1   2   3
Ім'я файлу: Курсовий 3 курс.docx
Розширення: docx
Розмір: 601кб.
Дата: 25.01.2021
скачати

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………………………………4

  1. ТЕХНІЧНІ УМОВИ……………………………………………………....5

    1. Вимоги за призначенням………………………………………………5

    2. Технічні вимоги………………………………………………………5

    3. Конструктивно – технічні вимоги…………………………………..6

  2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ РОЗРАХУНОК……………………………….7

    1. Визначення головних розмірів………………………………………7

    2. Проектування статора………………………………………………..9

    3. Тип обмотки статора…………………………………………………10

    4. Кількість витків у фазі обмотки статора……………………………11

    5. Розміри трапецеїдальних пазів статора…………………………….13

    6. Діаметр елементарного ізольованого дроту………………… ……15

    7. Розміри елементів обмотки статора………………………………..17

    8. Проектування ротора…………………………………………… ….18

    9. Перевірочний розрахунок……………………………………… ….22

  3. РОЗРАХУНОК РОБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК…………………… .36

Література……………………………………………………………… .39

ВСТУП

Основною особливістю технології ремонту електричних машин є надзвичайна розмаїтість технологічних процесів. Технологічні процеси ремонту електричних машин крім механічної обробки й загальної зборки машин включають зварювання від тонких проводів до величезних деталей ТЕД; штампування й збирання сердечників; намотування, формування, ізоляцію, просочення й укладання в пази котушок обмоток; пайку м′якими й твердими припоями й т.п.

Якість виконання цих процесів у значній мірі визначає такі важливі властивості машини, як надійність її роботи, втрати в сталевих сердечниках, нагрівання окремих частин й інш. Якість виготовлення такого складового вузла, яким є ротор багато в чому залежить від раціонального технологічного процесу. Втрати від вихрових струмів у сердечниках при даному сорті електротехнічної сталі, майже винятково залежить від технології штампування листів, збирання й обробки сердечників. При низькій якості штампування й шихтовки аркушів втрати в сердечниках можуть в 2-3 рази перевищувати розрахункові, обумовлені по питомих втратах у зразках даного сорту електротехнічної сталі.

У виробництві обмоток виняткове значення мають частота в цеху й точне виконання технологічних процесів. Пил і бруд, що попадають на ізоляцію, знижують термін служби ізоляції , а незначна металева стружка , як правило, приводить до пробою ізоляції на іспитовій станції або в процесі експлуатації. Тому при плануванні виробничих ділянок необхідно передбачати, щоб роботи,пов’язані з обробкою металів, не вироблялися поблизу обмотувальних й ізоляційних ділянок , і , крім того, необхідно забезпечити продувку стисненим повітрям пазів перед укладанням обмоток. Метою даного курсового проекту є оптимальне рішення при проектуванні трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненою обмоткою ротора, для якого враховуються техніко-економічні показники,технологічність виготовлення машин, надійність її роботи, простота обслуговування та ремонту.

  1. ТЕХНІЧНІ УМОВИ

    1. Вимоги за призначенням

      1. Спроектований двигун застосовується в електроприводах різних пристроїв машин і механізмів.

      2. Двигун виконується на номінальну напругу 220В(∆) /380 В(Y), при частоті 50 Гц.

      3. Вид виконання Y,категорія розміщення 4 по ГОСТ 1515069 і ГОСТ 15543,1,

      4. Двигун повинен відповідати вимогам ГОСТ 183-84, цих технічних умов і комплекту документації згідно специфікації.

      5. Комплектуючі і матеріали , які використовуються для виготовлення двигуна повинні відповідати вимогам стандартів і технічним умовам на ці матеріали і комплектуючі вироби.

    2. Технічні вимоги

      1. Основні номінальні параметри електродвигуна повинні відповідати вказаними в таблиці 1.

Таблиця 1.- Номінальні параметри електродвигуна

Найменування параметра
Номінальні значення

Потужність PN, кВт
7,5

Напруга UN, В
380

Частота живильної мережі ƒs, Гц
50

Частота обертання(синхронна) ns, об/хв
1440



    1. Конструктивно – технічні умови

      1. Електродвигун повинен безвідмовно працювати в наступних умовах:

  1. при температурі оточуючого повітря від плюс 1°С і відносній вогкості 80% при 25 °С – для кліматичного виконання УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 і ГОСТ 15543.1-89;

  2. при висоті над рівнем моря до 1000 м;

  3. навколишнє середовище невибухонебезпечне, не містить струмопровідного пилу, не містить парів речовин, що шкідливо впливають на ізоляцію. Запилення повітря не більше 10 мг/м3

      1. Умови експлуатації двигуна у частині впливу механічних факторів зовнішнього середовища по групі М8 ГОСТ 17516.1-90.

      2. Основний режим роботи двигуна – тривалий SГОСТ 183-74.

      3. Ступінь захист двигуна IP44 ГОСТ 17494-87.

      4. Спосіб охолодження двигуна IC141 за ГОСТ 20459-87.

      5. Конструктивне виконання електродвигуна за способом монтажу повинне бути IM1001 по ГОСТ2479-79.

      6. Система ізоляції класу нагрівостійкості F за ГОСТ 8865-93.

2 ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ РОЗРАХУНОК

2.1 Визначення головних розмірів

По вихідним данним визначаємо параметри трифазного АД:

-кількість пар полюсів р:



  • Номінальну фазну напругу UsN при фазних обмоток статора у «зірку»:



Головними розмірами асинхронного двигуна є зовнішній dse і внутрішній ds діаметри статора , а також активна довжина його осердя ls. Ці розміри жорстко пов’язані з висото осі обертання вала h.

2.1.1 Висота осі обертання h, задано в завданні, але його слід перевірити по табл. 2.1., h=112 мм.

2.1.1Зовнішній діаметр статораdse , вибирається з урахуванням h та за рекомендаціями табл. 2.2, dse 191 мм.

2.1.3 Внутрішній діаметр статора.

Попереднє значення внутрішнього діаметра осердя статора ds, мм, визначається за співвідношенням

(2.1)

де коефіцієнт, значення якого вибирається по табл. 2.3,

Підставляємо отримані значення у (2.1)



2.1.4 Попереднє значення довжини осердя статора, мм,

(2.2)

де - розрахункова потужність двигуна, кВт:

(2.3)

KE – коефіцієнт відношення ЕРС в фазі обмотки статора ЕS до номінальної фазної напруги UsN,визначається за рис. 2.1- KE=0,96;

ɳN-номінальний коефіцієнт корисної дії, визначається за рис. 2.2, ɳN=0,86;

cos N-номінальний коефіцієнт потужності,визначається за рис.2.3,cos N= 0,86;

AS- лінійне навантаження, А/см, визначається за рис. 2.4, AS =240 А/см;

Bδ – магнітна індукція в повітряному проміжку, Тл, визначається за рис. 2.5;

Bδ= 0,86 Тл;

KWs – обмотковий коефіцієнт, який для одношарових обмоток статора (саме таку й планується застосувати) приймається рівним 0,95…0,96.Вибираємо KWs=0,96.

Оцінка правильності вибору головних розмірів проводиться за відношенням :



Рекомендований діапазон знаходиться в = 1,3…1,4.

Підставляємо отримані значення у (2.3)

кВт,

а потім у (2.2)



Отримане в результаті розрахунку значення округляємо до цілого числа =174 мм.

2.2 Проектування статора

Розрахуємо обмотку статора ,визначимо кількість пазів осердя статора Qs, їхні конфігурацію і розміри.

Осердя статора асинхронних двигунів з висотою осі обертання h≤250 мм збирають з листів завтовшки 0,5 мм, відштампованих з холоднокатаної ізотропної електротехнічної сталі марки 2312. Ізолювання листів сталі проводиться шляхом оксидування: у цьому разі коефіцієнт заповнення осердя сталлю KFe= 0,97.

2.2.1 Кідькість пазів статора

Qs=2p · ms · qs , (2.4)

де 2р – кількість полюсів, 2р=4;

ms – кількість фаз статора, ms=3;

qs – кількість пазів статора на полюс і фазу, вибирається по табл.2.4, qs=3.

Підставляємо отримані значення у (2.4)

Qs=4·3·3=36.

2.3 Тип обмотки статора

У асинхронних двигунах з висотою осі обертання h≤160 мм застосовують одношарові концентричні всипні обмотки статора, призначені для механізованого укладання в напівзакриті пази трапецеїдальної форми. Одношарова концентрична обмотка виконується з кроком по пазах, еквівалентних діаметральному:



Одношарові обмотки не підлягають скороченню, тому Kps=1і обмотувальний коефіцієнт KWs= Kds· Kps визначається тільки коефіцієнтом розподілу обмотки Kds



Схема обмотки представлена на рис 2.6.



2.4 Кількість витків у фазі обмотки статора

Спочатку визначається попередня кількість витків



де UsN – номінальна фазна напруга , UsN=220 В;

ƒs – частота напруги , ƒs=50 Гц;

Ф′ - попереднє значення магнітного потоку , яке знаходиться, як:



Підставляємо отримані значення у (2.5)



Для уточнення кількості витків необхідно визначити кількість ефективних провідників в пазу



де as=1 – кількість паралельних віток обмотки статора.

Підставляємо отримані значення у (2.6)



Після визначення уточнюються:

  • кількість витків у фазі обмотки статора:



  • магнітний потік:



  • магнітна індукція у магнітному проміжку:



Для оцінки правильності визначення кількості витків уточнюється лінійне навантаження ,А/см ,



де IsN – номінальний фазний струм обмотки статора , А,( при PN в кВт)



Підставляємо отримані значення у (2.7)



Уточнене значення не повинне відрізнятися від вище прийнятого більш ніж на 10%. Інакше слід змінити кількість витків Ns у фазній обмотці і знов перерахувати пов’язані з цім попередньо визначені параметри.

2.5 Розміри трапецеїдальних пазів статора

Для вибору параметрів дроту обмотки статора необхідно визначити розміри трапецеїдальних пазів статора , а саме :висоту паза статора hs , велику і меншу ширину паза (bs3 і bs2), висоту і ширину шліца( hs1 hs2).



Рисунок 2.7 - Зубцево-пазова структура осердя статора

(зразок та приклад розрахунку)
Зубцевий крок статора на розточці його осердя,



Висота паза статора hs , мм,



де hys – висота статора , мм,



де середнє значення магнітної індукціі в спинці статора Вys обирається по табл. 2.5, Bys=1,63 Тл.

Підставляємо отримані значення у (2.9)



а потім у (2.8)



Ширина зубця статора bts ,мм,



де – середнє значення магнітної індукції в зубцях статора обирається по табл. 2.6, =1,82 Тл.

Підставляємо отримані значення у (2.10)



Висота шліца hs1 приймається рівною 0,5 мм, ширина шліца bs1,



Тоді становляться визначеними для паза його менша ширина bs2 ,



і більша ширина bs3, мм,



2.6 Діаметр елементарного ізольованого дроту

Для обмоток статора застосовуємо дріт ПЕТ-155 (клас нагрівостійкості F). При механізації обмотувальних робіт застосовують дріт з механічною міцнішою ізоляцією марки ПЕТМ-155.

Попередній діаметр елементарного ізольованого дроту d′scis , мм,



де KQs – коефіцієнт заповнення паза при механізованому укладанні,

Nc -кількість елементарних провідників в одному ефективному, Nc=1;

Ssn - площа поперечного перерізу паза,зайнята обмоткою, мм2,

Ssn = S′sn - Sisƒr – Sisp ,

де KQs- коефіцієнт заповнення паза при механізованому укладанні,

KQs=0,72;

Nc - кількість елементарних провідників в одному ефективному,Nc=1;

Ssn – площа поперечного перерізу паза,зайнята обмоткою,мм2,

Ssn = S′sn- Sisƒr - Sisp , (2.12)

S′sn –площа поперечного перерізу паза на просвіт,





Sisƒr – площа поперечного перерізу корпусної ізоляції, мм2,

(2.13)

де bis ƒr – середнє значення односторонньої товщини корпусної ізоляції обирається по табл. 2.7, bis ƒr=0,25 мм.

Підставляємо отримані значення у (2.13)



Sis p – площа поперечного перерізу прокладок на дні паза і під клином,



Підставляємо отримані значення у (2.12)



а потім у (2.11):



Знаходимо по табл. 2.8 найближчий стандартизований діаметр dsc is , відповідний йому діаметр неізольованого дроту dsc і площу поперечного перерізу Ssc :



Оскільки попереднє і остаточне значення не співпадають, тоді уточнюємо коефіцієнт заповнення паза КQs і ширину шліца , мм,





Визначається густина струму в провіднику обмотки статора , А/мм2,



Проводимо оцінку правильності вибору за добутком лінійного навантаження Аsна цю густину струму , а саме, за , А2/(см·мм2):



  1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас