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


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


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


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


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


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


7/13

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


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


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


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


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


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


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

proiect generator

Documents