажущаяся мощность:

МВА.

Предварительный диаметр расточки статора для машины с р=1 принимаю по рис. 3-3 [1]:

D₁ = 1170 мм.

Предварительный диаметр бочки ротора по рис. 3-4 [1] принимаю:

D₂ = 1000 мм.

Диаметр бочки ротора D₂ = 1000 мм является нормированным.

Предварительное значение машинной постоянной Арнольда по рис. 3-1 [1]:

С_А = 7.510¹⁰ мм³/минМВА.

Предварительное значение длины статора:

мм.

Предварительно принимаем длинну бочки ротора l₂ = l₁.

Предварительное значение линеной нагрузки в зависимости по рис. 4-1 [1]:

А₁ = 1400 А/см.

Предварительное значение индукции в зазоре в зависимости по рис. 4-6 [1]:

В = 0.86 Тл.

Предварительное значение полюсного деления:



мм,

Где р число пар полюсов

Значение зазора:

мм.

Принимаем окончательно = 70 мм.

Окончательное значение диаметра расточки статора:

D₁ = D₂ + 2 = 1000 + 2 70 = 1140 мм,

Окончательное значение полюсного деления:

мм.

Определим ориентировочное значение главных технико-экономических показателей.

Отношение длины статора к диаметру:

.



По рис. 3-5 [1] полученное значение ₁ < 5 соответствует расходу меди на обмотку статора, близкому к минимальному.

Отношение длины бочки ротора к диаметру:

.

Полученное значение ₂ соответствует расходу меди на обмотку ротора, близкому к минимальному.

Ожидаемая первая критическая частота n_к1=2450 об/мин, n_к2=4250 об/мин. Обе частоты лежат вне зоны резонансных частот. Следовательно, расчёт критических частот вращения вала не требуется.

Ожидаемый к.п.д. 98.5%

Маховый момент:

тм².

Масса двухполюсного турбогенератора:

м³.

Соответствующая вышеприведённому соотношению масса генератора будет:

G = 170 т

Для оценки индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора принимаем отношение h₁/D₁=0.2 и наиболее благоприятный относительный шаг обмотки статора в=0.889. Для отношения определяем .

Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси найдём по выражению

.



2. Выбор обмоточных данных статора

Номинальный ток статора:

A.

Т.к. генератор при непосредственном охлаждении имеет мощность свыше 1000 МВА, то для ограничения тока в пазу, улучшения отвода тепла от обмотки и снижения электродинамических усилий, выбираем число параллельных ветвей

а = 2. Число активных проводников в пазу S_П1 = 2. Обмотка стержневая петлевая.

Объём тока в пазе:

A.

Предварительно зубцовый шаг по расточке статора:

мм.

Предварительное число пазов статора:

.

Окончательно в соответствии с табл. 5-2 [1] Z₁ = 72.

Число пазов на полюс и фазу:



.

Окончательное значение зубцового шага и линейной нагрузки:

мм,

А/см.

Принимаем относительный шаг = 0.889. При этом первый частичный шаг y₁ (1 - 33) и обмоточный коэффициент k_об1 = 0.941.

Число последовательно соединённых витков в фазе:

.

Принимаем предварительно ширину паза статора:

b_П1 = 0.45 t₁ = 0.45 49.74 = 22.383 мм.

Двухсторонняя толщина изоляции по ширине паза при напряжении U = 18 кВ, 2b_i1 = 12.8 мм.

Предварительная ширина элементарного проводника при двух проводниках по ширине паза (n₁ = 2) определяется как:

мм,

где i = 0.3 мм - двухсторонняя толщина собственной изоляции проводника.

Окончательно принимаем по табл. 5-6 [1] b_m1 = 5.

Окончательно ширина паза:

b_П1 = n₁(b_m1+i) + 2b_i1 = 2(5+0.3) +12.8 = 23.4.

Отношение b_П1/ t₁= 23.4/ 49.74 = 0.47

Принимаем предварительную плотность тока по рис. 4-4 [1]:

j₁ = 6.75 А/см².

Требуемая площадь поперечного сечения стержня:

мм.

Принимаем комбинированный стержень с тремя сплошными проводниками на один полый N=3 и отношением высоты сплошного проводника к высоте полого а_м.с/а_м.п=0.4.

Предварительная высота полого проводника:

мм.

В соответствии с ГОСТ 16774-78 для медных проводов марки ПСДП, выбираем ближайшее значение для высоты сплошного проводника, из предложенного ряда. а_м.п =5 мм.

Площадь сечения элементарного полого проводника b_М1Ча_М.П.=5Ч5=25 мм²,

q_М.П.=25 мм².

Предварительная высота сплошного проводника:

мм.

Принимаю по табл. 5-7 [1] а_М.С=2 мм, и площадь сечение проводника b_М1Ча_М.С.=5Ч2 равна q_М.С.=9.637 мм².

Площадь сечения меди одной группы:

Требуемое число групп в стержне:

принимаем m_Г = 6

При этом сечение стержня:

Окончательно плотность тока:

А/см,

что незначительно (на 2%) отличается от принятой ранее.

Суммарная толщина изоляции по высоте паза для напряжения U = 18 кВ по табл. 5-5 [1] составляет h_i = 36.3 мм. Высоту клина принимаем h_k1 = 25 мм, место на транспозицию проводников равно:

Высота паза статора:



Выкладка паза произведена в таблице 2-1, эскиз паза представлен на рис. 2-1. Номера позиций на рисунке соответствуют позициям табл. 2-1.

Рисунок 2.1. Паз статора турбогенератора ТВВ - 160 - 2E

Таблица 2.1. Выкладка паза статора

Поз. Рис. 2-1	Содержимое паза	Размеры, мм
		по высоте	по ширине
-	Полый проводник	5+0.3=5.3	5+0.3
-	Сплошной проводник		5+0.3
Итого:	12.2	5.3
Размеры стержня
-	Медь (по высоте 6 групп + транспозиция)
1	Изоляция переходов	0.4	-
2	Изоляция между полустержнями	-	0.5
3	Выравнивающая масса	0.4	0.2
4	Накладка	2.0	-
5	Полупроводящее покрытие	0.3	0.3
6	Изоляция от корпуса	11	11
7	Полупроводящее покрытие	0.9	0.9
Итого:	93.5	23.5
Размер паза
-	Два стержня (по высоте)		23.5
8	Прокладка на дне паза	1	-
9	Прокладка между стержнями	5	-
10	Прокладка под клин	1	-
-	Зазор на укладку	0.5	0.5
-	Клин	25	-
ИТОГО:

Магнитный поток в зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении:

Вб.

Полная длина сердечника:

мм.

Принимаем ширину пакета и канала b_p=60 мм, b_к=10 мм.

Число вентиляционных каналов:

Длина активной стали без каналов:

мм,

эффективная длина стали

мм.

Принимаем холоднокатаную электротехническую сталь марки 3413 толщиной 0.5 мм. Направление проката - вдоль магнитных линий в спинке статора.

На основании табл. 4-1 [1] принимаем В_а1=1.5 Тл.

Требуемая площадь сечения спинки статора:

м²;

высота спинки:

мм.

Внешний диаметр сердечника статора:

мм.

Длина лобовой части стержня:

мм.

Длина витка обмотки статора:

мм.

Сопротивление постоянному току обмотки статора при 15 ^оС:

Ом.

при 75 ^оС:

Ом.

Вентиляционную схему сердечника статора принимаем одноструйной, схему охлаждения обмотки статора водой - два стержня последовательно.

Проверим вибрационное состояние сердечника статора.

Средний диаметр спинки статора:

мм.

Масса меди обмотки статора:

кг,

где _m = 8.9 10^-6 кг/мм³ - плотность меди.

Площадь спинки:

м².

Масса спинки сердечника статора

кг,



где _Э= 7.6 10³ кг/м³ - плотность меди.

Площадь пазов статора:

мм².

Площадь зубцов статора:

Масса зубцов сердечника статора:

кг.

Отношение массы собранного сердечника к массе спинки

;

величина, характеризующая изгибную жесткость сердечника,

,

где m_d=2 р - число периодов деформации на окружности.

Собственная частота колебаний сердечника статора:

Гц,



где Е_с=13Ч10⁴ МПа - модуль упругости сердечника вдоль проката.

Динамический коэффициент:

.

Амплитуда вибраций:

Полученное значение амплитуды вибраций допустимо.



3. Выбор обмоточных данных ротора

По рис. 6-1 [1] определяем ожидаемое напряжение в роторе: для диаметра D₂=1000 мм напряжение в зубцах у_z=240 МПа, а в бандажном кольце у_б=480 МПа.

По номограмме рис. 5-6 [1] для D₂=1000 мм и у_z=240 МПа находим:

h₂=145 мм; мм²; МПа; ; мм.

По табл. 6-3 [1] выбираем наиболее часто применяемую в турбогенераторостроении медь шириной мм. По табл. 6-5 [1] двухсторонняя толщина изоляции мм и, следовательно ширина паза

мм.

Найдём ширину зубы и число пазовых делений ротора:

мм;

.

Принимаем .

Предварительно принимаем отношение числа пазов к числу пазовых делений ; тогда число пазов равно:

.

Окончательно по табл. 6-1 и 6-2 [1] , ; ; .

М.д.с. реакции якоря по прямоугольной волне на один полюс:



А.

М. д. с. короткого замыкания статора, приведённая к обмотке ротора:

А.

Номинальная м. д. с. возбуждения:

Ожидаемая плотность тока:

А/мм²,

что согласуется с рекомендациями.

По сортименту меди в табл. 6-3 [1] для принятой ширены меди мм может быть принята медь высотой мм с сечением мм². Для образования каналов в лобовой части обмотки принимаются по высоте два проводника в одном витке катушки.

По рекомендациям и рис. 6-6 [1] принимаем высоту клина мм и толщину подклиновой прокладки мм. Материал клина - дюралюминий.

Для размещения меди в пазу остаётся высота:

мм.

Возможное число витков в катушке будет:

,

где мм - изоляция между витками катушки по табл. 6-5 [1].

Принимаем .

Число витков обмотки возбуждения на полюс:

.

Окончательная высота паза ротора:

мм,

где мм - прокладка на дне паза по табл. 6-5 [1];

окончательная минимальная ширина зубца:

мм,

что больше минимальной допустимой ширины.

Номинальный предварительный ток возбуждения:

А,

что приемлемо.

По табл. 4-1 [1] задаёмся индукцией в спинке ротора Тл.

Необходимое сечение спинки ротора для получения принятой индукции:

м².

Диаметр центрального отверстия:

мм.

Необходимая длина бочки ротора:

мм.

Разность между длиной бочки ротора и сердечника статора больше 150 мм. Для уменьшения l₂ следует уменьшить высоту паза ротора. Для этого принимаем . Тогда получим ; мм; мм; А и мм. Все полученные значения приемлемы.

Средняя длина лобовой части обмотки ротора на одну сторону:

мм.

Средняя длина витка обмотки ротора:

мм.

Принимаем относительное сечение канала в витке обмотки ротора , где - сечение витка обмотки ротора.

Расчётное сечение меди

мм².

Сопротивление обмотки ротора при 15°С:

Ом;

при 75°С:

Ом;

при 100°С:

Ом.

Напряжение возбуждения в номинальном режиме:

В.

Напряжение возбуждения на кольцах не превышает допустимое.

Выкладка паза ротора произведена в табл. 3-1, эскиз паза представлен на рис. 3-1.



Рисунок 3.1. Паз ротора турбогенератора ТВВ-160-2Е

Таблица 3.1. Выкладка паза ротора

Поз.	Элемент паза	Размер, мм
		по высоте	По ширине
-	Медь		28
1	Прокладка под клин	10	-
2	Прокладка между витками		-
3	Изоляция от корпуса (Гильза)	-
4	Прокладка на дне паза	0.5	-
-	Клин	34	-
-	Зазор на укладку	-	0.5
Итого	103.5	32.5

Относительная высота паза ротора:

;



относительная площадь пазовых делений ротора:

,

что соответствует рекомендациям.

Ожидаемые механические напряжения в корне зубца для и :

МПа,

что приемлемо и хорошо согласуется с величиной, принятой вначале.



4. Электромагнитный расчёт.

Все дальнейшие расчёты удобно проводить в табличной форме (табл. 4-1).

4.1 Расчёт точки холостого хода при номинальном напряжении.

Таблица 4.1. Расчёт точки холостого хода при номинальном напряжении

Обозначение	Формула(Источник)	Действия	Значение
DZ1/3, мм			1286.67
DZ0.2, мм	D2 - 1.6 h2	1000 - 1.6 103.5	834.4
DZ0.7, мм	D2 - 0.6 h2	1000 - 0.6 103.5	937.9
bZ1/3, мм			32.11
bZ0.2, мм			22.08
bZ0.7, мм			28.85
sin	Табл. 8-1 [1]	-	7.64
Qa1, м2			1.38
Qz1/3, м2			2.57
Q, м2			4.81
Qz0.2, м2			2.58
Qz0.7, м2			3.01
Qa2, м2	(D2 - 2 h2 - D0) l2 10-6	(1000-2103.5-120)435910-6	2.9
D0, мм	0.12 D2	0.12 1000	120
kC1			1.03
kC2			1.015
kCk			1.004
kCr*			1.01
kC	kC1 + kC2 - 1 + kCk - 1 + + kCr - 1	1.03 + 1.015 - 1 + 1.004 - - 1 + 1.01 - 1	1.059
k1/3			1.18
k0.2			1.47
k0.7			1.126
k			0.94
Ba1, Тл			1.5
B'a1, Тл	k Ba1	0.94 1.5	1.41
BZ1/3, Тл			1.61
B, Тл			0.86
Полученные значения индукции лежат в допустимых приделах.
Ha1, А/см	Табл. 8-3 [1]	-	3.26
HZ1, А/см	Табл. 8-4 [1]	-	73.5
Da0, мм	Da - ha1	2372 - 396	1976
la1, мм			1035
la2, мм			396.5
Fa1, А			337.4
FZ1, А			1617
F, А	0.8BkC103	0.8 0.86 70 1.059 103	51001
F', А	F +FZ1 + Fa1	51001+1617+337.4	52955.4
h, мм	h2 - (hK2 + hM)	103.5 - (34+ 10)	59.5
S, Гн			3.1310-6
ФS, Вб	S F'	3.13 10-6 52955.4	0.166
Ф2, Вб	Ф0 + ФS	4.14 + 0.166	4.3
BZ0.2, Тл			1.67
BZ0.7, Тл			1.43
Ba2, Тл			1.48
HZ0.2, А/см	-	-	71
HZ0.7, А/см	-	-	26
Hа2, А/см	-	-	31.3
FZ2, А			502
Fа2, А			1241
F0, А	F' + FZ2 + Fа2	52955.4 + 502 + 1241	54698.4
i0, А			1709
i, А			1593
k**			1.07

^* Рифление, т.е. система кольцевых канавок на наружной поверхности бочки ротора служит для уменьшения добавочных потерь на поверхности ротора и увеличения поверхности охлаждения. Обычно t_r = 12 мм, b_r = 6 мм, где t_r - шаг рифления, а b_r - ширина канавки.

^** Обычно k = 1.05 1.25, что соответствует рекомендации.

4.2 Расчёт характеристики холостого хода

Расчёт характеристики холостого хода представлен в табл. 4-2. Зависимость приведена на рисунке 4.1.

Таблица 4.2. Расчёт характеристики холостого хода

U/Uн	0.7	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4
Ф0, Вб	2.898	4.14	4.55	4.968	5.382	5.796
, Тл	0.987	1.41	1.551	1.692	1.833	1.974
ВZ1/3, Тл	1.127	1.61	1.771	1.932	2.093	2.254
B, Тл	0.602	0.86	0.946	1.032	1.118	1.204
Ha1, А/см	1.78	3.26	4.51	7.72	19.66	100
HZ1, А/см	3.58	73.5	145	385	860	1320
Fa1, А	184	337.4	467	799	2035	10350
FZ1, А	78.7	1617	3190	8470	18920	29040
F, А	35701	51001	56101	61201	66301	71402
F', А	35964	52955	59758	70470	87256	110792
ФS, Вб	0.112	0.166	0.187	0.22	0.273	0.347
Ф2, Вб	3.01	4.306	4.737	5.188	5.655	6.143
ВZ0.2, Тл	1.16	1.67	1.84	2.01	2.19	2.38
ВZ0.7, Тл	1	1.43	1.57	1.72	1.88	2.04
Вa2, Тл	1.04	1.48	1.63	1.79	1.95	2.12
HZ0.2, А/см	50	71	160	400	990	1620
HZ0.7, А/см	13.5	26	44.6	83	220	600
Ha2, А/см	13.87	31.3	56	120	340	810
FZ2, А	328.6	502	1059	2499	6261	11488
Fa2, А	545	1241	2220	4758	13481	32116
F0, А	36837	54698	63037	77727	106998	154396
i0, А	1151	1709	1970	2428	3343	4824
i0, о.е.	0.67	1.0	1.15	1.42	1.95	2.82



Рисунок 4.1. Характеристика холостого хода и диаграмма Потье турбогенератора ТВВ-160-2Е (р=1).

Расчёты для построения диаграммы Потье представлены в табл. 4.4.

На основании дополнительных построений на рис. 4-1 рассчитана регулировочная характеристика , изображенная на рис. 4-2. Расчётные данные для построения регулировочной характеристики сведены в табл. 4-3.

Таблица 4.3. Расчётные данные для построения регулировочной характеристики

, о.е.	0
, А	1698	2220	2850	3539	4264	5023



Рисунок 4.2. Регулировочная характеристика турбогенератора ТВВ-160-2Е (р=1)

4.3 Расчёт тока возбуждения в номинальном режиме

Расчёт тока возбуждения в номинальном режиме приведен в табл. 4-4.

Таблица 4.4. Расчёт тока возбуждения в номинальном режиме

Обозначение	Формула	Действие	Значение
h31, мм	hK1 + h3 + hic	25 + 1 + 7.5	33.5
h11, мм	h1 - (h31 + h5 + hic)	220 - (33.5+ 1 + 7.5)	178
xП, %			8.43
xS, %			6.6
xl, %	xП + xS	8.43+6.6	15.03
хp, %	xl + 2.5	15.03 + 2.5	17.53
ia, А			2724
iн, А	Рис. 4-1	-	4264
Это находится в передалах, рассчитанных в пункте 3.
j2, А/мм2			11.2
UВ, В	iнr2(100) + UЩ	4264 0.055 + 2	236.52
Обе величины находится в пределах, рассчитанных выше.
ik, А			3003
о.к.з.			0.57
WП			1.7
U, %	Рис. 4-1.	-	36
Обе величины удовлетворяют требованию ГОСТ 533-85.

4.4 Весовые характеристики

Масса меди обмотки статора:

кг,

где _m = 8.9 10^-6 кг/мм³ - плотность меди.

Масса меди обмотки ротора:

G_M2 = 2рq_a2l_w2w_2m = 2 1 312.6 11526 32 8.9 10^-6 =2052 кг.

кг,

где _Э= 7.6 10³ кг/м³ - плотность меди.

Масса зубцов сердечника статора:



кг.

Удельные расходы материалов.

Меди:

кг/кВА.

Стали: кг/кВА

Машинная постоянная Арнольда:

мм³/минМВА.



5. Расчёт параметров

Таблица 5.1. Расчёт параметров

Обозначение	Формула	Действие	Значение
xl, %	Пункт 4-3	-	15.03
xp, %	Пункт 4-3	-	17.53
xad, %			171
xd, %	xl + xad	15.03 + 171	186.03
f			1.964
			1.04
xf, %	xad ( - 1)	171 (1.04 - 1)	6.84
, %			21.6
, %		15.03 + 2.5	17.53
, %		1.5 17.53	26.295
x2, %		1.22 17.53	21.38
h7, мм	-	-	5
h2S, мм	2 hic + h7	2 7.5 + 5	20
x0, %			11.87
T0B, с			2.8
T0, с			3.7
, с			0.429
, с	(0.02 0.03) T'd	0.02 0.429	0.008
Ta, с			0.279
, о.е.			6
, о.е.			4.86
Id, о.е.			0.61
, о.е.			4.674
, о.е.			6.203
МН, Нм			5.98 105
М3, Нм			3.76 106
М2, Нм			3.39 106
М22, Нм			1.69 106



6. Расчёт К.П.Д

Результаты расчёта к.п.д. при различных нагрузках представлены в табл. 6-1, графическая зависимость приведена на рис. 6-1.

Таблица 6.1. Расчёт к.п.д в номинальном режиме

Обозначение	Формула	Действие	Значение
Qca, кВт	1.3 q0 B2a1 Ga1 10-3	1.3 0.8 1.52 66253 10-3	155
QcZ, кВт		1.50.8 1.612 1484110-3	46.16
Qd0, кВт			167
QС, кВт	Qca + QcZ + Qd0	155+46.16+167	368.16
QM, кВт	3 I2ф.н. r1(75) 10-3	3 60302 0.0042 10-3	458
mc			9
m'			16.5
			1.078
m»			6.6
mП			3
	Табл. 5-6 [1]	-	0.84
	Табл. 5-6 [1]	-	0.974
			1.397
kф			1.16
QM.Ф., кВт	(kф - 1) QM	(1.16 - 1) 458	73
QK.K., кВт			127
QK.Z., кВт			311
QK.., кВт	QM + QM.Ф. + QК.К. + QK.Z.	458+ 73+ 127+ 311	969
QB, кВт	(iн2 r2(75) + iн Uщ) 10-3	(42642 0.051 + 4264 2) Ч Ч10-3	936
QB, кВт			985.263
Gрот*, кг			38090
рц, МПа	1.2 1.6	-	1.4
dц lц, мм2			133451
dц, мм			334
lц, мм	1.2 dц	1.2 334	400
Qm, кВт			254
Q2, кВт			267
Н, о.е.	§ 7-3 [1]	-	4
Q2Н, кВт			107
Q, кВт	QС+ QК.К.+ QК.Z.+ QВ+ +Q2H	368.16+ 127+ 311 + 936+ + 107	1849
, оС	§ 7-3 [1]	-	17.5
вен, оС	§ 7-2 [1]	Для нагнетательной системы вентиляции	2
с, кДж/(м3К)	Стр. 130 [1]	1.1 4	4.4
L, м3/с			27.11
, Па			2400
, о.е.	§ 10-5 [1]	Для пропеллерного вентилятора	0.5
QН, кВт			130
, кВт	Qm + Q2Н + QН	254+ 107+ 130	491
Q, кВт	QC + QK.. + QМ + QB	368.16+ 969+ 491+ 985.263	2813.4
н, %			98.272

Таблица 6.2. Зависимость к.п.д. от нагрузки для турбогенератора 160 МВт.

QС, кВт	368.16	368.16	368.16	368.16	368.16
QМ, кВт	491	491	491	491	491
QК, кВт	61	242	545	969	1514
QB, кВт	158.357	269.251	679.82	985.047	1368.848
Q, кВт	1078.517	1370.411	2083.98	2813.207	3742
Р, кВт	40000	80000	120000	160000	200000
, %	97.374	98.316	98.293	98.272	98.163

Рисунок 6.1. Зависимость к. п. д. от коэффициента нагрузки

Турбогенератора ТВВ-160-2Е (р=1).



7. Тепловой расчёт

7.1 Тепловой расчёт статора с непосредственным водяным охлаждением

Тепловой расчёт статора с непосредственным водяным охлаждением сведён в таблицу 7.1.

Таблица 7.1. Тепловой расчёт статора

Обозначение	Формула	Действия	Значения
Сердечник статора Ранее в пункте 2 принята одноструйная система вентиляции с числом горячих струй . По воде соединяются два стержня последовательно, т.е. .
L, м3/с			27.11
			61
, м3/с			0.444
, м/с			7.152
, мм			1976
, м/с			17.45
, Вт/(м2K)			282
, Вт/(м2K)			542
, м2			2.5
, м2			0.56
, м2		2.5+0.56	3.06
, Вт/(м2K)			192
, Вт			10954
, Вт			5156
,°С			23.322
Обмотка статора
,°С	§ 7-3 [1]	-	30
, дм3/с			4
,°С		30+4	34
, мм	Табл. 5-6 [1]	-	2
, мм	Табл. 5-6 [1]	-	2
	Табл. 6-1	-	3
, м/с			4
Это соответствует рекомендациям.

7.2 Тепловой расчёт ротора с непосредственным водородным охлаждением

Тепловой расчёт ротора с непосредственным водородным охлаждением сведён в таблицу 7.2.

Таблица 7.2. Тепловой расчёт ротора

Обозначение	Формула	Действие	Значение
, мм	§ 11-9 [1]	Принимаем предварительно	400
			6
Окончательно принимаем
	-	-	6
, мм			401
, м/с			157
, м/с			31.4
, м3/с			0.0352
, Ом			0.000241
, Вт			4382
,°С			28
, Вт\(м2К)			618
, м2			0.152
,°С			46.65
,°С			69.4
Это находится в рекомендованных пределах.



8. Механический расчёт

Таблица 8.1. Зубец и клин ротора

Обозначение	Формула	Действие	Значение
Зубец и клин ротора
D2, мм	Пункт 2	-	1000
t2, мм			65.42
b2, мм	t2 - bП2	65.42 - 32.5	32.92
DK2, мм	D2 - 2 hK2	1000 - 2 34	932
tK2, мм			60.97
b<...

Подобные документы

• Расчет турбогенератора

  Выбор обмоточных данных и тепловой и механический расчёт статора и ротора. Определение электромагнитных нагрузок, характеристик холостого хода, тока возбуждения в номинальном режиме, потерь и к.п.д., нажимного кольца, пальцев и стяжных рёбер статора.
  
  курсовая работа [300,9 K], добавлен 24.12.2012
  

• Проектирование асинхронного двигателя 22 кВт

  Определение размеров и выбор электромагнитных нагрузок асинхронного двигателя. Выбор пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора. Расчет короткозамкнутого ротора и магнитной цепи. Потери мощности в режиме холостого хода.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.09.2012
  

• Расчёт и конструирование электрической машины

  Определение главных размеров электромагнитных загрузок, числа пазов статора и ротора, витков в фазе обмотки и зубцовой зоны. Расчет магнитной цепи статора и ротора. Параметры асинхронного двигателя. Определение потерь и коэффициента полезного действия.
  
  курсовая работа [956,2 K], добавлен 01.06.2015
  

• Проектирование турбогенератора

  Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок. Расчет обмоточных данных статора, зубцовой зоны ротора и обмотки возбуждения. Параметры, постоянная времени и токи короткого замыкания, расчет потерь и КПД. Характеристики турбогенератора.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2013
  

• Электромагнитный расчет

  Определение Z1, W1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Напряжение на контактных кольцах ротора при соединении обмотки ротора в звезду. Сечение проводников обмотки ротора.
  
  реферат [383,5 K], добавлен 03.04.2009
  

• Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

  Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора. Расчет магнитной цепи машины, параметров схемы замещения, потерь мощности. Определение параметров для номинальной нагрузки на валу. Выбор системы вентиляции.
  
  дипломная работа [200,9 K], добавлен 25.03.2012
  

• Расчёт турбогенератора

  Проектирование турбогенератора с косвенной водородной системой охлаждения, включающее создание обмоток статора и ротора и с непосредственным водородным охлаждением сердечника статора. Расчет намагничивающей силы и тока обмотки возбуждения при нагрузке.
  
  курсовая работа [581,1 K], добавлен 12.01.2011
  

• Расчет статических механических и электромеханических характеристик асинхронного двигателя

  Определение тока холостого хода, сопротивлений статора и ротора асинхронного двигателя. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик электропривода, обеспечивающего законы регулирования частоты и напряжения обмотки статора.
  
  контрольная работа [263,5 K], добавлен 14.04.2015
  

• Расчет синхронного двигателя

  Расчет и обоснование номинальной величины асинхронного двигателя. Размеры и зубцовая зона статора. Воздушный зазор и полюса ротора. Определение основных паромеров магнитной цепи. Превышение температуры обмотки статора. Характеристики синхронной машины.
  
  курсовая работа [585,7 K], добавлен 21.02.2016
  

• Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  Выбор главных размеров трехфазного асинхронного электродвигателя. Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора, намагничивающего тока.
  
  курсовая работа [285,6 K], добавлен 14.03.2009
  

• Расчет трехфазной синхронной машины

  Определение главных размеров двигателя, расчет сердечника и обмоток статора, параметров воздушного зазора, полюсов ротора, пусковой обмотки. Определение МДС обмотки возбуждения, ее расчет. Потери мощности, КПД и статическая перегруженность двигателя.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 14.05.2011
  

• Расчет и проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

  Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2015
  

• Электродвигатель трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором

  Электромагнитный расчет трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров, определение числа пазов статора и сечения провода обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны статора, ротора, намагничивающего тока.
  
  курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.04.2014
  

• Производство синхронных машин

  Проектирование синхронных генераторов Marathon Electric, состоящих из главного статора и ротора, статора и ротора возбудителя, вращающегося выпрямителя и регулятора напряжения. Характеристики и механический расчет синхронных двигателей серии Magnaplus.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.09.2012
  

• Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя c короткозамкнутым ротором

  Выбор главных размеров статора, ротора и короткозамыкающего кольца. Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с закрытыми пазами. Масса двигателя и динамический момент инерции ротора. Вентиляционный расчет двигателя с радиальной вентиляцией.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 15.10.2012
  

• Расчет асинхронного двигателя

  Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.09.2014
  

• Расчёт асинхронной машины

  Расчет конструкции асинхронного двигателя, выбор технических параметров рабочего режима. Расчет обмоток статора и ротора магнитной цепи. Определение пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния; тепловой расчет.
  
  курсовая работа [580,0 K], добавлен 06.05.2014
  

• Проектирование турбогенератора, его основные характеристики

  Методика проектирования турбогенератора, его характеристики. Определение размеров и электромагнитных нагрузок. Расчет обмоточных данных статора. Ток возбуждения при нагрузке, диаграмма Потье. Параметры, постоянные времени и токи короткого замыкания.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2013
  

• Потери мощности (электрической энергии) в асинхронных машинах

  Виды потерь мощности в асинхронной машине (АСМ), особенности их определения. Электрические (переменные) и магнитные (постоянные) потери. Расчет потерь в меди статора и ротора, в стали статора, механические потери. Регулирование частоты вращения АСМ.
  
  презентация [1,7 M], добавлен 21.10.2013
  

• Расчет синхронного генератора

  Расчет пазов и обмотки статора, полюсов ротора и материала магнитопровода синхронного генератора. Определение токов короткого замыкания. Температурные параметры обмотки статора для установившегося режима работы и обмотки возбуждения при нагрузке.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.06.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам