Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Введение………………………………………………………………………...…3
1Исходные данные……………………………………………………………..…4
2Выбор двигателя по номинальной мощности………………………………….5
3 Выбор типа обмотки…………………………………………………………….6
4Расчет обмоточных данных……………………………………………………10
5Построение развернутой схемы обмотки статора……………………………12
6Определение эффективных значений фазной и линейной ЭДС первой, третьей, пятой и седьмой гармоник……………………………………………………….16
Заключение……………………………………………………………………….19
Список использованных источников…………………………………………...20
Введение
Электрические машины широко применяются в различных отраслях промышленности.
При работе этих двигателей частота вращения магнитного поля статора постоянна и зависит от частоты питающей сети (стандартная частота 50 Гц) и от числа пар полюсов, а частота вращения ротора отличается на величину скольжения, составляющую 0,012—0,06 скорости магнитного поля статора. Причиной исключительно широкого применения асинхронных электродвигателей является их простота и небольшая стоимость.
Практически нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные двигатели.
Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, т.е. применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.
В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели
, например электробуровые, краново-металлургические и др.
1Исходные данные
Таблица 1
Задания для курсового проекта (работы)
| Величины | | |
| Подвариант | 5 | |
| Масса груза, кг*103 | | |
| Б | 7 | |
| Скорость подъема, м/с | | |
| Б | 0,3 | |
| Высота подъема h, м | | |
| Б | 5 | |
| Коэффициент, учитывающий противовес, k | | |
| Б | 0,4 | |
| КПД подъемника, η | | |
| Б | 0,9 | |
| Коэффициент увеличения мощности, KP | | |
| Б | 1,2 | |
| Число пазов Z1 | | |
| Б | 36 | |
| Число полюсов 2р | | |
| Б | 2 | |
| Гармоника ν | | |
| Б | 5 |
2Выбор двигателя по номинальной мощности
Мощность двигателя
(1.1) где k- коэффициент, учитывающий действие противовеса;
- скорость подъема груза (м/с);m- масса груза (кг);
- ускорение свободного падения (м/с2);
- КПД подъемника.
Полученное значение мощности увеличиваем до ближайшего каталожного значения. Ближайший по мощности двигатель4А132S4
(Р=7.5 (кВт), n=1500 (об/мин))
Определяем его номинальный момент:
=9550˙
(1.2) =9550˙
=49.2 (Н˙м) Максимальный момент:
=2,2 =2,2˙49.2=108.2(Н˙м)3 Выбор типа обмотки
Выбор делается исходя из:
-
технические возможности выполнения обмотки в данных условиях; -
минимального расхода обмоточного провода; -
номинальных мощности и напряжения; -
типа паза; -
достоинств и недостатков обмоток; -
экономической целесообразности.
Схема статорных обмоток трёхфазных электрических машин разделяют:
-
по числу активных сторон секций в пазу на однослойные (у которых активная сторона одной катушки занимает весь паз) и двухслойные (активная сторона занимает половину паза), -
по размеру шага на обмотки с полным шагом (при y=y’) и с укороченным шагом (при y -
по частоте вращения магнитного поля статора на односкоростные и многоскоростные, -
по числу секций в катушечных группах (фазных катушек) на обмотки с одинаковым числом секций в группе (q равно целому числу) и равным (q равно дробному числу).
По способу выполнения обмоток их ещё разделяют на:
-
шаблонно рассыпные (или всыпные), они же называются обмотками с мягкими секциями. У таких обмоток секции укладываются по одному проводнику через прорезь (шлиц) полузакрытого паза. Применяется для машин малой мощности, напряжением до 500 В; -
протяжные, выполняются протяжкой провода через пазы, используются для машин напряжением до 10000 В при закрытых или полузакрытых пазах. Способ укладки обмоток трудоёмок. В настоящее время используются в основном при частичном ремонте обмоток.
- обмотки с жёсткими секциями, готовые, изолированные секции, несущие на активных частях пазовую изоляцию, укладываются в открытые пазы.
Используются для машин средней и большой мощности с напряжением до 5000 -10000 В и более.
По способу размещения секций катушечных групп в расточке статора, а так же размещения лобовых частей подразделяются на:
концентрические, с размещением катушек (секций) одна внутри другой и расположением лобовых частей в двух или трёх плоскостях, такие обмотки выполняются вразвалку;
шаблонные, с одинаковыми секциями катушечных групп. Они могут выполняться и простыми и вразвалку. Если в шаблонной однослойной обмотке развалку выполнить не по полугруппам, а по отдельным катушкам получим схему цепной обмотки.
Однослойные обмотки главным образом выполняются простыми шаблонами, шаблонными в «развалку», цепными, концентрическими.
Основные достоинства однослойной обмотки:
-
Отсутствие межслоевой изоляции, что повышает коэффициент заполнения паза, а следовательно, ток и мощность двигателя. -
Простота изготовления. -
Большая возможность применения автоматизации при укладке обмоток.
Недостатки:
-
Повышенный расход проводникового материала. -
Сложность укорочения шага, а следовательно, компенсации высших гармоник магнитного потока. -
Ограничение возможности построения обмоток дробным числом пазов на полюс и фазу. -
Более трудоёмкое изготовление и монтаж катушек для крупных электродвигателей высокого напряжения.
Двухслойные обмотки в основном выполняются с одинаковыми секциями: петлевые и цепные, реже принимают концентрические.
Основные достоинства двухслойной обмотки по сравнению с однослойной:
-
Возможность любого укорочения шага, что позволяет:
а) снизить расход обмоточного провода за счет уменьшения длины лобовой части секции;
б) уменьшить высшие гармонические составляющие магнитного потока, то есть снизить потери в магнитопроводе двигателя.
-
Простота технологического процесса изготовления катушек (многие операции можно механизировать). -
Возможность выполнения обмотки почти с любой дробностью q, что обеспечивает изготовление обмотки при ремонте асинхронных двигателей с изменением частоты вращения ротора. Кроме того, это является одним из способов приближения формы поля к синусоиде.
4. Возможность образования большего числа параллельных ветвей.
К недостаткам двухслойных обмоток следует отнести:
-
Меньший коэффициент заполнения паза (вследствие наличия межслоевой изоляции). -
Некоторая сложность при укладке последних секций обмотки. -
необходимость поднимать целый шаг обмотки при повреждении нижней стороны секции.
По приведенным соображениям, в настоящее время, в ремонтной практике машин переменного тока двухслойные обмотки получили наибольшее применение. Следовательно, выбираем двухслойную петлевую обмотку.
4Расчет обмоточных данных
Расчет обмоточных данных состоит в определении основных данных:
N – число катушечных групп;
y – шаг обмотки;
q – число пазов на полюс и фазу;
α – число электрических градусов, приходящихся на один паз;
а – число параллельных ветвей.
Шаг обмотки
Шаг обмотки (у1) – это расстояние выраженное в зубцах (или пазах), между активными сторонами одной и той же секции:
(4.1)где y1 – расчетный шаг (равен полюсному делению, выраженному в зубцах);
– произвольное число меньше 1, доводящее расчётный шаг (y1) до целого числа.На практике принято шаг определять в пазах, поэтому при раскладке вторая сторона секции ложится в паз у+1.
Для подавления пятой гармоники ЭДС катушки выбирают kу = 0,8.
Принимаем
пазов.Число пазов на полюс и фазу
, (4.2)где
– число фаз. 
Число электрических градусов на один паз
, (4.3)
Так как
, то обмотка называется рассредоточенной, при этом фазные катушки должны быть разделены на секции, число которых равно 
.5Построение развернутой схемы обмотки статора
Изобразить границы развертки поверхности расточки статора пунктирными линиями, разделить развертку на Z равных частей (пазов) и пронумеровать их, разметить полюсные деления.