𝟐. Мощность одной гирлянды с поперечными турбинами

D = 0,169

Рисунок 2 – Оптимальный размер турбины: – расстояние между турбинами,– длина турбины,D – диаметр турбины.

2. Длина гирлянды:

где - расстояние от берега до турбины.

3. Число турбин:

Принимаем что гирлянда состоит из 151-ти турбин.

4. Мощность одной гирлянды с поперечными турбинами:

где - мощность, снимаемая одной гирляндной, кВт;

D и L – диаметр поперечной турбины и длина всей активной части гирлянды, м;

- скорость течения потока, м/сек;

- натечный кпд турбины, характеризующий качество профиля турбины = 0,46.

5. Мощность по генератору:

,

где - мощность на зажимах генератора, кВт;

= 0,9 – 0,75 для тихоходных генераторов малой мощности.

= 15,68 кВт;

6. Скорость вращения гирлянды:

, где n –скорость вращения, об/сек;

- коэффициент скорости вращения: при установившейся оптимальной нагрузке = 0,23.

7. Лобовое давление потока воды на гирлянду

3. Подбор троса

1. Крутящий момент:

2. Диаметр троса

По ГОСТ 3089-80 мм, вес 1 км = 20650 кг, цена 103,98 руб/м Сечение троса

3. Удельное напряжение на тросе

4. Стрела провеса

5. Длинна троса между опорами

3. Данные по расчету береговых опор

Подбор упорных подшипников береговых опор. На береговые опоры по тросу передается осевое усилие.

1. Осевое усилие:

3. Количество основных материалов на одногирляндную гэс

После того как определены основные параметры гирлянд, суммарная активная длина гирлянд L и диаметр гирлянд D, не представляет затруднений найти количество основных материалов, идущих на строительство установки:

а) потребуется 72 листа, идущих на поперечные турбины, с запасом, 112,5 м²

б) количество троса(ориентировочно) гирляндного:

L=1,1

в) в качестве опор для гирлянды возьмем 2 стойки конические железобетонные центрифугированные шифр СК 22.1.1.1, длина 22,6 метров. Цена одной стойки 72570 руб.

3. Выбор генератора

Автономные асинхронные генераторы - трёхфазные машины, преобразующие механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию переменного тока. Их несомненным достоинством перед другими видами генераторов являются отсутствие коллекторно-щеточного механизма и, как следствие этого, большая долговечность и надежность. Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется некоторая ЭДС. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов С, то в обмотках статора потечёт опережающий ёмкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим. Ёмкость батареи С должна превышать некоторое критическое значение С₀, зависящее от параметров автономного асинхронного генератора: только в этом случае происходит самовозбуждение генератора и на обмотках статора устанавливается трёхфазная симметричная система напряжений. Значение напряжения зависит, в конечном счёте, от характеристики машины и ёмкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель может быть превращен в асинхронный генератор.

Выбираем мощность генератора чуть больше рассчитанной.

Трехфазный асинхронный электродвигатель:

Тип – AИР 180М4

Цена - 28412 руб.

Мощность – 18,5 кВт

Частота вращения – 1500 об/мин

КПД при нагрузке - 90,5%

Коэффициент мощности при нагрузки, cosφ – 0,84

Ток при 380 В – 34,45 А

Мпуск/Мном – 2

Ммакс/Мном – 2,8

Скорость вращения гирлянды равна 1502 об/мин. По этому используем мультипликатора близкому к номинальной частоте вращения выбранного двигателя не обязательно

Рассчитываем емкость конденсаторной батареи:

,

,

Выбираем конденсаторы ВС375 75 мФ 370V номинальным напряжением 380 В, емкостью по 75 мФ, ±5%, цена 148 руб/шт.

Электрическая часть:

Два двигателя: