Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 7
1.1 Гидроэнергетика 7
1.2 Мини ГЭС. Микрогидроэлектростанции 10
1.3 Выбор элементов ВМГЭС 16
2 ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ 17
2.1 Требования, предъявляемые к разрабатываемой системе 17
2.2 Разработка математического описания системы. Расчёт и выбор
компонентов системы 18
2.2.1 Расчёт геометрии генератора постоянного тока 18
2.2.2 Электромагнитны расчёт 28
2.2.3 Щетки и коллектор 37
2.2.4 Коммутационные параметры 39
2.2.5 Расчёт характеристик двигателя 41
2.2.6 Тепловой расчет. Потери в обмотках и контактах щеток 42
2.2.7 Масса и динамические показатели 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 49
В современном мире абсолютное большинство населённых пунктов нуждается в поставках электроэнергии. Для удовлетворения этих нужд активно воздвигаются различные виды электростанций. Все их можно разделить на несколько основных видов, т.е. ТЕС, АЭС, СЭС и ГЭС.
Самым распространённым видом является тепловая электростанция, которая вырабатывает электрическую энергию за счёт преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора.
Распространённость данной электростанции в мире обуславливается такими факторами, как дешевизна и разнообразие, пригодных к использованию, видов топлива, относительная легкость возведения и отсутствие специфических требований.
Основными минусами ТЭС является необходимость постоянных поставок используемого вида топлива и вред, который наносится экологии окружающей среды из-за выбросов от его сжигания.
Альтернативными источниками электроэнергии, которые лишены этих минусов, являются солнечные и гидроэлектростанции. Однако их использования сопряжено с рядом трудностей, таких как специфичные требования, крайне высокая стоимость строительства и обслуживания, а также необходимость достаточной научной и технологической базы.
Но в нашем мире есть множество бедных или расположенных в труднодоступных местах населённых пунктов, которые испытывают недостаток или полное отсутствие электроэнергии. Это связано с тем, что доставлять природные ресурсы слишком дорого. А строительство ГЭС или СЭС, либо экономически нецелесообразно, либо невозможно по географическим причинам.
Целью данной работы является разработка негабаритного водопогружного гидрогенератора, который сможет преобразовывать энергию текущей воды в электрическую от небольших рек, для её использования в подобных поселениях.
Принцип работы водопогружного гидрогенератора заключается в преобразовании энергии текущей воды сначала в механическую, а потом в электрическую, с дальнейшей отдачей в сеть.
Устройство гирляндного водопогружного гидрогенератора состоит из следующих элементов:
- Гирляндный ротор(количество гирлянд зависит от ширины реки)
- Каркас(ширина и высота зависит от ширины реки)
- Генератор постоянного тока(П2, IP44, IC0041)
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы по заданным параметрам был разработан генератор постоянного тока с постоянными магнитами для работы водопогружной микро гидроэлектростанции мощностью 7500 В .
В результате электромагнитного расчёта, была получена геометрия генератора.
Реализован тепловой расчёт.
