Расчет магнитной цепи и обмотки статора синхронного ветрогенератора (Конструкторская часть дипломного проекта)

Страницы работы

Содержание работы

Расчет магнитной цепи

Ветрогенератор имеет два яруса: верхний и нижний. Так как нижний ярус испытывает наибольшую нагрузку, то при определении длины расчет веду по нижнему ярусу, то есть берется магнитная индукция в воздушном зазоре и диаметр статора нижнего яруса. При этом по верхнему ярусу проверяется магнитная индукция в ярме полюсов. 

1.1  Число пар полюсов

1.2  Полная мощность, кВА

,

где  - предварительное значение коэффициента мощности.

1.3  Внешний диаметр статора, мм

Принимаем из конструктивных соображений, используя таблицу 8.1 (стр. 175, М.М. Кацман).

1.4  Внутренний диаметр статора, мм

Принимаем в зависимости от внешнего диаметра.

1.5  Полюсное деление статора, мм

1.6  Число пазов на полюс и фазу

1.7  Число пазов статора

1.8  Пазовое деление внешнего статора, мм

1.9  Пазовое деление внутреннего статора, мм

1.10  Расчетная мощность, кВА

,

где  - коэффициент, представляющий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению.

1.11  Расчетная длина сердечника статора, см

,

где  - распределение магнитного поля в зазоре, ;

 - обмоточный коэффициент, ;

 - коэффициент полюсного перекрытия, ;

 - магнитная индукция в зазоре, принимаем ;

 - линейная нагрузка статора, исходя из конструктивных соображений и предварительных расчетов, принимаем , принятую нагрузку считаем суммарной на верхний и нижний ярусы.

1.12  Номинальный фазный ток, А

1.13  Число эффективных проводников в пазу

,

где  - число параллельных ветвей, .

1.14  Число витков фазы

Размеры проводника

2.1  Предварительная плотность тока, А/мм2

Принимаем .

2.2  Площадь поперечного сечения проводника, мм2

По таблице П 1.2 (стр. 334, М.М. Кацман) принимаем стандартные размеры проводника: , , , провод марки ПЭТВ.

2.3  Уточненная плотность тока, А/мм2

2.4  Коэффициент распределения

2.5  Коэффициент укорочения

2.6  Шаг обмотки статора по пазам

Исходя из принципа действия  двухъярусного синхронного генератора, шаг обмотки принимаем равным 3, то есть из 1 паза в 4 паз.

2.7  Относительный шаг обмотки статора

 принимаем равным 0,5.

Размеры паза

3.1  Ширина паза, мм

3.2  Коэффициент заполнения паза

Принимаем .

3.3  Площадь проводников в пазу, мм2

3.4  Высота паза статора, мм

3.5  Магнитный поток в воздушном зазоре, Вб

3.6  Магнитный поток при номинальной нагрузке, Вб

3.7  Магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл

3.8  Магнитная индукция при номинальной нагрузке, Тл

3.9  Магнитное напряжение воздушного зазора, А

,

где  - среднее значение воздушного зазора (с учетом стыка) мм;

 - коэффициент воздушного зазора статора .

Зубцовый слой внутреннего яруса

4.1  Ширина зубца, мм

4.2  Индукция в коронке зубца статора, Тл

,

где  - коэффициент стали, принимаем .

4.3  Напряженность зубцового слоя, А/м

По таблице П 2.1 (стр. 341, М.М. Кацман) для стали 20В при  .

4.4  Высота зубца статора, мм

4.5  Магнитное напряжение зубцового слоя, А

Ярмо статора

5.1  Высота ярма статора, мм

5.2  Индукция в ярме статора, Тл

5.3  Напряженность в ярме статора, А/м

Для стали 2013 при  .

5.4  Длина средней линии в ярме статора, мм

5.5  Магнитное напряжение в ярме статора, А

,

где  - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение магнитной индукции в ярме, принимаем по графику  (рис. 8.18 М.М. Кацман), .

Полюс ротора

6.1  Высота полюсного наконечника, мм

Для  .

6.2  Ширина полюсного наконечника, мм

Принимаем из конструкционных соображений .

6.3  Высота сердечника полюса, мм

Принимаем .

6.4  Коэффициент магнитного рассеивания полюсов ротора

6.5  Ширина сердечника полюса, мм

,

где  - предварительное значение магнитной индукции в сердечнике полюса, . Принимаем ;

 - длина сердечника полюса .

6.6  Магнитная индукция в сердечнике полюса, Тл

6.7  Магнитная напряженность в полюсе, А/м

Для   - сталь берется по материалам предприятия.

6.8  Магнитное напряжение в полюсе, А

Обод ротора

7.1  Длина обода, мм

Принимаем .

7.2  Высота обода, мм

,

где  - предварительное значение магнитной индукции в ободе, принимаем .

7.3  Напряженность в ободе, А/м

Для   - берется по материалам предприятия.

7.4  Магнитная индукция в ободе, Тл

7.5  Длина средней линии в ободе, мм

7.6  Магнитное напряжение в ободе, А

7.7  Магнитное напряжение ротора, А

7.8  Суммарная магнитодвижущая сила внутреннего яруса, А

7.9  Продольная реакция якоря создает ЭДС, которая уничтожает ЭДС генератора. Исходя из опытов расчета синхронных машин, полученную МДС умножаем на коэффициент 1,3.

Данное значение уточняется по испытаниям опытного образца.

Расчет обмотки статора

8.1  Расчет основной обмотки

8.1.1  Средняя длина витка катушки, мм

,

где  - толщина изоляции между сердечником и катушкой, принимаем ;

 - толщина катушки обмотки возбуждения, принимаем .

8.1.2  Ток возбуждения при нагрузке, А

,

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Дипломы, ГОСы
Размер файла:
610 Kb
Скачали:
0