1 Электромагнитный расчет
1.1 Выбор главных размеров
1.2 Расчет обмотки статора
1.3 Расчет размеров зубцовой зоны статора
1.4 Расчет ротора
1.5 Расчет магнитной цепи
1.6 Параметры рабочего режима
1.7 Расчет потер
1.8 Расчет рабочих характеристик
1.9 Расчет пусковых характеристик
1.10 Расчет динамической постоянной
2 Механический расчет вала
2.1 Расчет вала на жесткость
2.2 Расчет вала на прочность
2.3 Выбор подшипников
3 Специальная часть
Проверка возможности применения методики теплового расчета
для двигателей серии 2АР
3.1 Тепловой расчет
3.2 Опыт холостого хода
3.3 Опыт короткого замыкания
3.4 Испытание на нагрев
3.5 Пример теплового расчета для проектируемого двигателя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В последнее время все более широкое распространение в условиях
прокатного производства находят асинхронные рольганговые двигатели.
Трехфазные асинхронные рольганговые двигатели с короткозамкнутым
ротором используются на металлургических заводах для привода роликов
рольганга.
В связи с тем, что рольганговые двигатели при работе испытывают
большие механические и электрические нагрузки, а, кроме того, подвергаются
воздействию неблагоприятных условий окружающей среды, то к данным
двигателям предъявляются высокие требования.
В частности к ним предъявляются требования мягкой механической
характеристики и высокого пускового момента. Эти двигатели вследствие
простоты и жесткости конструкции, высокой надежности, долговечности и
несложного ухода применяются для привода роликов нереверсивных и
реверсивных прокатных станов, как холодной, так и горячей прокатки металла
и для транспортных рольгангов. При необходимости регулирования частоты
вращения двигателей их питание осуществляется от электромашинных или
статических преобразователей, допускающих изменение частоты и напряжения.
В настоящее время наиболее перспективными являются статические
преобразователи.
В связи с тем, что рольганговые двигатели имеют ряд существенных
отличий от двигателей общепромышленного применения, и главное из них
естественный способ охлаждения методика расчета асинхронных двигателей
предложенная в [1] не подходит для его расчета. Целью данного дипломного
проекта является исследование основных показателей серии трехфазных
асинхронных рольганговых двигателей с короткозамкнутым ротором 2АР, для
выработки рекомендаций по проектированию рольганговых асинхронных
двигателей с короткозамкнутым ротором и проверка разработанной методики.
В специальной части выпускной квалификационной работы производится
сравнение результатов тепловых испытаний асинхронных рольганговых2
двигателей с результатами расчетов, выполненных по методике, разработанной
специально для рольганговых двигателей. В экономической части выпускной
квалификационной работы необходимо провести технико-экономическое
обоснование производства данных двигателей. При выполнении
технологической части работы необходимо разработать технологический
процесс сборки станины данного двигателя. Также необходимо рассмотреть
вопросы безопасности и экологичности при осуществлении сборки статора для
данного двигателя. Необходима разработка противопожарных мер и действий
по защите окружающей среды.
В настоящей выпускной квалификационной работе спроектирован
асинхронный рольганговый двигатель на базе серии 2АР. Предыдущая серия
рольганговых двигателей АРМ не соответствовала рекомендациям
международной электротехнической комиссии по установочноприсоединительным размерам. Спроектированный двигатель соответствует
рекомендациям МЭК по установочно-присоединительным размерам. Таким
образом, данные двигатели в полной мере могут быть использованы на
современном оборудовании взамен зарубежных аналогов. Кроме того,
достоинством данных двигателей является значительное снижение массы.
В ходе работы проведена проверка точности методик
электромагнитного и теплового расчетов.
В процессе выполнения электромагнитного расчета выбрана
двухслойная петлевая обмотка. Паз статора трапецеидальный с
соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней
зубцов. Отличительной особенностью спроектированного двигателя является
исполнение с естественным воздушным охлаждением через ребристые
поверхности станин и щитов. Применение естественного воздушного
охлаждения объясняется тем, что рольганговые двигатели работают в
тяжелых условиях, при которых искусственное охлаждение малоэффективно.
Так как двигатель при работе испытывает значительные
электрические нагрузки, в нем применена изоляция класса Н, которая
допускает длительный нагрев обмотки статора до 1800 С.
В связи с тем, что рольганговые двигатели имеют увеличенный
воздушный зазор энергетические показатели данных двигателей несколько
хуже, чем в двигателях общепромышленного исполнения.
Проведен механический расчет вала двигателя, в котором определен
суммарный прогиб вала от действия силы тяжести ротора и поперечной
силы, обусловленной соединением муфтой. Полученный прогиб не73
превышает 10% от воздушного зазора. Напряжения в опасных сечениях не
превосходят допустимых. Выбраны подшипники, динамические
грузоподъемности которых не превосходят нормируемых.
В специальной части выпускной квалификационной работы
произведена оценка точности методики теплового расчета для двигателей с
естественным охлаждением и оребренным корпусом. Результаты расчетов по
разработанной методике сравнивались с результатами типовых испытаний,
проведенных ОАО «Сибэлектромотор». Результаты исследования позволяют
сделать вывод о достоверности разработанной методики. Расхождение
результатов не превысило 10 %.
