Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором мощностью 200 КВт

;

.

Рис. 9. Схема для определения радиальных реакций подшипников

Динамическая грузоподъёмность:

где - требуемый срок службы.

;

.

Выбираем роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328-75.

ОПОРА A:

ОПОРА В:

2. Моделирование двигателя

Моделирование производим в программе MATLAB для параметров номинального режима.

Момент и скорость вращения двигателя

Ток фазы А

Зависимость скорости от момента

Моделирование производим в программе MATLAB для параметров пускового режима.

Момент и скорость вращения двигателя

Ток фазы А

Зависимость скорости от момента

Динамическая механическая характеристика :

- для номинальных параметров;

- для пусковых параметров;

- статическая механическая характеристика.

Анализ моделирования

1. При моделировании с номинальными параметрами пусковой момент получается ниже, чем при моделировании с пусковыми параметрами

2. Действующее значение тока статора и скольжение:

при моделировании I = 198 А и S = 1,35

расчетные I = 202,67 А и S = 0,01287

3. Ток холостого хода полученный: при моделировании I_хх = 48 А;

расчетный I_хх = 46,8 А.

Таким образом, параметры смоделированного двигателя совпадают с расчетными параметрами с допустимой точностью.

3. Конструкторская часть

Конструкторская часть состоит из 3-х листов формата А1, которые начерчены вручную (Листы 1, 2, 3) и листа формата А4, выполненном на компьютере.

На первом листе (Лист 1 - БГТУ.ЭМКП.021.001.ВО) изображён продольный и поперечный вид двигателя, который выполнен в закрытом исполнении, как того требует техническое задание. Масштаб чертежа 1:2. На поперечном виде двигателя, на местном разрезе показаны паз и зубец статора и ротора. Чертёж выполнен в соответствии со стандартами ЕСКД. На этом же листе в таблицах указаны основные технические и пусковые характеристики спроектированного двигателя в сравнении с аналогом и с заданием на курсовое проектирование. Проставлены все габаритные и присоединительные размеры. Таблица составных частей изделия, поясняющая конструкцию и принцип работы изделия представлена на отдельном листе А4.

Второй лист (Лист 2 - БГТУ.ЭМКП.021.002) содержит графики, полученные в результате моделирования и описывающие некоторые особенности работы двигателя. На этих графиках можно увидеть зависимость тока статора, момента и угловой скорости от времени. Они отображают работу АД с параметрами номинального и пускового режимов. Помимо этого второй лист содержит рабочие и пусковые характеристики. Также на этом листе располагается схема автономного инвертора напряжения для короткозамкнутого асинхронного двигателя, выбранная по заданию для конкретных параметров. Также здесь находится Т-образная схема замещения АД и векторная диаграмма, которая нарисована исходя из рекомендаций [1] в соответствующем масштабе. Основанием для построения этой диаграммы является уравнения токов и уравнений напряжений обмоток статора и ротора также расположенными на Листе 2.

На третьем листе (Лист 3 - БГТУ.ЭМКП.О21.003) графической части изображена обмотка статора. Схема размещения обмотки статора нарисована исходя из следующих условий:

Z₁ = 72, q₁ = Z₁ / 2рm = 72 / (6 3) = 4, 2p=6, = D / (2p) = 0.317 / 6 = 0.166 м, a=3, =5/6.

4. Выбор схемы управления двигателем

Выбор схемы управления производим по рекомендациям [8] с учетом требований задания курсового проекта:

- напряжение сети …………………………………….…………… 660 В

- мощность сети ……………………………………….неограниченная

- тип электропривода ………………………реверсивный, регулируемый

- характер нагрузки …………………………………………. постоянная

- условия пуска ……………………………………………… постоянный

- требования к регулированию скорости (для регулируемых

электроприводов) ……………………………………………… (0 -2)щ_ном

Схема управления АИН АД представлена на рис. 5.

Рис. 5. Автономный инвертор напряжения на IGBT транзисторах

Трехфазное напряжение, подаваемое из сети, поступает на выпрямитель сформированный из диодов VD1 … VD6, в котором происходит выпрямление этого напряжения. За счет IGBT транзистора VT1 и диода VD7 имеется возможность ограничивать напряжение, подаваемое на автономный инвертор напряжения, собранный на IGBT транзисторах VT1.1 … VT3.2 и диодах VD8 … VD13. Для уменьшения пульсаций преобразования тока, в схеме установлен дроссель L с достаточно большой индуктивностью, а с помощью конденсатора С происходит уменьшение пульсаций напряжения.

Заключение

В рамках данного курсового проекта был спроектирован асинхронный двигатель. Расчет проводился по методике, изложенной в [6], [9] с использованием персонального компьютера, что позволило исследовать влияние параметров двигателя на динамические характеристики машины.

Далее для сравнения предлагаются основные характеристики спроектированного двигателя, расчётные и полученные с помощью моделирования, а так же параметры аналогичного двигателя.

Параметры спроектированного двигателя совпали с параметрами оригинала с допустимой точностью и полностью удовлетворяют требованиям технического задания.

В результате данной работы были получены навыки в проектировании асинхронного двигателя.

Список литературы

1. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: В 2 т. / Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергоатомиздат, 1993.

2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справ./ А.Э. Кравчик и др. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

3. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. Ред. И.П. Копылова, И.Б. Клокова. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем. Matlab 6.0 - Санкт-Петергбург: Корона принт, 2001.-320 с.

5. Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 2001.-704 с.

6. Копылов И.П. Электрические машины. - М.: Высш. шк., 2000.-607 с.

7. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-464 с.\

8. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. - М. Транспорт, 1999. - 464 с.