Главная » Просмотр файлов » Глава 10 Проектирование синхронных машин

Глава 10 Проектирование синхронных машин (967523), страница 5

Файл №967523 Глава 10 Проектирование синхронных машин (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин) 5 страницаГлава 10 Проектирование синхронных машин (967523) страница 52013-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

. (10.7)

Рис. 10.12. Размеры активной стали статора

Длину всех пакетов чаще всего берут одинаковой. Число вентиляционных каналов в этом случае будет равно:

, (10.8)

причем округляют до целого числа.

Определив число каналов, уточняют длину пакета:

. (10.9)

Суммарная длина пакетов сердечника

. (10.10)

В некоторых случаях, главным образом для машин, имеющих большую длину, крайние пакеты изготовляют более длинными, чем средние.

10.6. ОБМОТКА И ЗУБЦОВАЯ ЗОНА СТАТОРА

Для статоров синхронных машин находят применение петлевые обмотки, состоящие из многовитковых катушек, и волновые обмотки числом эффективных проводников в пазу не более двух. Применение волновых обмоток имеет определенные преимущества при токах в параллельной ветви более 1000 A, поэтому они целесообразны для очень крупных машин (гидрогенераторы, турбогенераторы).

Для статоров синхронных машин общего назначения находят применение двухслойные катушечные петлевые обмотки с числом эффективных проводников в пазу более двух (см. гл. 3). По условиям технологии каждый эффективный проводник в зависимости от его сечения составляется из нескольких элементарных прямоугольных проводников с поперечным сечением 12…20 мм2. Ток в таком составном проводнике допускается до 150…200 А . Если номинальный фазный ток машины превышает указанные пределы, то обмотку выполняют из нескольких параллельных ветвей.

Номинальный фазный ток обмотки статора при соединении ее в звезду равен линейному току , а при соединении в треугольник будет в раз меньше: .

Номинальный линейный ток машины определяют исходя из заданных номинальных значений мощности и напряжения:

для генератора

для двигателя (10.11)

При выборе числа параллельных ветвей следует исходить из того, чтобы ток в параллельной ветви находился в пределах от 50 до 150 A или в крайнем случае до 200 A:

. (10.12)

В этом диапазоне намечают возможное число параллельных ветвей — целое число , имея виду, что должно быть кратно числу полюсов. В дальнейшем число параллельных ветвей необходимо увязать с выбранным числом пазов.

При выборе числа пазов следует учитывать ряд обстоятельств, влияющих на технико-экономические показатели машины. При большом числе пазов увеличивается расход дорогостоящей пазовой изоляции, уменьшается механическая прочность зубцов, но улучшается форма кривых ЭДС и МДС обмотки статора.

При уменьшении числа пазов возрастает объем тока в пазу и перепад температуры в изоляции, увеличиваются добавочные потери в меди, а так же пульсационные и поверхностные потери. Кроме того, с увеличением размеров катушки усложняются ее изготовление и укладка в пазы. При разработке серии в целях унификации обмоточных проводов и числа применяемых штампов стремятся выбирать одинаковые пазы для машин с различным числом полюсов.

Оптимальный выбор числа пазов может быть сделан путем расчета и сопоставления между собой ряда вариантов. Задача упрощается, если воспользоваться опытом разработки подобных машин, при этом можно исходить из зубцового деления:

. (10.13)

На рис. 10.13 показаны пределы изменения в зависимости от полюсного деления для выпускаемых в настоящее время машин общепромышленного применения мощностью свыше 100 кВт. Определив при данном значении максимальное и минимальное значения , находят числа пазов (зубцов) машины:

;

. (10.14)

Рис. 10.13. Пределы изменения зубцового деления

в зависимости от полюсного деления для синхронных машин:

1 — 13 и 14-го габаритов; 2 — 16 и 17-го габаритов;

3 — 18—21-го габаритов

Из этого диапазона выбирают такие числа пазов — целое число , при которых выполняются следующие требования.

1. должно быть кратным числу фаз и числу параллельных ветвей , т. е. — целое число.

2. Число пазов на полюс и фазу должно быть целым или дробным вида — целое число, а — правильная несократимая дробь , причем не может быть кратно числу фаз и должно быть меньше числа пар полюсов.

Для синхронных машин при чаще всего выбирают целое число пазов на полюс и фазу (большие значения для машин с меньшим числом полюсов). При числе полюсов и малом полюсном делении можно выбирать обмотки с дробным .

3. Число параллельных ветви и число полюсов должны быть связаны следующими соотношениями:

а) при целом числе пазов на полюс и фазу — целое число;

б) при дробном числе пазов на полюс и фазу — целое число.

4. Для удобства сегментировки статора желательно, чтобы число пазов разлагалось на возможно большее число простых множителей (2, 3, 5).

5. Число пазов должно быть кратным числу разъемов статора.

Четвертое требование следует выполнять для машин, имеющих внешний диаметр статора мм, а пятое — для машин мм. Из найденного выше диапазона чисел пазов выбирают такие , при которых наиболее полно удовлетворяются указанные требования. Затем определяют число эффективных проводников в пазу и зубцовое деление :

, (10.15)

значение округляют до ближайшего четного числа.

По найденному значению уточняют линейную нагрузку:

. (10.16)

Наилучшим вариантом числа пазов следует признать такой, при котором уточненное значение линейной нагрузки незначительно отличается от выбранной в начале расчета (± 5 %) и зубцовое деление имеет приемлемое значение. Полученные таким образом значения и для машин с мм являются окончательными и должны использоваться в дальнейших расчетах.

Для машин, имеющих мм, число пазов устанавливают после выбора сегментировки статора (см. § 10.7).

У синхронных машин мощностью менее 100 кВт при B для статора чаще всего применяют полузакрытые пазы и всыпные петлевые обмотки из круглых проводников. Пазы имеют трапецеидальную или грушевидную форму. Число пазов на полюс и фазу берут, целым и выбирают в пределах от 2 до 5. Большее значение принимают для машин с меньшим число полюсов.

Задавшись числом , определяют общее число зубцов статора:

. (10.17)

Тогда зубцовое деление статора

. (10.18)

Зубцовое деление для этих машин составляет 1,5…2,5 см. Число эффективных проводников в пазу статора

. (10.19)

При двухслойной обмотке статора должно быть четным. При округлении следует контролировать изменение линейной нагрузки . При значительном ее отклонении от ранее выбранной (более ± 5 %) может потребоваться изменение . При этом выбирают другое значение или число параллельных ветвей.

10.7. СЕГМЕНТИРОВКА СТАТОРА

Листы электротехнической стали выпускаются с максимальной шириной 1000 мм. Поэтому когда мм, то магнитопровод статора собирается из отдельных сегментов (рис. 10.14).

Рис. 10.14. Сегмент стали статора

Хорда сегмента (рис. 10.15) с необходимым припуском на штамповку (5…10 мм) должна быть возможно ближе к ширине одного из стандартных листов электротехнической стали, имеющих размеры 600 1500, 750 1500, 860 1720, 1000 2000 мм.

Рис. 10.15. Раскрой стандартного листа электротехнической стали

Если принять, что число сегментов в полной окружности статора равно , то можно определить длину хорды :

. (10.20)

Хорда также может быть выбрана равной примерно половине ширины листа, но не менее 370 мм. Число сегментов в слое может быть целым или дробным. Предпочтительным является целое число сегментов. Для большинства выпускаемых в настоящее время средних и крупных синхронных машин общего назначения число сегментов равно целому числу и выбрано в пределах от 6 до 18. Однако встречаются отдельные машины, у которых равно целому числу плюс 1/5, или 2/5, или 1/2, или 1/3. На рис. 10.14 показан сегмент с 15 пазами: его дуга соответствует 500. Следовательно, здесь и в одном слое будет укладываться семь сегментов, а 4/5 восьмого перейдет в следующий слой и т. д. Каждый сегмент должен иметь целое число пазовых делений, а стыки между соседними сегментами должны проходить через середину паза. Для того чтобы избежать накладывания краев сегментов друг на друга, между сегментами одного слоя предусматривается промежуток в 0,4…0,6 мм. Число пазов в сегменте берется от 8 до 20. При четном числе пазовых делений в сегменте каждый следующий их слой сдвигается на 1/2 сегмента, а при нечетном числе — на 1/3 сегмента, для чего число пазовых делений должно быть кратно трем. Если число сегментов в слое дробное, то число пазов в сегменте должно быть кратным знаменателю дроби.

Сегменты сердечника статора крепят к корпусу на двух, трех, а иногда и большем числе клиньев или шпилек. Для этого на внешней дуге сегмента предусматривают пазы соответствующей формы, расположенные обычно симметрично относительно середины сегмента. При круглых пазах крайние отверстия делают скошенными (см. рис. 10.14). Как правило, синхронные машины общего назначения имеют внешний диаметр меньше 3250 мм. Поэтому подразделение статора на части, вызванное возможностью его транспортировки по железной дороге, у них не производится.

При проектировании статора стремятся к подбору такого числа пазов статора , при котором на один сегмент приходилось бы соответствующее целое их число, а сегменты обеспечивали хороший paскрой листов стали. Задача эта может решаться двояко.

1. При данном находят возможные варианты чисел сегментов и их хорд. Число сегментов должно быть кратно числу пазов, и для их определения целесообразно использовать разложение на множители.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6310
Авторов
на СтудИзбе
312
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее