Download - Proiect Generator
-
7/25/2019 Proiect Generator
1/13
CALCULUL GENERATORULUI SINCRON TRIFAZAT
Date nominale:
putere aparent: SN 300:= kW
tensiune nominala: UN 6200:= V
turatie sincronism: n1 830:= rot/min
frecventa: f1 50:= Hz
numarul de faze: m 3:=
factorul de putere: cosN 0.8:=
I.Calculul principalelor mrimi.
1.Curentul nominal pe faz, pentru conexiunea Y
IN
SN 103
3 UN:=
IN 27.936= A
2.T.e.m. nominalde faz
U1NG
UN
3:= tensiunea nominalde fazpentru conexiunea Y
U1NG 3.58 103
= V
kEG 1.08:= coeficient ce tine cont de caderile de tensiune:
E1N kEG U1NG:=
E1N 3.866 103
= V
1
-
7/25/2019 Proiect Generator
2/13
3.Puterea aparenta interioarnominal
SiN kEG SN:=
SiN 324= kVA
Stabilirea dimensiunilor principale se va face cu puterea interioarde 550 kVA
SiN 500:= kVA
4.Numarul de perechi de poli:
p60 f1
n1:=
p 3.614= adoptam p 4:=
5.Factorul de nfurare, de forma i factorul de acoperire ideala pasului polar
-factorul de nfurare
kw 0.92:=
-factorul de forma i factorul de acoperire ideala pasului polar
kB 1.14:=
i 0.61:=
-pentru urmtoarele valori alese:
p 0.65...0.75:=M
1.5....2.5:=
0.01...0.03:=
p 0.7:=M
2:=
0.02:=
2
-
7/25/2019 Proiect Generator
3/13
II.Calculul dimensiunilor principale
1.Diametrul interior al statorului:
-coeficientul de utilizare al masinii: C 255:= J
dm3
-factorul de forma al masinii are limitele: 0.75......2.1:= 2:=
-diametrul interior al statorului: D
32 p 60 10
6 SiN
n1 C:=
D 56.512=
cm
2.Diametrul exterior al statorului:
kD 1.45:=
-diametrul exterior stator: De kD D:=
De 81.942= cm
-valoarea normalizateste urmtoarea
De 80:= mm
-diametrul interior stator recalculat si valoarea rotunjita:DDe
kD:=
D 55.172= mm
D 56:= mm
3.Pasul polar:
D
2 p:=
21.991= cm
3
-
7/25/2019 Proiect Generator
4/13
4.Solicitarile electromagnetice
-patura de curent initiala:
A 380:= Acm
-inductia magnetica din intrefier, valoare initiala:
B 0.8:= T
Se vor lua msuri astfel nct maina sfie bine ventilat. Se adopto valoare a pturii de cmajoratcu 7%.
A
cmA 380 380 0.07+:=
A 406.6= Acm
5.Lungimea ideal
-factorul de bobinare al infasurarii statorului, valorile orientative:
kCA
kw i
2 2:=
kCA
0.623=
-lungimea ideala:
li
60 SiN
kCA 2
D2
107-
n1 A B:=
li 57.595= cm
6.Verificarea factorului
li
:=
2.619= foarte aproape de valoarea estimatn calculul diametrului D
4
-
7/25/2019 Proiect Generator
5/13
7.Geometria miezului
Pentru valorile lui liiDstabilite, rezulto construcie divizata miezului feromagnetic. Se
orientativ nv=9 canalede ventilaie radiantcu limea bv=1 cm. Deoarece maina este cuapareni, se ia:
nv 9:= bv 1:= cm
b'v bv 0.5:= cm
b'v 0.5= cm
Rezultlungimea geometric:
lg li nvb'v+:=
lg 62.095= cm
Lungimea unui pachet de tole, considernd ctoate pachetele sunt uniforme:
l1
lg nvbv-
nv 1+:=
l1
5.31= cm
ntruct l1 se ncadreazn limitele admise 4....6 cm, rezultcmiezul feromagnetic va avenv=9 canalede ventilaie cu limea bv=1 cm, i nv+1=10pachete de tole cu lungimearotunjit l1=5 cm. Recalculnd rezulturmtoarele dimensiuni ale miezului feromagnetic:- lungimea fierului miezului feromagnetic (a tuturor pachetelor):
lFe nv 1+( ) l1 53.095=:= cm
- lungimea geometric:
lg lFe nvbv+ 62.095=:= cm
- lungimea ideal:
lg lg nvb'v- 57.595=:= cm
5
-
7/25/2019 Proiect Generator
6/13
III.Infasurarea si crestaturile statorului
1.Tipul i izolaia nfurrii
Fiind maini de nalttensiune, nfurarea statorului va fi cu bobine prefabricate - secii rigPentru astfel de nfurare crestturile sunt deschise. Astfel n conformitate cu anexa 10 peclasa de izolaie F, schema de izolaie a nfurrii este urmtoarea:- pe partea activ(n cresttur), teacizolantcu grosimea de 1,8 mm unilateral.- pe partea frontal, bandizolantclasF de 0,15x20 mm, n 6 straturi 1/2 suprapuse, pestcare se prevede un strat cap la cap, bandde contracie pentru consolidare.- izolaia ntre straturi: sticlotextolit sau liatex cu grosimea de 2 mm.
2.Numrul de crestturi ale statorului
-numarul de crestaturi pe pol si faza, valori recomandate
q 3......5:= q 4:=
-numarul de crestaturi ale statorului
Z1 2 m p q:=
Z1 96= crestaturi
Considernd numrul de ci de curent n paralel a=1, se verificcondiiile de simetrie:
a 1:=
Z1
m a32= numr ntreg
2 p
a8= numr ntreg
t cmmdc Z1 p,
( ):=
p 4= Z1 96=
t 4:=
Z1
m t8= numr ntreg
6
-
7/25/2019 Proiect Generator
7/13
3.Pasul dentar al statorului
t1 D
Z1
:=
t1 1.833= cm se ncadreazn limite
4.Pasul nfurrii
y m q:= y 12=
y15
6y:=
y1 10= -crestaturi-numr ntreg par, adicy1=1.....11ceea ce nseamncnfurarea
se poate face fie cu bobine egale (nc=numr par), fie cu bobine neegale(nc=numr impar), nsgrupate doucte doudeoarecey1/2=5numr ntregimpar.
5.Factorul de infasurare al statorului
-factorul de scurtare al infasurarii statorului
ks1 sin
2
y1
y
:=
ks1 0.966=
-unghiul electric intre 2 crestaturi ale statorului
12 p
Z1:=
1 0.262=
-factorul de repartizare al infasurarii statorului kr1
sinq1
2
q sin1
2
:=
kr1 0.958=
Rezultfactorul de nfurare
kw1 ks1 kr1:=
kw1 0.925=
7
-
7/25/2019 Proiect Generator
8/13
6.Numarul de spire pe faz
-fluxul magnetic util
i li B 104-
:=
0.062= Wb
-numarul de spire pe faza
w1
kEG U1NG
4 kB f1 kw1 :=
w1 296.557= spire w1 297:= spire
7.Numarul de conductoare din crestatura:
nc1
2 m a w1
Z1:=
nc1 18.563=
Se iau: nc1 19:=conductoare
crestatura
8.Verificri necesare
a) Numrul real de spire pe faz
w1
Z1 nc1
2 m a
:=
w1 304= spire
8
-
7/25/2019 Proiect Generator
9/13
b) Verificarea ncadrrii n limite a pturii de curent:
Anc1 IN
a t1:=
A 289.638=A
cm-foarte aproape de valoarea initial
c) Fluxul magnetic maxim util la sarcinnominalpe pol:
kEG U1NG
4 kEG f1 w1 kw1:=
0.064=
Wb
N :=
N 0.064= Wb
Fluxul magnetic nominal la funcionarea n gol:
0N
N
kEG:=
0N 0.059= Wb
Fluxul magnetic al undei fundamentale pentru tensiunea nominal:
1N
U1NG
2 f1 w1 kw1:=
1N 0.057=
Wb
d) Valoarea maxima induciei magnetice n ntrefier:
B
i li 104-
0.824=:= T -fade 0.8 iniial, nseamncdimensionarea
este bine fcut
9
-
7/25/2019 Proiect Generator
10/13
9.Seciunea conductorului
Densitatea de curent in infasurarea statorului, valori recomandate:
J1 5.5........7.5:=A
mm
J1 6.25:=A
mm
SCu1
IN
a J1:=
SCu1 4.47= mm2
10
-
7/25/2019 Proiect Generator
11/13
10.Dimensiunile conductorului
Limea (orientativ) a crestturii:
0.35....0.5( ):= 0.45:=
bc t1 10:=
bc 8.247= mm se incadreaza in limite
bc 7.9....11.3( ):= mm
Limea (orientativ) a conductorului:
n 1:= biz 4.3:=
b1Cu
bc biz-
n:=
unde n-nr. conductoarelor pe limea crestturii, iar grosimile totale ale izolaiilor, jocului,istmului, i penei pe lpime biz i pe nlime hiz se iau din tabelul de mai jos.
b1Cu 3.947= b1Cu 3.6......7( ):= se incadreaza in limite
hiz 25.4:=
11
-
7/25/2019 Proiect Generator
12/13
Din STAS 2873/1-86 se alege conductor din cupru electrolitic n stare moale (O),
izolat cu E2S i anume: SrmO-6.7x1 izolat E2S STAS 2873/1-86=6.48 mm*mm
11.Dimensiunile definitive ale crestturii
- limea crestturii:
bc b1Cu n biz+:=
bc 8.247= mm
- nlimea crestturii:
hCu 1:=
hc hCu nc1 hiz+:=
hc 44.4= mm
12
-
7/25/2019 Proiect Generator
13/13
Se stabilesc prin rotunjire cresttura cu dimensiunile:
bc 8.5:= mm
hc 44.5:= mm
Verificri necesare
a)Inducia magneticn jugul statorului:
kFe 0.95:= Bj1
2 kFe lFe h'j1:= T
n care nlimea jugului statorului, frcanale axiale de ventilaie este datde relaia.
hj1
De D-
2
hc
10-:=
h'j1 hj1:=
h'j1 7.55= cm
Bj1
2 kFe lFe 102-
h'j1 102-
:=
Bj1 0.836= T
b)Inducia magneticaparentmaximn dinii statorului:
bdmin t1 bc 101-
-:=
bdmin 0.983= cm
B'd1max
t1 102-
li 102-
B
kFe lFe 102-
bdmin 102-
:= B'd1max 1.754= T
13