Расчет синхронного генератора для ветроустановки
Автор: azamat1122 • Апрель 3, 2023 • Практическая работа • 523 Слов (3 Страниц) • 201 Просмотры
Расчетная работа № 2
Расчет синхронного генератора для ветроустановки
Вариант | , кВт[pic 1] | , В[pic 2] | , Гц[pic 3] | [pic 4] | , м/с[pic 5] |
9 | 3,0 | 127 | 50 | 3 | 10,0 |
Решение:
Расчет номинальных параметров генератора.
Мощность на валу ротора ветроустановки определим из формулы:
[pic 6]
где – КПД трансмиссии от ротора к генератору, .[pic 7][pic 8]
[pic 9]
Мощность на валу ротора ветроустановки также можно вычислить по формуле:
[pic 10]
где – коэффициент использования энергии ветра, ;[pic 11][pic 12]
– плотность воздуха, ;[pic 13][pic 14]
– площадь ометаемой поверхности ветроротора;[pic 15]
– скорость ветрового потока.[pic 16]
С помощью этой формулы вычислим площадь ометаемой поверхности ветроротора:
[pic 17]
Радиус лопастей вычислим по формуле:
[pic 18]
Зная радиус ветроротора, находим круговую частоту его вращения:
[pic 19]
где – коэффициент номинальной быстроходности ротора, [pic 20][pic 21]
[pic 22]
Номинальная частота вращения генератора:
[pic 23]
где – передаточное отношение трансмиссии от ротора к генератору, .[pic 24][pic 25]
[pic 26]
Расчет основных параметров генератора.
Фазный ток определим по формуле:
[pic 27]
Электромагнитный момент генератора вычисляется по формуле:
[pic 28]
С другой стороны, электромагнитный момент может быть определен по формуле:
[pic 29]
где – коэффициент полюсного перекрытия, ;[pic 30][pic 31]
– линейная нагрузка, ;[pic 32][pic 33]
– предварительное значение индукции в рабочем зазоре при беспазовой конструкции статора и с применением магнитов NdFeB, ;[pic 34][pic 35]
– диаметр статора;[pic 36]
– отношение активной длины тороидального сердечника статора к его диаметру, .[pic 37][pic 38]
Из этой формулы определим диаметр статора:
[pic 39]
Из опыта проектирования аналогичных машин принимаем:
- число полюсов: ( – число пар полюсов);[pic 40][pic 41]
- число секций: ;[pic 42]
- число фаз: ;[pic 43]
- число катушек в фазе: ;[pic 44]
- используемые магниты и их геометрия:
предполагается использование магнитов трапецеидальной формы, заполняющих всю площадь торца, из сплава типа NdFeB.
Расчет магнитной системы.
Максимальный магнитный момент обеспечивается при следующих геометрических параметрах генератора:
- внешний радиус магнитного тора:
[pic 45]
- внутренний радиус магнитного тора:
[pic 46]
С учетом технологических рекомендаций по изготовлению аналогичных генераторов можно принять следующее:
– зазор между ротором и обмоткой, [pic 47][pic 48]
- толщина катушки:;[pic 49]
- высота магнита: .[pic 50]
Площадь сечения полюса равна:
[pic 51]
где – внутренний диаметр статора.[pic 52]
Внутренний диаметр статора для данного типа генераторов обычно совпадает с внутренним радиусом магнитного тора, т.е. .[pic 53]
[pic 54]
...