Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СодержаниеВведение………………………………………………………………………...…3 1Исходные данные……………………………………………………………..…42Выбор двигателя по номинальной мощности………………………………….53 Выбор типа обмотки…………………………………………………………….64Расчет обмоточных данных……………………………………………………105Построение развернутой схемы обмотки статора……………………………126Определение эффективных значений фазной и линейной ЭДС первой, третьей, пятой и седьмой гармоник……………………………………………………….16Заключение……………………………………………………………………….19Список использованных источников…………………………………………...20ВведениеЭлектрические 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
2Выбор двигателя по номинальной мощностиМощность 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 обмоткиВыбор делается исходя из:
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:
По приведенным соображениям, в настоящее время, в ремонтной практике машин переменного тока двухслойные обмотки получили наибольшее применение. Следовательно, выбираем двухслойную петлевую обмотку.4Расчет обмоточных данныхРасчет 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 обмоткиШаг 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 статораИзобразить границы развертки поверхности расточки статора пунктирными линиями, разделить развертку на Z равных частей (пазов) и пронумеровать их, разметить полюсные деления.
, 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 |
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 обмоткиВыбор 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.
-
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).
-
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.
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.
-
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.
-
Возможность любого укорочения шага, что позволяет:
-
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.
-
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 данныхРасчет 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 обмоткиШаг 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 статораИзобразить границы развертки поверхности расточки статора пунктирными линиями, разделить развертку на Z равных частей (пазов) и пронумеровать их, разметить полюсные деления.