📄Работа №11219
Тема: Проектирование синхронного генератора для дизель-генератора
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
116стр. листов
Год:
2016
Просмотров:
1139
6400
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Оглавление
1.Электромагнитный расчет..................................................................................... 9
1.1 Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы. ............... 9
1.1.1. Конфигурация.............................................................................................. 9
1.1.2. Главные размеры генератора. ................................................................... 9
1.1.3. Сердечник статора. ................................................................................... 13
1.1.4. Сердечник ротора...................................................................................... 14
1.1.5. Сердечник полюса и полюсный наконечник. ........................................ 14
1.2. Обмотка статора. .......................................................................................... 17
1.3. Расчет магнитной цепи................................................................................ 23
1.3.1. Воздушный зазор. ..................................................................................... 23
1.3.2. МДС для зубцов статора .......................................................................... 24
1.3.3. МДС для спинки статора.......................................................................... 24
1.3.4. МДС для полюса. ...................................................................................... 25
1.3.5. МДС для спинки ротора. .......................................................................... 27
1.3.6. Воздушный зазор в стыке полюса........................................................... 28
1.3.7. Общие параметры магнитной цепи......................................................... 28
1.5. Расчет магнитной цепи при нагрузке......................................................... 31
1. 6. Обмотка возбуждения................................................................................. 34
1.7. Параметры обмоток и постоянные времени. Сопротивления обмоток
статора при установившемся режиме. .................................................................. 37
1.7.1. Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме. ......... 37
1.7.2. Сопротивление обмотки возбуждения.................................................... 38
1.7.3. Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора...... 38
1.7.4. Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности.. 39
1.7.5. Постоянные времени обмоток. ................................................................ 40
1.8. Потери и КПД............................................................................................... 40
1.9. Характеристики машин. .............................................................................. 42
1.9.1. Отношение короткого замыкания. .......................................................... 42
1.10. Тепловой и вентиляционный расчеты. .................................................... 43
1.10.1. Тепловой расчет. ..................................................................................... 43
1.10.2. Обмотка возбуждения............................................................................. 46
1.10.3. Вентиляционный расчет......................................................................... 46
1.11. Механический расчет вала........................................................................ 47
1.11.1 Расчет вала на прогиб. ............................................................................. 486
1.11.2. Расчет вала на прочность. ...................................................................... 52
1.11.3. Выбор подшипников............................................................................... 53
2. Специальная часть............................................................................................... 54
3.Технологический процесс сборки статора ........................................................ 59
синхронного генератора. ........................................................................................ 59
3.1.Описание сборочной единицы..................................................................... 60
3.2. Анализ исходных данных............................................................................ 61
3.3. Анализ технологичности статора ............................................................... 62
3.4. Расчёт усилия запрессовки сердечника статора. ..................................... 64
3.5 Выбор технологического оборудования и оснастки ................................. 67
3.7 Расчет количества оборудования для выполнения годовой программы. 72
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.... 76
4.1 График выполнения проекта........................................................................ 76
4.2. Смета затрат.................................................................................................. 77
4.2.1Смета затрат на подготовку проекта......................................................... 77
4.2.3 Материальные затраты на канцелярские товары.................................... 78
4.2.4 Амортизация вычислительной техники................................................... 78
4.2.5 Прочие неучтенные затраты. .................................................................... 78
4.1.6 Накладные расходы. .................................................................................. 79
4.1.7 Себестоимость проекта.............................................................................. 79
4.3 Оценка технического уровня ....................................................................... 79
5. Социальная ответственность. ............................................................................ 83
5.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов....................... 83
5.2.Производственная санитария....................................................................... 85
5.3. Микроклимат ................................................................................................ 85
5.4. Шум и вибрация. .......................................................................................... 87
5.5. Освещение..................................................................................................... 88
5.6. Пожарная безопасность............................................................................... 92
5.7. Электробезопасность. ................................................................................ 94
Заключение. ............................................................................................................. 97
Приложение А ..................................................................................................... 1010
Приложение Б...................................................................................................... 1021
Приложение В...................................................................................................... 1032
Приложение Г...................................................................................................... 10437
Приложение Д........................................................................................................ 104
ФЮРА 561.231.032 Сборочный чертеж синхронного генератора
ФЮРА 561.231.032 Специальная часть
ФЮРА 561.231.032 Паз статора
ФЮРА 561.231.032 Обмотка статора
ФЮРА 757.221.001 Статор
1.Электромагнитный расчет..................................................................................... 9
1.1 Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы. ............... 9
1.1.1. Конфигурация.............................................................................................. 9
1.1.2. Главные размеры генератора. ................................................................... 9
1.1.3. Сердечник статора. ................................................................................... 13
1.1.4. Сердечник ротора...................................................................................... 14
1.1.5. Сердечник полюса и полюсный наконечник. ........................................ 14
1.2. Обмотка статора. .......................................................................................... 17
1.3. Расчет магнитной цепи................................................................................ 23
1.3.1. Воздушный зазор. ..................................................................................... 23
1.3.2. МДС для зубцов статора .......................................................................... 24
1.3.3. МДС для спинки статора.......................................................................... 24
1.3.4. МДС для полюса. ...................................................................................... 25
1.3.5. МДС для спинки ротора. .......................................................................... 27
1.3.6. Воздушный зазор в стыке полюса........................................................... 28
1.3.7. Общие параметры магнитной цепи......................................................... 28
1.5. Расчет магнитной цепи при нагрузке......................................................... 31
1. 6. Обмотка возбуждения................................................................................. 34
1.7. Параметры обмоток и постоянные времени. Сопротивления обмоток
статора при установившемся режиме. .................................................................. 37
1.7.1. Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме. ......... 37
1.7.2. Сопротивление обмотки возбуждения.................................................... 38
1.7.3. Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора...... 38
1.7.4. Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности.. 39
1.7.5. Постоянные времени обмоток. ................................................................ 40
1.8. Потери и КПД............................................................................................... 40
1.9. Характеристики машин. .............................................................................. 42
1.9.1. Отношение короткого замыкания. .......................................................... 42
1.10. Тепловой и вентиляционный расчеты. .................................................... 43
1.10.1. Тепловой расчет. ..................................................................................... 43
1.10.2. Обмотка возбуждения............................................................................. 46
1.10.3. Вентиляционный расчет......................................................................... 46
1.11. Механический расчет вала........................................................................ 47
1.11.1 Расчет вала на прогиб. ............................................................................. 486
1.11.2. Расчет вала на прочность. ...................................................................... 52
1.11.3. Выбор подшипников............................................................................... 53
2. Специальная часть............................................................................................... 54
3.Технологический процесс сборки статора ........................................................ 59
синхронного генератора. ........................................................................................ 59
3.1.Описание сборочной единицы..................................................................... 60
3.2. Анализ исходных данных............................................................................ 61
3.3. Анализ технологичности статора ............................................................... 62
3.4. Расчёт усилия запрессовки сердечника статора. ..................................... 64
3.5 Выбор технологического оборудования и оснастки ................................. 67
3.7 Расчет количества оборудования для выполнения годовой программы. 72
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.... 76
4.1 График выполнения проекта........................................................................ 76
4.2. Смета затрат.................................................................................................. 77
4.2.1Смета затрат на подготовку проекта......................................................... 77
4.2.3 Материальные затраты на канцелярские товары.................................... 78
4.2.4 Амортизация вычислительной техники................................................... 78
4.2.5 Прочие неучтенные затраты. .................................................................... 78
4.1.6 Накладные расходы. .................................................................................. 79
4.1.7 Себестоимость проекта.............................................................................. 79
4.3 Оценка технического уровня ....................................................................... 79
5. Социальная ответственность. ............................................................................ 83
5.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов....................... 83
5.2.Производственная санитария....................................................................... 85
5.3. Микроклимат ................................................................................................ 85
5.4. Шум и вибрация. .......................................................................................... 87
5.5. Освещение..................................................................................................... 88
5.6. Пожарная безопасность............................................................................... 92
5.7. Электробезопасность. ................................................................................ 94
Заключение. ............................................................................................................. 97
Приложение А ..................................................................................................... 1010
Приложение Б...................................................................................................... 1021
Приложение В...................................................................................................... 1032
Приложение Г...................................................................................................... 10437
Приложение Д........................................................................................................ 104
ФЮРА 561.231.032 Сборочный чертеж синхронного генератора
ФЮРА 561.231.032 Специальная часть
ФЮРА 561.231.032 Паз статора
ФЮРА 561.231.032 Обмотка статора
ФЮРА 757.221.001 Статор
📖 Введение
Автоматизация технологических процессов необходима для научнотехнического прогресса. Для этого требуется наладить выпуск электрические
машины, которые по своим показателям и характеристикам удовлетворят
требования, предъявляемые различными отраслями промышленности и
народного хозяйства.
При создании электрическая машина пройдет три этапа, это проектирование,
изготовление и испытания.
В настоящей ВΚР будут рассмотрены вопросы проектирования
синхронного явнополюсного генератора дизель-электростанции(дизельгенератор), мощностью 10кΒт. Такие электростанции находят большое
распространение в народном хозяйстве, в местах, удалённых от общей
энергосистемы (в местах для начальных разработок месторождений и
полезных ископаемых, стройплощадках и т.д.), либо в местах куда прокладка
центральных сетей нецелесообразна. Так же они применятся в аварийных
системах предприятий, больниц и других объектов, где необходимо
обеспечение постоянного электропитания. Очень большой спрос на подобные
генераторы и в частном секторе.
Проектирование электрической машины это определение размеров ее
составных частей, расчет параметров обмоток, построение и анализ рабочих и
других необходимых характеристик машины, технология сборки машины как
целое, но также технология обработки и сборки ее отдельных деталей и
сборочных узлов.
На сегодняшний день конструкторы всего мира, хоть и в условиях
кризиса, разрабатывают и внедряют новые методы проектирования,
интегрируют автоматизированные системы проектирования, сталкиваясь как с
необходимостью учета не только наилучшие показатели и параметры машины
но и её экономические показатели и технологические при производстве.
машины, которые по своим показателям и характеристикам удовлетворят
требования, предъявляемые различными отраслями промышленности и
народного хозяйства.
При создании электрическая машина пройдет три этапа, это проектирование,
изготовление и испытания.
В настоящей ВΚР будут рассмотрены вопросы проектирования
синхронного явнополюсного генератора дизель-электростанции(дизельгенератор), мощностью 10кΒт. Такие электростанции находят большое
распространение в народном хозяйстве, в местах, удалённых от общей
энергосистемы (в местах для начальных разработок месторождений и
полезных ископаемых, стройплощадках и т.д.), либо в местах куда прокладка
центральных сетей нецелесообразна. Так же они применятся в аварийных
системах предприятий, больниц и других объектов, где необходимо
обеспечение постоянного электропитания. Очень большой спрос на подобные
генераторы и в частном секторе.
Проектирование электрической машины это определение размеров ее
составных частей, расчет параметров обмоток, построение и анализ рабочих и
других необходимых характеристик машины, технология сборки машины как
целое, но также технология обработки и сборки ее отдельных деталей и
сборочных узлов.
На сегодняшний день конструкторы всего мира, хоть и в условиях
кризиса, разрабатывают и внедряют новые методы проектирования,
интегрируют автоматизированные системы проектирования, сталкиваясь как с
необходимостью учета не только наилучшие показатели и параметры машины
но и её экономические показатели и технологические при производстве.
✅ Заключение
В данной работе был спроектирован явнополюсный синхронный
генератор с электромагнитным возбуждением. Синхронный генератора ГС-10
был выбран в качестве базовой модели.
Из электромагнитного расчёта определена полная масса генератора Мσ=82кг,
коэффициент полезного действия составляет Ƞ=87,2%. Электрическая машина
имеет со следующими установочно-присоединительными размерами:
высота оси вращения h=160мм;
длина выступающей части вала l1=80мм;
диаметр конца вала d1=38мм;
расстояние между осями монтажных отверстий в лапе l10=254мм
расстояние между осями монтажных отверстий между лапами
b10=254мм;
диаметр монтажного отверстия в лапе d10=15мм;
расстояние между осью монтажного отверстия в лапе станины и
уступом на валу куда будет упираться муфта l31=108мм.
Из данных теплового расчёта видно, что среднее превышение температуры
обмотки статора над температурой окружающей среды составляет ∆Ɵ1=55oС,
это приемлемо, так как класс изоляции F (155оС).
Наружный вентилятор обеспечивает расход воздуха Q’в=0.029м3/мин, Эта
величина, полученная в вентиляционном расчете выше необходимого для
охлаждения машины расхода воздуха Qв=0.114м3/мин. Следовательно, условие
выполняется.
В механическом расчёте вала напряжение изгиба на наиболее нагруженном
сечении σпрА=2.122·105Па меньше предела текучести для стали 45 σ=36·107Па,
напряжение на наиболее нагруженное сечение полюса σп=6,7·105Па меньше
допустимого для электротехнической стали σнст=27,5·107Па. Условие
прочности выполняется. При диаметре шейки вала d2=45мм выбран
подшипники лёгкой серии 309.98
В специальной части приведен расчет магнитных полей синхронного
генератора при помощи программы ELCUT на основе данных аналитического
метода проектирования, в соответствии с произведенными расчетами. При
раскладке получили силовые линии магнитного поля и направление векторов,
которые подтверждают правильность схемы обмотки статора. Анализируя
полученное распределение магнитного потока и индукцию в элементах
магнитной системы сделали вывод, что более нагруженным оказался участок
зубцовой зоны, в частности в коронке зубцов. Заметно действие реакции
якоря из общей картины магнитного поля.
В технологической части разработан технологический процесс
изготовления статора. Составлен и проанализирован маршрут технологии
сборки статора синхронного генератора, для нормы выпуска N=2700 шт./год
рассчитано необходимое количество оборудования. Для запрессовки статора в
корпус выбран гидравлический пресс ПБ6330, усилием 1000кН при
рассчитанном усилии Р=403кН.
В разделе «Социальная ответственность» приведен список вредных и
опасных факторов, с которыми столкнется работник в процессе сборки
статора. Освещены вопросы пожарной безопасности, техники безопасности на
производстве и производственной санитарии. Проведён расчёт освещения
светильниками ПВЛ с мощностью лампы 2х40Вт для участка сборки статора.
В итоге спроектированный синхронный генератор удовлетворяет
требованиям, определённым заданием проекта.
генератор с электромагнитным возбуждением. Синхронный генератора ГС-10
был выбран в качестве базовой модели.
Из электромагнитного расчёта определена полная масса генератора Мσ=82кг,
коэффициент полезного действия составляет Ƞ=87,2%. Электрическая машина
имеет со следующими установочно-присоединительными размерами:
высота оси вращения h=160мм;
длина выступающей части вала l1=80мм;
диаметр конца вала d1=38мм;
расстояние между осями монтажных отверстий в лапе l10=254мм
расстояние между осями монтажных отверстий между лапами
b10=254мм;
диаметр монтажного отверстия в лапе d10=15мм;
расстояние между осью монтажного отверстия в лапе станины и
уступом на валу куда будет упираться муфта l31=108мм.
Из данных теплового расчёта видно, что среднее превышение температуры
обмотки статора над температурой окружающей среды составляет ∆Ɵ1=55oС,
это приемлемо, так как класс изоляции F (155оС).
Наружный вентилятор обеспечивает расход воздуха Q’в=0.029м3/мин, Эта
величина, полученная в вентиляционном расчете выше необходимого для
охлаждения машины расхода воздуха Qв=0.114м3/мин. Следовательно, условие
выполняется.
В механическом расчёте вала напряжение изгиба на наиболее нагруженном
сечении σпрА=2.122·105Па меньше предела текучести для стали 45 σ=36·107Па,
напряжение на наиболее нагруженное сечение полюса σп=6,7·105Па меньше
допустимого для электротехнической стали σнст=27,5·107Па. Условие
прочности выполняется. При диаметре шейки вала d2=45мм выбран
подшипники лёгкой серии 309.98
В специальной части приведен расчет магнитных полей синхронного
генератора при помощи программы ELCUT на основе данных аналитического
метода проектирования, в соответствии с произведенными расчетами. При
раскладке получили силовые линии магнитного поля и направление векторов,
которые подтверждают правильность схемы обмотки статора. Анализируя
полученное распределение магнитного потока и индукцию в элементах
магнитной системы сделали вывод, что более нагруженным оказался участок
зубцовой зоны, в частности в коронке зубцов. Заметно действие реакции
якоря из общей картины магнитного поля.
В технологической части разработан технологический процесс
изготовления статора. Составлен и проанализирован маршрут технологии
сборки статора синхронного генератора, для нормы выпуска N=2700 шт./год
рассчитано необходимое количество оборудования. Для запрессовки статора в
корпус выбран гидравлический пресс ПБ6330, усилием 1000кН при
рассчитанном усилии Р=403кН.
В разделе «Социальная ответственность» приведен список вредных и
опасных факторов, с которыми столкнется работник в процессе сборки
статора. Освещены вопросы пожарной безопасности, техники безопасности на
производстве и производственной санитарии. Проведён расчёт освещения
светильниками ПВЛ с мощностью лампы 2х40Вт для участка сборки статора.
В итоге спроектированный синхронный генератор удовлетворяет
требованиям, определённым заданием проекта.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.