TEMĂ PROIECT 2 INTRODUCERE 3 MAŞINA SINCRONĂ 5 Generalităţi, construcţie FUNCŢIONAREA MAŞINII SINCRONE ÎN REGIM DE GENERATOR 8 Principiul de funcţionare GENERATOR SINCRON CU CÂMP MODULAT 9 Principiul de funcţionare Descrierea sistemului CAPITOLUL 1. CALCULUL ELECTROMAGNETIC AL MAŞINII SINCRONE 14 1.1. Calculul principalelor mărimi 14 1.1.1. Puterea motorului primar 1.1.2. Puterea nominală activă 1.1.3. Tensiunea nominală pe fază 1.1.4. Curentul nominal pe fază 15 1.1.5. Numărul de perechi de poli 1.1.6. Factorul de formă a t.e.m. şi coeficientul de acoperire ideală a pasului polar 1.2. Calculul dimensiunilor principale 15 1.2.1. Alegerea coeficientului de utilizare 1.2.2. Diametrul exterior al rotorului 16 1.2.3. Pasul polar 1.2.4. Lungimea ideală 1.2.5. Lungimea totală 17 1.2.6. Recalcularea lungimii ideale CAPITOLUL 2. ROTORUL 18 2.1. Înfăşurarea rotorică 18 2.1.1. Numărul total de crestături 2.1.2. Pasul dentar 2.1.3. Numărul de bare pe crestătură 2.1.4. Numărul de crestături pe pol şi fază 2.1.5. Şirul numeric 2.1.6. Parametri pentru înfşurarea rotorică 19 2.1.7. Fluxul în întrefier 21 2.1.8. Numărul de spire pe fază 2.1.9. Numărul de spire pe calea de curent şi fază 2.1.10. Numărul total de conductoare 2.1.11. Recalcularea inducţiei în întrefier 22 2.1.12. Recalcularea fluxului in intrefier 2.1.13. Recalcularea păturii de curent 2.1.14. Crestătura rotorică 2.1.15. Lăţimea medie a bobinei 24 2.1.16. Rezistenţa înfăşurării pe fază la 75°C 2.1.17. Greutatea cuprului înfăşurării rotorice 2.1.18. Înălţimea jugului rotoric 25 2.1.19. Diametrul interior rotoric 2.1.20. Verificări necesare CAPITOLUL 3. INTREFIERUL 27 3.1. Calculul lăţimii întrefierului 3.2. Întrefierul recomandat 3.3. Întrefierul echivalent CAPITOLUL 4. STATORUL 28 4.1. Fluxul de dispersie al polilor statorici 4.2. Fluxul în polul statoric 4.3. Polul statoric – secţiunea polului statoric 4.4. Inducţia în polul statoric 4.5. Lungimea polului şi a piesei polare 4.6. Lăţimea polului 4.7. Lăţimea piesei polare 4.8. Forma piesei polare 29 4.9. Înălţimea piesei polare la margini 4.10. Înălţimea piesei polare la mijlocul ei 4.11. Înălţimea miezului polar 4.12. Înălţimea înfăşurării de excitaţie 4.13. Secţiunea jugului statoric 4.14. Inducţia în jugul statoric 4.15. Înălţimea jugului statoric 30 CAPITOLUL 5. CALCULUL ÎNFĂŞURĂRII DE AMORTIZARE 31 5.1. Secţiunea totală a barelor pe pol 5.2. Pasul crestăturilor înfăşurării de amortizare 5.3. Numărul de bare pe pol şi secţiunea lor 5.4. Secţiunea transversală a inelului de scurtcircuitare CAPITOLUL 6. CARACTERISTICA DE MAGNETIZARE 32 6.1. Metoda de calcul 6.2. Completarea tabelului pentru caracteristica de magnetizare 36 CAPITOLUL 7. CALCULUL REACTANŢELOR DE SCĂPĂRI 38 7.1. Determinarea reactanţei de scăpări 7.2. Reactanţa transversală a reacţiei indusului 39 7.3. Calculul reactanţelor longitudinale şi transversale 7.4. Raportul de scurtcircuit CAPITOLUL 8. CALCULUL PERMEANŢELOR DE SCĂPĂRI 40 8.1. Permeanţa de scăpări corespunzătoare pieselor polare 8.2. Permeanţa de scăpări corespunzătoare miezului polar 8.3. Permeanţa totală de scăpări a polului CAPITOLUL 9. DIAGRAMA BLONDEL-POTIER 41 9.1. Solenaţia inductoare în sarcină 9.2. Rezolvarea diagramei Potier-Blondel 42 CAPITOLUL 10. ÎNFĂŞURAREA DE EXCITAŢIE 44 10.1. Secţiunea conductorului înfăşurării de excitaţie 10.2. Curentul de excitaţie 10.3. Dimensiunile conductorului de excitaţie 10.4. Numărul de spire pe pol 10.5. Lungimea totală a spirelor înfăşurării de excitaţie 45 10.6. Greutatea cuprului înfăşurării 10.7. Curentul de excitaţie la funcţionarea în gol 10.8. Curentul de excitaţie corespunzător sarcinii nominale 10.9. Densitatea de curent 10.10. Rezistenţa ohmică a înfăşurării de excitaţie 46 10.11. Tensiunea la bornele înfăşurării de excitaţie în gol, pentru maşina rece 10.12. Tensiunea la sarcină nominală pentru maşina fierbinte 10.13. Curenţii de excitaţie maximi în exploatare 10.14. Puterea nominală a excitatoarei CAPITOLUL 11. CALCULUL GREUTĂŢILOR ŞI CARACTERISTICILOR DE UTILIZARE A MATERIALELOR ACTIVE 48 11.1. Greutatea cuprului înfăşurării rotorice 11.2. Greutatea cuprului excitaţiei 11.3. Greutatea cuprului înfăşurării de amortizare 11.4. Greutatea totală a cuprului 11.5. Greutatea cuprului pe 1kVA 11.6. Greutatea dinţilor 49 11.7. Greutatea jugului 11.8. Greutatea totală a fierului 11.9. Greutatea fierului pe kVA CAPITOLUL 12. PIERDERI ŞI RANDAMENT 50 12.1. Pierderile principale în cuprul rotorului 12.2. Pierderi suplimentare în cuprul rotorului 12.3. Pierderi totale în cuprul rotorului 12.4. Pierderi în dinţi 12.5. Pierderi în fierul jugului rotoric 12.6. Pierderi totale în fier 12.7. Pierderi suplimentare în piesele polare 51
Date nominale pentru proiectare: SN = 12,8 [kVA] – puterea nominală UN = 120 [V] – tensiunea nominală n1 = 3800 [rot/min] – turaţia sincronă f1 = 380 [Hz] 2p = 12 m = 3 – numărul de faze cos = 0,8 (inductiv) – factorul de putere Uex = 26÷30[V] – tensiunea de excitaţie Iex = 28,5[A] – curentul de excitaţie Gama de viteză: 3000÷9100 [rot/min] Frecvenţa corespunzătoare: 380÷910 [Hz] INTRODUCERE Pe plan mondial, evoluţia promovării industriale a energei eoliene, începută practic în 1983-85, este extrem de încurajatoare, majoritatea ţărilor industrializate având preocupări notabile. În figura 1.1 sunt prezentate realizările ţărilor din Uniunea Europeană în ultimul deceniu. Fig. 1. Evoluţia capacităţii surselor de energie eoliană în Uniunea Europeană. Lideri în energetica eoliană sunt: SUA (1794 MW), Germania (1576 MW), India (820 MW), Danemarca (785 MW), Olanda (305 MW), Anglia (264 MW), Spania (216 MW), Suedia (105 MW), Italia (70 MW) şi China (57 MW). În Statele Unite ale Americii (California, Hawaii ş.a.) sunt deja instalate peste 15.000 turbine, însumând mai mult de 1600 MW. Măsurile legislative stimulatoare acceptate de majoritatea statelor lumii vor contribui mult la dezvoltarea energeticii eoliene. Începând cu anul 1997, prin semnarea Protocolului de la Kyoto privind schimbările climatice, s-a decis scăderea efectului de seră prin utilizarea la scară cât mai largă a surselor de energie curată, în domeniul generării electricităţii. Directiva europeană 2001/77/EC are ca obiectiv creşterea contribuţiei surselor regenerabile de energie de la 14% la 22% din consumul brut de energie electrică în Uniunea Europeană, până in anul 2010. În statisticile realizate la sfârşitul anului 2002, din totalul de 31.126 MW instalaţi pe glob, România apare cu doar 1 MW instalat din energie eoliană. Pe plan mondial, după puterea instalată, Germania ocupă primul loc cu peste 12.000 MW, urmată de Spania, SUA, Danemarca şi Olanda. Fig. 2. Evoluţia capacităţii surselor de energie eoliană în lume. Prima instalaţie eoliană din România a fost pornită, pe 17 aprilie 2004, la opt kilometri de Ploieşti, la Crângul lui Bot. Viteza minimă a vântului care determină punerea în mişcare a centralei este de 3,5 metri/secundă. Centrala eoliană are o putere instalată de 660 kW. Cifra mondială de afaceri în domeniu depăşeşte în ultimii ani câteva miliarde de dolari SUA. Filiera eoliană, folosind tehnologii moderne, lansează noi generaţii de echipamente industriale de puteri unitare tot mai mari (astăzi grupurile comerciale au puteri de 300 - 500 - 650 - 1000 kW), cu durata de viaţă garantată de minimum 20 ani şi o disponibilitate - indiferent de asprimea condiţiilor climaterice - de 96-98 %. Costurile totale actuale de instalare (circa 1000 $/kW), ca şi cheltuielile reduse de exploatare - întreţinere, conduc în condiţii bune de amplasare, la un preţ de producţie de 0,04-0,05 $/kWh. Perspectiva mondială pe termen mediu şi lung vizează dezvoltarea susţinută a acestui domeniu energetic, luând în consideraţie tendinţa crescândă spre reducerea poluării şi politicile naţionale de economisire a combustibililor fosili superiori. Deşi energia eoliană este o sursă intermitentă, conform datelor statistice există o repetetivitate în timp a parametrilor vântului şi, spre exemplu, se poate constata că de-a lungul anilor energia eoliană disponibilă în sezonul rece reprezintă în majoritatea amplasamentelor din ţară, peste 60 % din potenţialul anual, situaţie extrem de favorabilă pentru cererea de energie, care este maximă iarna. Regularizarea energiei electrice produsă de staţiile eoliene se face cel mai simplu şi cu cheltuielile minime prin debitarea acesteia în reţeaua publică (în sistem), cu care se realizează o relaţie interactivă pe bază de bilanţ energetic. Studiile au demonstrat că în orice sistem energetic, 10-15% din putere pot fi acoperite în baza staţiilor eoliene, fără să se producă perturbări de ansamblu asupra calităţii energiei livrate consumatorilor. Chiar dacă nu se obţine o energie asigurată se realizează o reducere semnificativă a consumului de combustibil, în condiţii ecologice curate. MAŞINA SINCRONĂ Inventată de Nikola Tesla la sfârşitul secolului 19, maşina sincronă este larg utilizată în generarea energiei electrice în marile termo şi hidrocentrale. Generalităţi, construcţie Maşina sincronă este o maşina electrică la care viteza de rotaţie a rotorului, în regim staţionar, este legată rigid de frecvenţa tensiunii electrice la care este conectată înfăşurarea sa de curent alternativ. Viteza de rotaţie a rotorului este egală cu viteza de sincronism a câmpului magnetic învartitor creat de înfăşurarea de c.a.
Plătește în siguranță cu cardul și beneficiezi de garanția 200% din partea Diploma.ro.
Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi datele tale și plătești.
