Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ƒвигат≈лей




 

јсинхронные двигатели подраздел€ют на два типа: с короткозамкнутыми и фазными роторами. ѕо конструкции они отличаютс€ между собой только роторами и отдельными элементами корпусов. ¬ пазах фазных роторов располагают изолированную трехфазную обмотку, жестко соединенную в звезду или в треугольник. ќбмотка имеет три вывода, которые соединены токопроводами с контактными кольцами. ѕрилегающие к контактным кольцам щетки электрически соедин€ют с пусковым реостатом, который позвол€ет увеличивать сопротивление роторной цепи во врем€ пуска двигател€.  онтактные кольца располагают либо внутри корпуса, либо вне его на выступающем конце вала. ѕри таком исполнении двигателей кольца и весь щеточный аппарат закрывают кожухом из листовой стали.

ѕри пуске двигател€ между кольцами включают пусковые резисторы, что увеличивает активное сопротивление цепи ротора и, следовательно, пусковой момент двигател€ и ограничивает ток при пуске и разгоне. ѕо мере разгона группы резисторов пускового реостата поочередно замыкают, причем врем€ замыкани€ очередной группы выбирают таким, чтобы до достижени€ номинальной частоты вращени€ во врем€ всего пускового периода момент и ток двигател€ измен€лись в определенных пределах. ¬ключение резисторов в цепь ротора используют также дл€ плавного регулировани€ частоты вращени€. ќднако эта возможность ограничена возникновением больших потерь в резисторах, по которым проходит фазный ток ротора. ¬ р€де приводов, например в крановых, такой способ регулировани€ все же примен€ют, но в этом случае используют не пусковой, а регулировочный реостат, рассчитанный на длительную работу при больших токах.

ќбмотки короткозамкнутых роторов не имеют изол€ции. ¬ двигател€х общего назначени€ мощностью до 300 Ц 400 к¬т они выполн€ютс€ заливкой пазов алюминием или его сплавами, причем одновременно со стержн€ми обмотки отливают замыкающие кольца с вентил€ционными лопатками. ¬ р€де конструкций двигателей этой мощности и во всех двигател€х большей мощности обмотку роторов изготовл€ют из вставных стержней, в подавл€ющем большинстве случаев Ч медных.   выступающим из пазов концам стержней припаивают или приваривают замыкающие кольца.

“ехнологи€ изготовлени€ роторов с короткозамкнутой обмоткой значительно проще, чем фазных.  роме того, в св€зи с отсутствием изол€ции контактных колец, скольз€щих контактов и пусковых реостатов уменьшаютс€ габариты и стоимость двигателей, повышаетс€ их надежность и упрощаютс€ техническое обслуживание и эксплуатаци€. ѕоэтому большинство современных асинхронных двигателей выполн€ют с короткозамкнутыми роторами. ќдним из недостатков асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами €вл€етс€ невозможность включить в цепь ротора во врем€ пуска реостат дл€ увеличени€ пускового момента и снижени€ тока. ѕри проектировании двигателей с короткозамкнутыми роторами направленным выбором параметров ограничивают пусковой ток до 6 Ц 7Цкратного по сравнению с номинальным, а дл€ повышени€ пусковых моментов используют эффект вытеснени€ тока в стержн€х обмотки ротора. ќн заключаетс€ в неравномерном распределении плотности тока по поперечному сечению стержн€. ѕод действием эффекта вытеснени€ плотность тока в ближайшей к дну паза части каждого стержн€ уменьшаетс€, а в верхней Ц возрастает. Ќеравномерность распределени€ плотности тока вызывает увеличение электрических потерь в обмотке, эквивалентное увеличению ее активного сопротивлени€, и пусковой момент двигател€ возрастает.

ƒействие эффекта вытеснени€ тока про€вл€етс€ в большей степени при большей частоте тока, поэтому в двигательном режиме наибольша€ неравномерность распределени€ плотности тока по сечению стержн€ наблюдаетс€ при пуске, когда скольжение s = l. ѕри этом же скольжении будет и наибольшее эквивалентное сопротивление обмотки ротора, вызывающее увеличение пускового момента. ѕри разгоне двигател€ частота тока в роторе уменьшаетс€ и соответственно уменьшаетс€ сопротивление обмотки. ¬ режимах, близких к номинальному, частота тока в роторе мала, эффект вытеснени€ тока практически не про€вл€етс€, и плотность тока одинакова по всему сечению стержней ротора. ”величение эквивалентного сопротивлени€ под действием эффекта вытеснени€ тока про€вл€етс€ в большей степени в стержн€х, поперечное сечение которых имеет большую высоту или уменьшенную площадь верхней части по сравнению с нижней. ѕоэтому в роторах двигателей, предназначенных дл€ работы с т€желыми услови€ми пуска, делают глубокие пр€моугольные пазы (глубокопазные роторы) или стержни обмотки выполн€ют фигурными. ќбмотки роторов с фигурными пазами выполн€ют в большинстве двигателей заливкой алюминием или его сплавами. Ёто позвол€ет выполн€ть конфигурацию пазов с оптимальными размерными соотношени€ми стержней дл€ достижени€ требуемого действи€ эффекта вытеснени€ тока.

≈ще больший эффект увеличени€ сопротивлени€ при пуске возникает в роторах с двойной беличьей клеткой, в пазах которой друг над другом располагают стержни двух обмоток. ¬ерхние стержни образуют одну обмотку, нижние Ч другую. ѕри пуске, когда эффект вытеснени€ тока про€вл€етс€ в наибольшей степени, практически весь ток протекает по верхней клетке. ≈е называют пусковой. ѕри работе в номинальном режиме и с малыми скольжени€ми действие эффекта вытеснени€ тока очень мало, и ток распредел€етс€ равномерно по обеим обмоткам пропорционально их активному сопротивлению. ќбмотку, образованную нижними стержн€ми, называют рабочей.

ќбмотки роторов с двойной беличьей клеткой выполн€ют как литыми, так и из вставных стержней. ¬ литых обмотках обе клетки Ц и рабочую, и пусковую Ц и замыкающие кольца одновременно заливают одинаковым металлом. ¬ роторах со вставными стержн€ми рабочую обмотку выполн€ют из медных, а пусковую Ц обычно из латунных стержней. ¬ таких роторах замыкающие кольца обмоток Ц раздельные, из того же материала, что и стержни. Ћатунь примен€ют дл€ пусковых клеток, так как она имеет большее удельное сопротивление, чем медь, и сопротивление обмотки ротора в пусковых режимах возрастает сильнее, чем при стержн€х из одинакового материала.  роме того, теплоемкость латуни выше, чем меди, поэтому нагрев латунных стержней за врем€ пуска двигател€ ниже, чем медных того же размера.

ƒвигатели с фигурными пазами или с двойной клеткой на роторе имеют более высокие пусковые характеристики, чем с грушевидными или полуовальными пазами, однако у них больше индуктивное сопротивление обмоток роторов. Ёто приводит к понижению максимальных моментов и ухудшению коэффициента мощности двигателей в номинальном режиме. ѕоэтому такие роторы выполн€ют лишь дл€ двигателей, предназначенных дл€ т€желых условий пуска, дл€ которых требовани€ к пусковым характеристикам более важны, чем к другим энергетическим показател€м.

 

ќсобенности конструкции двигателей серии 4ј. —ери€ охватывает диапазон мощностей от 0,6 до 400 к¬т и построена на 17 стандартных высотах оси вращени€ от 50 до 355 мм. —ери€ включает основное исполнение двигателей, р€д модификаций и специализированные исполнени€. ƒвигатели основного исполнени€ предназначены дл€ нормальных условий работы и €вл€ютс€ двигател€ми общего назначени€. Ёто трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту сети 50 √ц. ќни имеют исполнение по степени защиты IP44 во всем диапазоне высот оси вращени€ и IP23 Ц в диапазоне высот осей вращени€ 160 Ц 355 мм.   электрическим модификаци€м двигателей серии 4ј относ€тс€ двигатели с повышенным номинальным скольжением, с повышенным пусковым моментом, многоскоростные, с частотой питани€ 60 √ц и т.п., к конструктивным модификаци€м Ц двигатели с фазным ротором, со встроенным электромагнитным тормозом, малошумные, со встроенной температурной защитой и т.п.

Ѕольшинство двигателей серии 4ј имеет конструкцию с горизонтальным валом, на лапах, с двум€ подшипниковыми щитами.  орпус двигателей выполнен с продольными радиальными ребрами, увеличивающими поверхность охлаждени€ и улучшающими отвод теплоты от двигател€ в окружающий воздух. Ќа противоположном от рабочего конце вала укреплен вентил€тор, прогон€ющий охлаждающий воздух вдоль ребер корпуса. ¬ентил€тор закрыт кожухом с отверсти€ми дл€ прохода воздуха. ¬ двигател€х малой мощности вентил€тор и кожух пластмассовые, в более мощных вентил€тор литой из алюминиевого сплава, а кожух Ц штампованный из тонкой листовой стали.

ћагнитопровод двигателей шихтованный из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, причем двигателей с h = 50 Ц 250 мм из стали марки 2013, а двигателей с h = 280 Ц 355 мм Ч из стали марки 2312. Ћисты сердечника статора в двигател€х малой мощности креп€т после опрессовки проваркой по наружной поверхности в нескольких местах, в двигател€х большей мощности Ч стальными скобами, которые установлены по наружной поверхности сердечника. —ердечник статора запрессован непосредственно в корпус.

¬о всех двигател€х серии с h < 280 мм и в двигател€х с 2 р = 10 и 12 всех высот оси вращени€ обмотки статора выполнены из круглого провода и пазы статора полузакрытые. ѕри h = 280 Ц 355 мм, кроме двигателей с
2 р = 10 и 12, катушки обмотки статора подразделенные и намотаны пр€моугольным проводом, пазы статора полуоткрытые.

—ердечник ротора напрессован непосредственно на вал без промежуточной втулки, в двигател€х с h < 250 мм Ц на гладкий вал. ¬ двигател€х с большей высотой оси вращени€ он крепитс€ на валу с помощью шпонки.

ќбмотка короткозамкнутого ротора Ц и стержни, и кольца Ц лита€ из алюмини€. ¬ентил€ционные лопатки на кольцах ротора служат дл€ перемешивани€ воздуха, наход€щегос€ внутри машины. Ётим обеспечиваетс€ перенос теплоты, выдел€ющейс€ в обмотке ротора и лобовой части обмотки статора, к внутренним поверхност€м корпуса и подшипниковых щитов, которые охлаждаютс€ наружным воздухом с помощью внешнего вентил€тора.

ѕодшипниковые щиты креп€тс€ к корпусу с помощью четырех или шести болтов. ƒопуски на обработку поверхностей посадки щитов в станину обеспечивают необходимую точность центровки ротора относительно статора и, следовательно, точность размера воздушного зазора двигател€.

 оробка выводов расположена сверху станины, что облегчает монтажные работы при соединении двигател€ с сетью.

¬ двигател€х исполнени€ по степени защиты IP23 с высотой оси вращени€ 160Ц250 мм корпус гладкий, без наружных ребер. —ердечник статора крепитс€ на внутренние продольные ребра корпуса таким образом, что между наружной поверхностью сердечника и корпусом образуютс€ каналы дл€ прохода охлаждающего воздуха. ќхлаждение двигателей Ц радиальное двустороннее. ќхлаждающий воздух проходит внутрь корпуса через жалюзи в подшипниковых щитах и направл€етс€ диффузорами на вентил€ционные лопатки, отлитые вместе с обмоткой и замыкающими кольцами ротора. ¬ентил€ционные лопатки отбрасывают воздух на лобовые части обмотки статора. ƒалее воздух омывает наружную поверхность сердечника статора и выбрасываетс€ через жалюзи, расположенные по бокам в нижней части корпуса.

ƒвигатели исполнени€ по степени защиты IP23 с высотой оси вращени€ 280 Ч 355 мм имеют отличную от рассмотренных выше конструкцию корпуса. —варна€ из стального проката станина (полустанина) охватывает только нижнюю половину сердечника статора.   ней же креп€т подшипниковые щиты. ¬ерхн€€ часть корпуса выполнена штампованной из листовой стали. ќхлаждение двигателей Ц двустороннее радиальное. ¬ св€зи с отказом от цельной станины существенно уменьшилась обща€ масса двигател€, а выполнение корпуса в виде па≠раллелограмма вместо традиционной дл€ электрических машин цилиндрической формы позволило улучшить услови€ охлаждени€ двигателей без увеличени€ их габаритных размеров. ¬ короткозамкнутых роторах двигателей с h > 280 мм выполн€ют закрытые пазы, в двигател€х с 2 р > 4 Ц трапецеидальные, сужающиес€ к верхней части, при 2 р = 2 Ц лопаточные.

Ќа рис. 1.1 показан внешний вид трехфазного асинхронного двигател€ серии 4ј закрытого исполнени€ (IP 44), на рис.1.2 Ц защищенного исполнени€ (IP 23).

Ќа рис.1.3 представлены продольный и поперечный разрезы трехфазного асинхронного двигател€ с короткозамкнутым ротором со степенью защиты IP44, исполнени€ IM 1001.

Ќа рис.1.4 представлены продольный и поперечный разрезы трехфазного асинхронного двигател€ с короткозамкнутым ротором со степенью защиты IP23, исполнени€ IM 1001.

ѕриведенное выше описание конструкции асинхронных двигателей серии 4ј следует вз€ть за основу при выполнении графической части курсового проекта.

 

 

 
 
 
 

 


–ис.1.1 ¬нешний вид трехфазного асинхронного двигател€ серии 4ј

защищенного исполнени€ (IP44)

 

 
 

 
–ис.1.2 ¬нешний вид трехфазного асинхронного двигател€ серии 4ј

закрытого исполнени€ (IP23)

а)

б)

–ис.1.3. ѕоперечный (а) и продольный (б) разрезы трехфазного асинхронного двигател€ закрытого исполнени€ (IP44):

1 Ц вал; 2,15 Ц подшипники; 3,12 Ц подшипниковые щиты; 4 Ц короткозамыкающие кольца ротора; 5 Ц лобовые части обмотки статора; 6 Ц коробка выводов; 7 Ц корпус; 8Ц сердечник статора; 9 Ц сердечник ротора; 10 Ц балансировочные грузы; 11 Ц вентил€ционные лопатки ротора; 13 Ц кожух вентил€тора; 14 Ц вентил€тор; 16 Ц втулка вентил€тора; 17 Ц стопорные винты; 18 Ц скобы креплени€; 19 Ц болты заземлени€

 
 

 
а)

б)

–ис. 1.4. ѕродольный (а) и поперечный (б) разрезы трехфазного асинхронного двигател€ защищенного исполнени€ (IP23):

1Ц обмотка статора; 2Ц обмотка ротора; 3 Ц вводное устройство; 4Црым Ц болт; 5 Ц сердечник статора; 6 Ц сердечник ротора; 7 Ц вал; 8 Ц станина; 9 Ц щит подшипниковый; 10 Ц воздухонаправл€ющий щиток; 11 Ц крышка подшипникова€ внутренн€€; 12 Ц крышка подшипникова€ наружна€; 13 Ц вентил€тор; 14 Ц кожух вентил€тора;15 Ц шайба пружин€ща€; 16 Ц жалюзи; 17 Ц болт заземлени€

—труктура и содержание курсового проекта

 

 урсовой проект по расчету трехфазного асинхронного двигател€ с короткозамкнутым ротором общего назначени€ включает в себ€ расчетную записку на листах формата ј4 и графическую часть на листе формата ј1. –асчетна€ записка должна содержать следующее разделы:

Ј задание на проектирование,

Ј содержание, введение,

Ј выбор главных размеров,

Ј расчет зубцовой зоны статора,

Ј расчет зубцовой зоны ротора,

Ј расчет тока намагничивани€,

Ј расчет параметров обмоток статора и ротора,

Ј расчет потерь и  ѕƒ,

Ј расчет рабочих характеристик,

Ј расчет параметров и характеристик пускового режима,

Ј тепловой расчет.

√рафическа€ часть представл€ет собой чертеж общего вида (продольный и поперечный разрезы асинхронного двигател€). Ќа чертеже проставл€ютс€ габаритные и установочные размеры. ¬ расчетной записке в соответствующих разделах также должны быть представлены: фрагменты зубцового сло€ статора и ротора в увеличенном масштабе с размерами, спецификаци€ паза статора, развернута€ схема обмотки статора с указанием всех ее параметров, продольный и поперечный разрезы активных частей статора и ротора с размерами, рабочие и пусковые характеристики.

 

 онтрольные вопросы дл€ защиты курсового проекта

 

1.  онструкци€ и назначение основных элементов асинхронного двигател€.

2. ѕринцип работы асинхронного двигател€.

3. —пособы охлаждени€ асинхронных двигателей.

4. ¬ыбор главных размеров, электромагнитные нагрузки (ј, ¬d).

5. ‘ормирование зубцового сло€ сердечника статора.

6. ¬ыбор величины воздушного зазора, его вли€ние на параметры двигател€.

7. ¬ыбор числа пазов ротора. ¬ли€ние соотношени€ пазов статора и ротора на рабочие свойства машины.

8. –асчет магнитной цепи двигател€. ”частки, на которые разбиваетс€ магнитна€ цепь машины.

9. –асчет тока намагничивани€ и его вли€ние на характеристики двигател€.

10. –абочие характеристики асинхронного двигател€. ¬еличина скольжени€ в номинальном режиме.

11. ѕусковые характеристики асинхронного двигател€. ѕусковой и максимальный моменты. ¬ли€ние насыщени€ и вытеснени€ тока на пусковые характеристики.

12. ѕотери мощности в асинхронном двигателе и  ѕƒ.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 804 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сли президенты не могут делать этого со своими женами, они делают это со своими странами © »осиф Ѕродский
==> читать все изречени€...

535 - | 500 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.03 с.