Расчет асинхронного тороидального двигателя

Характеристика технических показателей модели кинетического накопителя энергии, обоснование технологии и разработка расчетного проекта асинхронного тороидального двигателя. Технический расчет и разработка схемы стенда торцевого асинхронного двигателя.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 22.09.2011
Размер файла 2,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Lj=(Dj+hj)/(2p)=3,14·(60+9,5)/4=109,17 мм.

Расчетная длина ярма ротора

мм.

Индукция в ярме ротора

Тл.

5.6.5 Напряженность магнитного поля

Нj=811 А/м.

5.6.6 МДС ярма ротора

Fj=LjHj=109,17·10-3·811=88,5 А.

5.7 Параметры магнитной цепи

5.7.1 Суммарная МДС магнитной цепи на пару полюсов

Fц=F+Fz1+Fz2+Fа+Fj=570,18+83,99+89,94+645,43+88,5=1478,03 А.

5.7.2 Коэффициент насыщения магнитной цепи

к=Fц/F=1478,03/570,18=2,59.

5.6.3 Намагничивающий ток

I= А.

5.6.4 Намагничивающий ток в относительных единицах

I*=I/I1ном=8,01/36,43=0,22.

6. Параметры рабочего режима

6.1 Активное сопротивление фазы обмотки статора

Средняя ширина катушки

мм,

где =1 (для однослойной обмотки) - укорочение шага обмотки статора.

Длина лобовой части

lл1=KЛbкт+2B=1,2·276,9+2·10=352,3 мм,

где B=10 мм. - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части.

Средняя длина витка обмотки

lср1=2(lп1+lл1)=2·(130+352,3)=964,6 мм,

где lп1=l1=130 мм. Длина проводников фазы обмотки

L1= lср11=964,6·75=72347,7 мм.

6.1.5 Активное сопротивление обмотки статора

r1= Ом,

где р115=2,44·10-5 ом/м - удельное сопротивление материала обмотки.

6.1.6 Активное сопротивление обмотки в относительных единицах

r1*=r1I1ном/U1ном=0,18М36,43/220=0,031.

Активное сопротивление фазы обмотки ротора

6.2.1 Активное сопротивление стержня

rс=Ом,

где 115=4,88·10-5 Ом·м - для алюминиевого стержня.

6.2.2 Сопротивление участка замыкающего кольца

rкл= Ом.

6.2.3 Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора

r'2= Ом.

6.2.4 Активное сопротивление обмотки ротора приведенное к обмотке статора в относительных единицах

r'2*=.

6.3 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора

6.3.1 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

,

где ;

для ск=0 и =0,79 - k'ск=0,75.

6.3.2 Коэффициент проводимости пазового рассеяния

,

где h2=hп.к-2bиз=27,5-2·0,4=26,7 мм.; hк=0,5·(b1-bш)=0,5·(9,4-3,7)=2,85 мм; h1=0 (проводники закреплены пазовой крышкой); k= k'=1; l'= l=130 мм.

6.3.3 Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

лл1=0,34(?л-0,64·в·ф)=0,34(352,3-0,64М0,8М227,77)=3,08.

6.3.4 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора

6.3.5 Относительное значение

х1*1.

6.4 Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора

6.4.1 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

,

где ,

где Z=0 - при закрытых пазах.

6.4.2 Коэффициент проводимости пазового рассеяния

,

где h0=h1+0,4b2=27,8+0,4·1,5=28,4 мм.

6.4.3 Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

.

6.4.4 Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора

6.4.5 Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора

.

6.4.6 Относительное значение

х'2*=х'2

7. Расчет потерь

7.1 Основные потери в стали статора

7.1.1 Масса стали ярма статора

Масса стали зубцов статора

Принимаем kДа=1,6; kДZ=1,8.

Основные потери в стали статора

Вт.

7.2 Добавочные потери в стали

Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре

B02=02kB=0,4·1,19·0,754=0,36 Тл,

где для bш/=9,3 - 02=0,4.

Удельные поверхностные потери для ротора

Поверхностные потери в роторе

Pпов2=pпов2(tZ2-bш2)Z2lст2=602,25·(11,92-1,5)·38·130·10-6=31,01 Вт.

Масса стали зубцов ротора

Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов

Тл.

Пульсационные потери в зубцах ротора

Вт. Сумма добавочных потерь в стали

Pст.доб=Pпов1+Pпул1+ Pпов2+Pпул2=31,01+182,7=213,7 Вт.

7.3 Полные потери в стали

Pст=Pст.осн+Pст.доб=359,3+213,7=573,01 Вт.

7.4 Механические потери

Вт,

где KT=1,3·(1-Dа)=1,3·(1-278·10-3)=0,94.

7.5 Холостой ход двигателя

7.5.1 Электрические потери в статоре при холостом ходе

Вт.

7.5.2 Активная составляющая тока холостого хода

А.

7.5.3 Ток холостого хода двигателя

А.

Коэффициент мощности при холостом ходе

.

8. Рабочие характеристики

8.1. Параметры рабочего режима

8.1.1 Последовательно включенное активное сопротивление

Ом.

8.1.2 Последовательно включенное индуктивное сопротивление

Ом.

8.1.3 Комплексный коэффициент

c1=1+x1/x12=1+0,859/26,6=1,032.

Используем приближенную формулу, так как

Активная составляющая тока синхронного холостого хода

А.

8.1.5 Расчетные величины

а'=c12=1,0322=1,07; b'=0;

a=c1r1=1,032.0,18=0,19;

b=c1(x1+c1x2')=1,032.(0,859+1,032.0,5)=1,419.

8.1.6 Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения

Pст+Pмех=573,01+504,55=1077,55 Вт.

Таблица 1 Рабочие характеристики двигателя

Расчетные

формулы

Размерность

s

0,001

0,006

0,011

0,016

0,021

0,026

0,031

Ом

234,9

24,7

13,0

8,8

6,7

5,2

4,4

'

Ом

235,1

24,8

13,2

9,0

6,9

5,4

4,6

Ом

1,42

1,42

1,42

1,42

1,42

1,42

1,42

Ом

235,08

24,89

13,28

9,14

7,03

5,59

4,79

А

0,94

8,84

16,57

24,08

31,31

39,36

45,92

-

1,000

0,998

0,994

0,988

0,979

0,967

0,955

-

0,006

0,057

0,107

0,155

0,202

0,254

0,296

А

1,53

9,42

17,07

24,38

31,27

38,67

44,46

А

8,02

8,52

9,78

11,75

14,34

18,00

21,61

А

8,16

12,70

19,68

27,07

34,40

42,65

49,43

А

0,97

9,13

17,11

24,85

32,33

40,63

47,40

кВт

1012,4

6220,0

11268,7

16092,2

20636,6

25521,2

29342,8

кВт

36,8

89,2

214,1

405,0

654,1

1005,8

1350,9

кВт

0,36

32,29

113,46

239,51

405,19

640,12

871,32

кВт

5,06

31,10

56,34

80,46

103,18

127,61

146,71

кВт

1119,81

1230,13

1461,41

1802,48

2240,00

2851,04

3446,46

кВт

-107,4

4989,9

9807,3

14289,7

18396,6

22670,2

25896,3

-

-10,6%

80,2%

87,0%

88,8%

89,1%

88,8%

88,3%

-

0,188

0,742

0,868

0,901

0,909

0,907

0,899

Рис. 2. Рабочие характеристики

9. Расчет пусковых характеристик

9.1 Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

9.1.1 Высота стержня в пазу

hc=hп-(hш+h'ш)=32,6-(0,7+0,3)=31,6 мм.

9.1.2 В роторах с литой обмоткой

bс/bп=1.

9.1.3 Коэффициент магнитной проводимости участка паза, занятого проводником с обмоткой

9.1.4 Пусковые параметры

x12П=kx12=2,59.26,6=68,96 Ом;

с=1+x1/x12П=1+0,859/68,96=1,012.

Таблица 2 Расчет токов в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока

Расчетные

формулы

Размерность

s

1

0,56

0,24

0,18

0,125

0,1

-

2,01

1,50

0,99

0,85

0,71

0,58

ц(о)

-

0,89

0,36

0,09

0,05

0,02

0,01

мм

16,75

23,31

29,07

30,17

30,90

31,28

мм

13,70

20,26

26,02

27,12

27,85

28,23

мм

3,83

2,75

1,80

1,61

1,49

1,43

мм2

82,64

104,25

117,31

119,20

120,32

120,88

-

1,47

1,16

1,03

1,02

1,01

1,00

-

1,28

1,10

1,02

1,01

1,00

1,00

Ом

0,165

0,142

0,132

0,130

0,130

0,129

-

0,75

0,89

0,96

0,97

0,98

0,98

-

0,44

0,20

0,06

0,05

0,04

0,03

-

2,72

2,96

3,09

3,11

3,12

3,13

-

0,93

0,97

0,99

0,99

0,99

1,00

Ом

0,467

0,485

0,495

0,496

0,497

0,498

Ом

0,351

0,440

0,739

0,916

1,235

1,740

Ом

1,33

1,35

1,36

1,36

1,36

1,36

А

159,81

154,99

142,16

134,08

119,66

99,54

 

А

160,89

156,08

143,19

135,06

120,54

100,29

9.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

9.2.1 Коэффициент

.

9.2.2 Высота скоса шлица паза статора при угле скоса в = 45°

hк=(b1-bш)/2=(9,4-3,7)/2=2,85 мм.

Таблица 3 Расчет пусковых характеристик в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Расчетные

формулы

Размерность

s

1

0,56

0,24

0,18

0,125

0,1

k_нас

-

1,34

1,32

1,22

1,2

1,12

1,06

A

3892,0

3719,3

3153,7

2925,8

2437,1

1919,2

Тл

6,44

6,16

5,22

4,84

4,04

3,18

-

0,40

0,41

0,47

0,49

0,58

0,70

мм

6,88

6,73

6,14

5,80

4,83

3,43

-

0,40

0,39

0,38

0,37

0,33

0,27

-

1,33

1,33

1,35

1,36

1,39

1,45

Ом

1,05

1,08

1,22

1,30

1,52

1,84

-

0,631

0,635

0,653

0,663

0,693

0,736

мм

1,01

1,01

1,01

1,01

1,01

1,01

-

6,24

6,11

5,57

5,26

4,38

3,11

-

0,54

0,54

0,53

0,52

0,50

0,45

-

2,18

2,42

2,57

2,59

2,62

2,68

Ом

0,84

0,87

0,98

1,04

1,21

1,47

Ом

0,331

0,351

0,371

0,377

0,393

0,416

Ом

0,35

0,44

0,74

0,91

1,23

1,74

А

0,97

0,99

1,03

1,04

1,09

1,16

А

214,19

203,10

174,00

158,55

133,72

105,39

-

215,22

204,13

174,95

159,43

134,51

106,06

-

5,91

5,60

4,80

4,38

3,69

2,91

-

1,12

1,54

2,44

2,68

2,74

2,52

9.2.3 Максимальный момент двигателя

Рис. 3. Пусковые характеристики

Рис.4 Рабочие характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором

10 Тепловой расчет

10.1 Электрические потери в обмотке статора в пазовой части

Вт,

где k=1,07 - коэффициент увеличения потерь.

10.2 Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя

,

где K=0,22- коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду;

1=155 Вт/м2 - коэффициент теплоотдачи.

10.3 Расчетный периметр поперечного сечения паза статора

ПП1=2hПК+b1+b2=2.27,5+15,1+9,4=79,5 мм.

10.4 Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора

где экв=0,16 Вт/(м.С) - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции;

'экв=1,34 Вт/(м.С) - среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки.

10.5 Электрические потери в обмотке статора в лобовых частях

Вт.

10.6 Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей

где Пл1п1=79,5 мм - периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки;

bиз.л1=0,05 мм - односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки.

10.7 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя

.

10.8 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя

10.9 Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса

Sкор=(Da+8Пр)(l1+2lвыл1)=(3,14.278+8.319)(130+2.76,5)=9,69.105 мм2,

где Пр=319 мм - условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя.

10.10 Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя

Вт,

где Вт;

P=2319,81 Вт - сумма всех потерь в двигателе.

10.11 Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды

,

где в=20 Вт/(м2.С) - коэффициент подогрева воздуха.

10.12 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды

.

10.13 Проверка условий охлаждения двигателя

10.13.1 Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором

.

10.13.2 Требуемый для охлаждения расход воздуха

м3/с.

10.13.3 Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором

м3/с.

Нагрев двигателя находится в допустимых пределах. Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.

11. Механический расчет вала

11.1 Расчет вала на жесткость

Рис. 5. Эскиз вала к механическому расчету

Вал двигателя соединен с приводимым механизмом упругой муфтой: Dн2=144 мм; =0,4 мм; муфта - тип МУВП 1-32; m=6,97 кг; L=165 мм; r=50 мм. Размеры вала: d1=38 мм; d2=40 мм; d3=49 мм; с=49мм; b=169 мм; а=169 мм; ?=338 мм; t=5 мм; сталь 45.

11.1.1 Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по длине сердечника

G'2=64МD2н2М?2М10-6=64М1442М130М10-6=173 Н.

11.1.2 Прогиб вала посередине сердечника

ft=мм,

где Е=2,06М1011 Па - модуль упругости стали;

S0=0,011 мм-1;

Sа=15,74 мм-1;

Sb=15,74 мм-1.

11.1.3 Номинальный момент вращения

М2=9,55МP2/n=9,55М19200/1000=57,94 НМм.

11.1.4 Поперечная сила, вызываемая передачей через упругую муфту

Fп=(кпМ2/r)М103=(0,3М57,94/50)М103=347,62 Н.

11.1.5 От поперечной силы передачи прогиб вала посередине сердечника

fн=Fnc[1,5?S0-Sb]a+bSa]М10-6/3E?2=347,62М49[(1,5.338•1,1•10-3 -

-15,74)М169+169М15,74]М106/(3М2,06М1011М3382)=2,27.10-5 мм.

11.1.6 Начальный расчетный эксцентриситет сердечника ротора

е0=к+fT+fП=0,15М0,4+2,2.10-3+2,27.10-5=6,22М10-2 мм.

11.1.7 Сила одностороннего магнитного притяжения

Т0=0,15МDн2?2е0/=0,15М144М130М6,22М10-2/0,4=437,43 H.

11.1.8 Дополнительный прогиб от силы Т0

f0=fТТ0/G'2=2,2.10-3М437,43/173=0,005571 мм.

11.1.9 Установившийся прогиб вала

fм=f0/(1-f00)=0,005571/(1-0,005571/6,22М10-2)=0,00612 мм.

11.1.10 Результирующий прогиб вала

f=fT+fn+fM=2,2.10-3+2,27.10-5+0,00612=0,00834 мм.

11.2 Определение критической частоты вращения

11.2.1 Прогиб от силы тяжести упругой полумуфты

fс=fnFc/(2Fn)= 2,27.10-5М34,2/(2М347,62)=1,12.10-6 мм,

где Fс=9,81.m/2=34,2 Н - сила тяжести соединительного устройства;

11.2.2 Первая критическая частота вращения

nкр=950

=об/мин.

Больше минимально допустимого значения nкр=1,3М1000=1300 об/мин

11.3 Расчет вала на прочность

11.3.1 Определение Z1

z1=L/2+?1/2=165/2+32/2=98,5 мм.

11.3.2 Изгибающий момент

Ми=к(Fn+Fc)z1М10-3=2(347,62+34,2)М98,5М10-3=75,22 НМм.

11.3.3 Момент кручения

Мк=кММ2=2М57,94=115,87 НМм.

11.3.4 Момент сопротивления при изгибе

w=0,1Мd3=0,1.(38-5)=3593,7 мм3.

11.3.5 Приведенное напряжение

упр=(М109)/w=( Па.

Полученное значение меньше допустимого для стали марки 45 значения упр=245М106 Па.

12. Расчет подшипников

12.1 Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник А

RA=(G2+T0)b/l+FПc/l=(173+437,43)169/338+347,62М49/338=355,6 Н.

12.2 Динамическая приведенная нагрузка для подшипника А

Н,

где k=1,5 - коэффициент, учитывающий характер нагрузки машины.

12.3 Необходимая динамическая грузоподъемность подшипника А

Н.

12.4 Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник В

RВ=(G2+T0)а/l+FП(l+c)/l=(173+437,43)169/338+347,62.(338+49)/338=703,2 Н.

12.5 Динамическая приведенная нагрузка для подшипника В

Н.

12.6 Необходимая динамическая грузоподъемность подшипника В

Н.

Выбираем радиальные шарикоподшипники легкой серии 207 с динамической грузоподъемностью С = 25100 Н.

3. Технологическая часть

3.1 Асинхронные машины

Асинхронная машина -- это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Асинхронные машины -- наиболее распространённые электрические машины. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.

Принцип работы асинхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трехфазного переменного тока по обмоткам статора, с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n1 .Т. о., ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.

Впервые явление, названное магнетизмом вращения, продемонстрировал французский физик Д. Ф. Араго (1824). Он показал, что укрепленный на вертикальной оси медный диск начинает вращаться, если вращать над ним постоянный магнит. Спустя 55 лет, 28 июня 1879, английский ученый У. Бейли получил вращение магнитного поля поочередным подключением обмоток 4 стержневых электромагнитов к источнику постоянного тока. В работах М. Депре (Франция, 1880--1883), И. Томсона (США, 1887) и др. описываются устройства, основанные также на свойствах вращающегося магнитного поля. Однако строгое научное изложение сущности этого явления впервые, практически одновременно и независимо друг от друга, было дано в 1888 итальянским физиком Г. Феррарисом и хорватским инженером и ученым Н. Тесла.

Двухфазный асинхронный электродвигатель. был изобретен Н. Тесла в 1887 (английский патент № 6481), публичное сообщение об этом изобретении он сделал в 1888. Распространения этот тип асинхронного двигателя не получил главным образом из-за плохих пусковых характеристик. В 1889 М. О. Доливо-Добровольский испытал сконструированный им первый в мире трехфазный асинхронный двигатель, в котором применил ротор типа «беличье колесо» (германский патент № 51083), а обмотку статора разместил в пазах по всей окружности статора. В 1890 Доливо-Добровольский изобрел фазный ротор с кольцами и пусковыми устройствами (патенты английский № 20425 и германский № 75361). Через 2 года им же была предложена конструкция ротора, названная «двойной беличьей клеткой», которую, однако, стали широко применять только с 1898 благодаря работам французского инженера П. Бушеро, представившего асинхронный электродвигатель с таким ротором, как двигатель со специальными пусковыми характеристиками.

Конструктивное оформление асинхронного электродвигателя, их мощность и габариты зависят от назначения и условий работы.

Например, двигатели с воздушным и водяным охлаждением (общего применения); герметичные, маслонаполненные (для электробуров) и взрывобезопасные (для работы в шахтах, взрывоопасных помещениях и др.); пыле -, брызгозащищенные (для применения в морских условиях и тропическом климате) и т. д. Некоторые виды асинхронных двигателей (например, шаговые, для следящих систем, схем автоматики и телемеханики, со ступенчатой регулировкой скорости и пр.) разрабатываются и выпускаются комплектно с блоками управления и пускозащитной аппаратурой, с встроенными редукторами. Трехфазные асинхронные электродвигателя сравнительно с однофазными обладают лучшими пусковыми и рабочими характеристиками. Основные конструктивные элементы асинхронных двигателей: статор -- неподвижная часть (рис.3.1 а) и ротор -- вращающаяся часть (рис.3.1 б, в). В соответствии со способом выполнения роторной обмотки асинхронного мотора делятся на двигатели с контактными кольцами и короткозамкнутые. Воздушный зазор между статором и ротором у асинхронного электромотора делается по возможности малым (до 0,25 мм). Частота вращения ротора торцевого тороидального асинхронного электродвигателя зависит от частоты вращения магнитного поля статора и определяется частотой питающего тока и числом пар полюсов двигателя.

Рис. 3.1.1. и 3.1.2 Конструкция асинхронного двигателя

При пуске электродвигателя с короткозамкнутым ротором возникает пусковой ток, сила которого превышает силу номинального тока в 4--7 раз. Поэтому прямое включение в сеть применяется только для моторов мощностью до 200 квт. Более мощные асинхронные электромоторы с короткозамкнутым ротором включают сперва на пониженное напряжение, чтобы сила пускового тока снизилась в 3--4 раза. С этой же целью применяют пуск асинхронного двигателя через автотрансформатор, включенный на время пуска последовательно с обмоткой статора. Силу пускового тока двигателей с фазным ротором ограничивают пусковым сопротивлением в цепи ротора, которое в процессе разбега ротора постепенно уменьшают. После запуска асинхронного электродвигателя обмотку ротора замыкают накоротко. Для уменьшения потерь на трение и износа щеток их обычно поднимают щеткоподъемным приспособлением, которое перед этим замыкает накоротко обмотку ротора через кольца.

Частоту вращения асинхронного электромотора регулируют в основном изменением числа пар полюсов, сопротивления, включенного в цепь ротора, изменением частоты питающего тока, а также каскадным включением нескольких машин. Направление вращения асинхронного электромотора изменяют переключением любых двух фаз обмотки статора.

Электродвигатель благодаря простоте в производстве и надежности в эксплуатации широко применяют в электрическом приводе. Основные недостатки асинхронного двигателя -- ограниченный диапазон регулирования частоты вращения и значительное потребление реактивной мощности в режиме малых нагрузок. Создание регулируемых статических полупроводниковых преобразователей частоты существенно расширяет область применения асинхронного двигателя в автоматических регулируемых электроприводах.

3.1.2 Устройства трехфазной асинхронной машины

Неподвижная часть машины называется статор, подвижная - ротор. Сердечник статора набирается из листовой электротехнической стали и запрессовывается в станину. На рис. 3.1.3 показан сердечник статора в сборе. Станина (1) выполняется литой, из немагнитного материала. Чаще всего станину выполняют из чугуна или алюминия. На внутренней поверхности листов (2), из которых выполняется сердечник статора, имеются пазы, в которые закладывается трёхфазная обмотка (3). Обмотка статора выполняется в основном из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения, реже - из алюминия.

Обмотка статора состоит из трёх отдельных частей, называемых фазами. Начала фаз обозначаются буквами с1, с2, с3, концы - с4, с5, с6.

Рис. 3.1.3 Статор

Начала и концы фаз выведены на клеммник (рис. 3.1.4 а), закреплённый на станине. Обмотка статора может быть соединена по схеме звезда (рис. 2.2 б) или треугольник (рис. 3.1.4 в). Выбор схемы соединения обмотки статора зависит от линейного напряжения сети и паспортных данных двигателя. В паспорте трёхфазного двигателя задаются линейные напряжения сети и схема соединения обмотки статора. Например, 660/380, Y/?. Данный двигатель можно включать в сеть с Uл = 660В по схеме звезда или в сеть с Uл =380В - по схеме треугольник.

Основное назначение обмотки статора - создание в машине вращающего магнитного поля.

Рис. 3.1.4 Вывод фаз статора

Сердечник ротора (рис. 3.1.5 б) набирается из листов электротехнической стали, на внешней стороне которых имеются пазы, в которые закладывается обмотка ротора. Обмотка ротора бывает двух видов: короткозамкнутая и фазная. Соответственно этому асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутым ротором и фазным ротором (с контактными кольцами).

Рис. 3.1.5 Короткозамкнутная обмотка

Короткозамкнутая обмотка (рис. 3.1.5) ротора состоит из стержней 3, которые закладываются в пазы сердечника ротора. С торцов эти стержни замыкаются торцевыми кольцами 4. Такая обмотка напоминает “беличье колесо” и называют её типа “беличьей клетки” (рис. 3.1.5 а). Двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет подвижных контактов. За счёт этого такие двигатели обладают высокой надёжностью. Обмотка ротора выполняется из меди, алюминия, латуни и других материалов.

Доливо-Добровольский первым создал двигатель с короткозамкнутым ротором и исследовал его свойства. Он выяснил, что у таких двигателей есть очень серьёзный недостаток - ограниченный пусковой момент. Доливо-Добровольский назвал причину этого недостатка - сильно закороченный ротор. Им же была предложена конструкция двигателя с фазным ротором.

На рис. 3.1.6 приведен вид асинхронной машины с фазным ротором в разрезе: 1 - станина, 2 - обмотка статора, 3 - ротор, 4 - контактные кольца, 5 - щетки.

У фазного ротора обмотка выполняется трёхфазной, аналогично обмотке статора, с тем же числом пар полюсов. Витки обмотки закладываются в пазы сердечника ротора и соединяются по схеме звезда. Концы каждой фазы соединяются с контактными кольцами, закреплёнными на валу ротора, и через щётки выводятся во внешнюю цепь. Контактные кольца изготавливают из латуни или стали, они должны быть изолированы друг от друга и от вала. В качестве щёток используют металлографитовые щётки, которые прижимаются к контактным кольцам с помощью пружин щёткодержателей, закреплённых неподвижно в корпусе машины.

Рис. 3.1.6 асинхронная машина с фазным ротором

На рис. 3.1.7 приведено условное обозначение торцевого тороидального асинхронного двигателя с короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором.

Рис. 3.1.7

На рис. 3.1.8 приведен вид торцевой асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе: 1 - станина, 2 - сердечник статора, 3 - обмотка статора, 4 - сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой, 5 - вал.

Рис. 3.1.8

На щитке машины, закреплённом на станине, приводятся данные: Рн, Uн, Iн, nн, а также тип машины.

· Рн - это номинальная полезная мощность (на валу)

· Uн и Iн - номинальные значения линейного напряжения и тока для указанной схемы соединения. Например, 380/220, Y/?, IнY/Iн?.

· nн - номинальная частота вращения в об/мин.

Тип машины, например, задан в виде 4ТAH315S8. Это торцевой асинхронный двигатель (ТА) четвёртой серии защищённого исполнения. Если буква Н отсутствует, то двигатель закрытого исполнения.

· 315 - высота оси вращения в мм;

· S - установочные размеры (они задаются в справочнике);

· 8 - число полюсов машины.

3.2 Режимы работы трехфазной асинхронной машины

Асинхронная машина может работать в режимах двигателя, генератора и электромагнитного тормоза.

3.2.1 Режим двигателя

Этот режим служит для преобразования потребляемой из сети электрической энергии в механическую.

Рис. 3.2.1

Пусть обмотка статора создаёт магнитное поле, вращающееся с частотой n0 в указанном направлении (рис. 3.2.1 ). Это поле будет наводить согласно закону электромагнитной индукции в обмотке ротора ЭДС. Направление ЭДС определяется по правилу правой руки и показано на рисунке (силовые линии должны входить в ладонь, а большой палец нужно направить по направлению движения проводника, т.е. ротора, относительно магнитного поля). В обмотке ротора появится ток, направление которого примем совпадающим с направлением ЭДС. В результате взаимодействия обмотки ротора с током и вращающегося магнитного поля возникает электромагнитная сила F. Направление силы определяется по правилу левой руки (силовые линии должны входить в ладонь, четыре пальца - по направлению тока в обмотке ротора). В данном режиме (рис. 3.2.1 ) электромагнитная сила создаст вращающий момент, под действием которого ротор начнёт вращаться с частотой n. Направление вращения ротора совпадает с направлением вращения магнитного поля. Чтобы изменить направление вращения ротора (реверсировать двигатель), нужно изменить направление вращения магнитного поля. Для реверса двигателя нужно изменить порядок чередования фаз подведённого напряжения, т.е. переключить две фазы.

Пусть под действием электромагнитного момента ротор начал вращаться с частотой вращения магнитного поля (n = n0). При этом в обмотке ротора ЭДС E2 будет равна нулю. Ток в обмотке ротора I2 = 0, электромагнитный момент M тоже станет равным нулю. За счёт этого ротор станет вращаться медленнее, в обмотке ротора появится ЭДС, ток. Возникнет электромагнитный момент. Таким образом, в режиме двигателя ротор будет вращаться не синхронно с магнитным полем. Частота вращения ротора будет изменяться при изменении нагрузки на валу. Отсюда появилось название двигателя - асинхронный (несинхронный). При увеличении нагрузки на валу двигатель должен развивать больший вращающий момент, а это происходит при снижении частоты вращения ротора. В отличие от частоты вращения ротора частота вращения магнитного поля не зависит от нагрузки. Для сравнения частоты вращения магнитного поля n0 и ротора n ввели коэффициент, который назвали скольжением и обозначили буквой S. Скольжение может измеряться в относительных единицах и в процентах.

S = (n0 - n) / n0 или S = [(n0 - n) / n0] 100%

При пуске в ход асинхронного двигателя n=0, S=1. В режиме идеального холостого хода n = n0, S=0. Таким образом, в режиме двигателя скольжение изменяется в пределах:

0 < S ? 1.

При работе асинхронных двигателей в номинальном режиме:

Sn = (2 ч 5) %.

В режиме реального холостого хода асинхронных двигателей:

Sхх = (0,2 ч 0,7) %.

3.2.2 Режим генератора

Этот режим служит для преобразования потребляемой из сети электрической энергии в механическую.

Рис. 3.2.2

Пусть обмотка статора создаёт магнитное поле, вращающееся с частотой n0 в указанном направлении (рис. 3.2.2 ). Это поле будет наводить согласно закону электромагнитной индукции в обмотке ротора ЭДС. Направление ЭДС определяется по правилу правой руки и показано на рисунке (силовые линии должны входить в ладонь, а большой палец нужно направить по направлению движения проводника, т.е. ротора, относительно магнитного поля). В обмотке ротора появится ток, направление которого примем совпадающим с направлением ЭДС. В результате взаимодействия обмотки ротора с током и вращающегося магнитного поля возникает электромагнитная сила F. Направление силы определяется по правилу левой руки (силовые линии должны входить в ладонь, четыре пальца - по направлению тока в обмотке ротора). В данном режиме (рис. 3.2.2 ) электромагнитная сила создаст вращающий момент, под действием которого ротор начнёт вращаться с частотой n. Направление вращения ротора совпадает с направлением вращения магнитного поля. Чтобы изменить направление вращения ротора (реверсировать двигатель), нужно изменить направление вращения магнитного поля. Для реверса двигателя нужно изменить порядок чередования фаз подведённого напряжения, т.е. переключить две фазы.

Пусть под действием электромагнитного момента ротор начал вращаться с частотой вращения магнитного поля (n = n0). При этом в обмотке ротора ЭДС E2 будет равна нулю. Ток в обмотке ротора I2 = 0, электромагнитный момент M тоже станет равным нулю. За счёт этого ротор станет вращаться медленнее, в обмотке ротора появится ЭДС, ток. Возникнет электромагнитный момент. Таким образом, в режиме двигателя ротор будет вращаться не синхронно с магнитным полем. Частота вращения ротора будет изменяться при изменении нагрузки на валу. Отсюда появилось название двигателя - асинхронный (несинхронный). При увеличении нагрузки на валу двигатель должен развивать больший вращающий момент, а это происходит при снижении частоты вращения ротора. В отличие от частоты вращения ротора частота вращения магнитного поля не зависит от нагрузки. Для сравнения частоты вращения магнитного поля n0 и ротора n ввели коэффициент, который назвали скольжением и обозначили буквой S. Скольжение может измеряться в относительных единицах и в процентах.

S = (n0 - n) / n0 или S = [(n0 - n) / n0] 100%

При пуске в ход асинхронного двигателя n=0, S=1. В режиме идеального холостого хода n = n0, S=0. Таким образом, в режиме двигателя скольжение изменяется в пределах:

0 < S ? 1.

При работе асинхронных двигателей в номинальном режиме:

Sn = (2 ч 5) %.

В режиме реального холостого хода асинхронных двигателей:

Sхх = (0,2 ч 0,7) %.

3.3 Процессы происходящие в асиннхроной машине

3.3.1 Цепь статора

а) ЭДС статора.

Магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, вращается относительно неподвижного статора с частотой n0 = (60 f) / p и будет наводить в обмотке статора ЭДС. Действующее значение ЭДС, наводимой этим полем в одной фазе обмотки статора определяется выражением:

E1 = 4,44 w1 k1 f Ф,

где: k1=0.92ч0.98 - обмоточный коэффициент;

f1=f - частота сети;

w1 - число витков одной фазы обмотки статора;

Ф - результирующее магнитное поле в машине.

б) Уравнение электрического равновесия фазы обмотки статора

Это уравнение составлено по аналогии с катушкой с сердечником, работающей на переменном токе.

.

Здесь Ъ и Ъ1 - напряжение сети и напряжение, подведённое к обмотке статора.

R1 - активное сопротивление обмотки статора, связанное с потерями на нагрев обмотки.

x1 - индуктивное сопротивление обмотки статора, связанное с потоком рассеяния.

z1 - полное сопротивление обмотки статора.

Э1 - ток в обмотке статора.

При анализе работы асинхронных машин часто принимают I1 z1 = 0. Тогда можно записать:

U1 ? E1 = 4,44 w1 k1 f Ф.

Из этого выражения следует, что магнитный поток Ф в асинхронной машине не зависит от её режима работы, а при заданной частоте сети ѓ зависит только от действующего значения приложенного напряжения U1. Аналогичное соотношение имеет место и в другой машине переменного тока - в трансформаторе.

3.3.2 Цепь ротора

а) Частота ЭДС и тока ротора.

При неподвижном роторе частота ЭДС f2 равна частоте сети f.

f2 = f = (n0 p) / 60.

При вращающемся роторе частота ЭДС ротора зависит от частоты вращения магнитного поля относительно вращающегося ротора, которая определяется соотношением:

n' = n0 - n.

Тогда частота ЭДС вращающегося ротора:

Частота ЭДС ротора изменяется пропорционально скольжению и в режиме двигателя имеет наибольшее значение в момент пуска в ход.

Пусть при f = 50 Гц, номинальное скольжение Sн = 2 %. Тогда при номинальной частоте вращения ротора f2 = f Ч Sн = 1 Гц.

Таким образом, в обмотке ротора асинхронной машины частота наводимой ЭДС зависит от частоты вращения ротора.

б) ЭДС ротора.

При неподвижном роторе f2 = f и действующее значение ЭДС определяется по аналогии с E1.

E2 = 4,44 w2 k2 f Ф,

где: w2 и k2 - соответственно число витков и обмоточный коэффициент обмотки ротора.

Если ротор вращается, то f2 = f Ч Sн и ЭДС вращающегося ротора определяется соотношением:

E2S = 4,44 w2 k2 f2 Ф = E2 S.

ЭДС, наводимая в обмотке ротора, изменяется пропорционально скольжению и в режиме двигателя имеет наибольшее значение в момент пуска в ход.

Отношение ЭДС статора к ЭДС неподвижного ротора называется коэффициентом трансформации асинхронной машины.

.

в) ток ротора.

Запишем уравнение равновесия для одной фазы короткозамкнутого ротора.

При неподвижном роторе.

,

где: x2 = 2 р f L2 - индуктивное сопротивление обмотки неподвижного ротора, связанное с потоком рассеяния;

R2 - активное сопротивление обмотки ротора, связанное с потерями на нагрев обмотки.

При вращающемся роторе.

где: - индуктивное сопротивление обмотки вращающегося ротора.

Для тока ротора в общем случае можно получить такое соотношение:

.

Отсюда следует, что ток ротора зависит от скольжения и возрастает при его увеличении, но медленнее, чем ЭДС.

г) поле ротора

Обмотка ротора, как и обмотка статора, является многофазной и при появлении в ней тока создаёт своё вращающееся магнитное поле. Обозначим через n2 частоту вращения магнитного поля ротора относительно ротора.

n2 = (60 f2) / p= (60 f S) / p.

Здесь p - число пар полюсов обмотки ротора, оно всегда равно числу пар полюсов обмотки статора.

Относительно статора магнитное поле ротора вращается с частотой

.

Из полученного соотношения следует, что магнитное поле ротора относительно статора вращается с той же частотой, что и магнитное поле статора. Таким образом, магнитные поля ротора и статора относительно друг друга неподвижны. Поэтому при анализе работы асинхронной машины можно применить те же соотношения, что и трансформаторе.

3.3.3 Ток статора

Так как результирующее магнитное поле асинхронной машины не зависит от её режима работы, можно составить для одной фазы уравнение магнитодвижущих сил, приравняв магнитодвижущую силу в режиме холостого хода к сумме магнитодвижущих сил в режиме нагрузки.

Э0 w1 k1 = Э1 w1 k1 + Э2 w2 k2

Отсюда Э1 = Э0 + Э'2.

Здесь I0 - ток в обмотке статора в режиме идеального холостого хода,

-

составляющая тока статора, которая компенсирует действие магнитодвижущей силы обмотки ротора. Полученное выражение для тока статора отражает свойство саморегулирования асинхронной машины. Чем больше ток ротора, тем больше ток статора. В режиме холостого хода ток статора минимальный. В режиме нагрузки ток статора возрастает. Ток реального холостого хода асинхронной машины и значительно больше по сравнению с номинальным током, чем у трансформатора. Это объясняется тем, что величина тока I0 зависит от магнитного сопротивления среды, в которой создаётся магнитное поле. У асинхронной машины, в отличие от трансформатора, есть воздушный зазор, который создаст большое сопротивление магнитному полю.

3.4 Электромагнитный момент асинхронной машины

Электромагнитный момент возникает при наличии магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, и тока в обмотке ротора. Можно показать, что электромагнитный момент определяется соотношением:

М=СФI2cosш2.

Здесь: - конструктивный коэффициент;

щ0 = 2 р f / p - скорость вращения магнитного поля;

ш2 - сдвиг по фазе между ЭДС и током ротора;

I2 cos ш2- активная составляющая тока ротора.

Таким образом, величина электромагнитного момента зависит от результирующего магнитного поля Ф и активной составляющей тока ротора.

На рис. 3.4.1 приведено пояснение влияния cosш2 на величину электромагнитного момента: а) ш2 = 0°, (cos ш2 = 1); б) ш2 = 90°, (cos ш2 = 0).

Рис. 3.4.1

Как следует из рис. 3.4.1

В режиме двигателя при изменении нагрузки на валу изменяется частота вращения ротора, что приводит к изменению скольжения, частоты тока ротора, индуктивного сопротивления ротора и cosш2. В результате изменяется вращающий момент. На рис. 2.13 приведено пояснение влияния индуктивного сопротивления ротора на угол ш2: а) при S=1 (пуск в ход); при S?1 (после разгона). Наибольшие значения ЭДС и частота тока ротора имеют в момент пуска в ход, когда скольжение S=1. При этом f2 = f1, X2 >> R2, угол ш2 близок к 90° (рис. 3.4.2 а).

Рис. 3.4.2

За счет малого cosш2 в момент пуска в ход асинхронные двигатели имеют ограниченный пусковой момент. Кратность пускового момента (по сравнению с номинальным) у них составляет

Мпуск / Mн = 0,8 ч 1,8.

Причем большие цифры относятся к двигателям специальной конструкции с улучшенными пусковыми свойствами.

По мере разгона ротора двигателя частота тока ротора падает, уменьшается индуктивное сопротивление ротора Х2S и угол ш2 уменьшается (рис. 3.4.2 б). Это приводит к увеличению вращающего момента и дальнейшему разгону двигателя.

Подставим в выражение для электромагнитного момента соотношения для I2, cosш2 и Ф, полученные ранее:

, , .

Тогда

.

Используя соотношение

,

где: ктр - коэффициент трансформации асинхронной машины.

Выразим Е2 =E1 / ктр, а Е1 приравняем к напряжению U1, подведенному к обмотке статора (Е1?U1). В результате получим другое выражение для электромагнитного момента, которое удобно использовать при анализе работы машины, при построении ее характеристик

. (*)

Из полученного выражения для электромагнитного момента следует, что он сильно зависит от подведенного напряжения (М ). При снижении, например, напряжения на 10%, электромагнитный момент снизится на 19% (М . Это является одним из недостатков асинхронных двигателей, так как приводит на производстве к снижению производительности труда и увеличению брака.

3.4.2 Механическая характеристика торцевого асинхронного двигателя

Под механической характеристикой принято понимать зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента n = f(M). Эту характеристику (рис. 3.4.2) можно получить, используя зависимость M = f(S) и пересчитав частоту вращения ротора при разных значениях скольжения.

Рис. 3.4.2

Так как S = (n0 - n) / n0, отсюда n = n0(1 - S). Напомним, что n0 = (60 f) / p - частота вращения магнитного поля.

Участок 1-3 соответствует устойчивой работе, участок 3-4 - неустойчивой работе. Точка 1 соответствует идеальному холостому ходу двигателя, когда n = n0. Точка 2 соответствует номинальному режиму работы двигателя, ее координаты Мн и nн. Точка 3 соответствует критическому моменту Мкр и критической частоте вращения nкр. Точка 4 соответствует пусковому моменту двигателя Мпуск. Механическую характеристику можно рассчитать и построить по паспортным данным. Точка 1:

n0 = (60 f) / p,

где: р - число пар полюсов машины;

f - частота сети.

Точка 2 с координатами nн и Мн. Номинальная частота вращения nн задается в паспорте. Номинальный момент рассчитывается по формуле:

здесь: Рн - номинальная мощность (мощность на валу).

Точка 3 с координатами Мкр nкр. Критический момент рассчитывается по формуле Мкр = Мн л. Перегрузочная способность л задается в паспорте двигателя nкр = n0 (1 - Sкр), , Sн = (n0 - nн) / n0 - номинальное скольжение.

Точка 4 имеет координаты n=0 и М=Мпуск. Пусковой момент вычисляют по формуле

Мпуск = Мн лпуск,

где: лпуск - кратность пускового момента задается в паспорте.

Асинхронные двигатели имеют жесткую механическую характеристику, т.к. частота вращения ротора (участок 1-3) мало зависит от нагрузки на валу. Это одно из достоинств этих двигателей.

3.5 Совместная работа торцевого асинхронного двигателя с нагрузкой на валу

На рис. 3.5.1 рассматривается совместная работа двигателя с нагрузкой на валу. Нагрузочный механизм (рис. 3.5.1 а) соединяется с валом двигателя и при вращении создает момент сопротивления (момент нагрузки). При изменении нагрузки на валу автоматически изменяется частота вращения ротора, токи в обмотках ротора и статора и потребляемый из сети ток. Пусть двигатель работал с нагрузкой Мнагр 1 в точке 1 (рис. 3.5.1. б). Если нагрузка на валу увеличится до значения Мнагр 2, рабочая точка переместится в точку 2. При этом частота вращения ротора снизится (n2<n1), а возрастет вращающий момент (М21). Снижение частоты вращения ротора приводит к увеличению скольжения, увеличению токов в обмотках ротора и статора, т.е. к увеличению потребляемого из сети тока.

Рис. 3.5.1

3.6 Пуск в ход торцевого асинхронного двигателя

В момент пуска в ход n=0, т.е. скольжение S=1. Т.к. токи в обмотках ротора и статора зависят от скольжения и возрастают при его увеличении, пусковой ток двигателя в 5 ч 8 раз больше его номинального тока

Iпуск = (5 ч 8) Iн.

Как рассматривалось ранее, из-за большой частоты ЭДС ротора асинхронные двигатели имеют ограниченный пусковой момент

Мпуск = (0,8 ч 1,8) Мн.

Для пуска в ход двигателя необходимо, чтобы развиваемый им пусковой момент превышая момент нагрузки на валу. В зависимости от мощности источников питания и условий пуска используют разные способы пуска, которые преследуют цели: уменьшение пускового тока и увеличение пускового момента.

Различают следующие способы пуска в ход асинхронных двигателей: прямое включение в цепь, пуск при пониженном напряжении, реостатный пуск, использование двигателей с улучшенными пусковыми свойствами.

3.6.1 Прямое включение в сеть

Это самый простой и самый дешевый способ пуска. На двигатель вручную или с помощью дистанционного управления подается номинальное напряжение. Прямое включение в сеть допускается, если мощность двигателя не превышает 5% от мощности трансформатора, если от него питается и осветительная сеть. Ограничение по мощности объясняется бросками тока в момент пуска, что приводит к снижению напряжения на зажимах вторичных обмоток трансформатора. Если от трансформатора не питается осветительная сеть, то прямое включение в сеть можно применять для двигателей, мощность которых не превышает 25% от мощности трансформатора.

3.6.2 Пуск при пониженном напряжении

Этот способ применяют при пуске в ход мощных двигателей, для которых недопустимо прямое включение в сеть. Для понижения подводимого к обмотке статора напряжения используют дроссели и понижающие автотрансформаторы. После пуска в ход на обмотку статора подается напряжение сети. Понижение напряжения производят с целью уменьшения пускового тока, но одновременно, как это следует из рис. 2.17, происходит уменьшение пускового момента. Если напряжение при пуске понизить в раз, пусковой момент понизится в 3 раза. Поэтому этот способ пуска можно применять только при отсутствии нагрузки на валу, т.е. в режиме холостого хода.

Если, согласно паспортным данным, двигатель должен включаться в сеть по схеме треугольник, то для снижения пускового тока на время пуска в ход обмотку статора включают по схеме звезда.

Основные недостатки этого способа пуска: высокая стоимость пусковой аппаратуры и невозможность пуска с нагрузкой на валу.

3.6.3 Реостатный пуск двигателей

Этот способ применяют при тяжелых условия пуска, т.е. при большой нагрузке на валу. Для реостатного пуска используют асинхронные двигатели с фазным ротором, в цепь ротора включается пусковой реостат. Реостатный пуск служит для увеличения пускового момента. Одновременно происходит уменьшение пускового тока двигателя. По мере разгона двигателя пусковой реостат выводится и после окончания пуска обмотка ротора оказывается замкнутой накоротко.


Подобные документы

  • Обоснованный выбор типов и вариантов асинхронного двигателя. Пусковой момент механизма, определение установившейся скорости. Расчёт номинальных параметров и рабочего режима асинхронного двигателя. Параметры асинхронного двигателя пяти исполнений.

    реферат [165,2 K], добавлен 20.01.2011

  • Расчет статора, ротора, магнитной цепи и потерь асинхронного двигателя. Определение параметров рабочего режима и пусковых характеристик. Тепловой, вентиляционный и механический расчет асинхронного двигателя. Испытание вала на жесткость и на прочность.

    курсовая работа [4,8 M], добавлен 10.10.2012

  • Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.09.2014

  • Построения развернутой и радиальной схем обмоток статора, определение вектора тока короткого замыкания. Построение круговой диаграммы асинхронного двигателя. Аналитический расчет по схеме замещения. Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя.

    контрольная работа [921,2 K], добавлен 20.05.2014

  • Построение рациональных эксплуатационных режимов асинхронного двигателя, выбор системы управления. Исследование двухмассового динамического стенда на базе математической модели. Техническая разработка лабораторного стенда на базе асинхронного двигателя.

    магистерская работа [2,0 M], добавлен 20.10.2015

  • Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя; мощности, потребляемой из сети. Построение механической и энергомеханической характеристик при номинальных напряжении и частоте. Графики переходных процессов при пуске асинхронного двигателя.

    курсовая работа [997,1 K], добавлен 08.01.2014

  • Расчет исходных данных двигателя. Расчет и построение естественных механических характеристик асинхронного двигателя по формулам Клосса и Клосса-Чекунова. Искусственные характеристики двигателя при понижении напряжения и частоты тока питающей сети.

    курсовая работа [264,0 K], добавлен 30.04.2014

  • Параметры обмотки асинхронного двигателя. Построение двухслойной статорной обмотки с оптимально укороченным шагом. Построение рабочих характеристик. Механические характеристики асинхронного двигателя при неноминальных параметрах электрической сети.

    курсовая работа [856,8 K], добавлен 14.12.2013

  • Выбор конструкции асинхронного двигателя и его основных размеров. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора. Коэффициенты, необходимые для расчёта воздушного зазора: магнитная проницаемость и напряжение. Расчет параметров машины, потерь и КПД двигателя.

    реферат [2,0 M], добавлен 06.09.2012

  • Фундаментальные законы теплопередачи. Устройства для защиты двигателя от перегрузок, использующие тепловую модель двигателя. Выбор и определение параметров тепловой модели асинхронного двигателя, методика ее реализации в программном пакете Matlab.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 02.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.