Введение 9
1 Электромагнитный расчет 11
1.1 Выбор главных размеров 11
1.2 Расчёт обмотки статора 12
1.3 Расчёт размеров зубцовой зоны статора 16
1.4 Расчёт ротора 19
1.5 Расчёт магнитной цепи 24
1.6 Расчёт параметров рабочего режима 27
1.7 Расчёт потерь 33
1.8 Расчёт рабочих характеристик 37
1.9 Расчёт пусковых характеристик 40
1.10 Вывод по главе 1 46
2 Тепловой расчет 48
2.1 Вывод по главе 2 50
3 Вентиляционный расчет 51
3.1 Вывод по главе 3 51
4 Механический расчет 57
4.1 Вывод по главе 4 58
5 Специальная часть. Однофазный режим работы трехфазного двигателя 59
5.1 Расчет номинального режима 65
5.2 Расчет вспомогательной обмотки 66
5.3 Расчет пускового режима 70
5.4 Вывод по главе 5 73
Заключение 125
Список используемых источников литературы 127
Объектом проектирования является асинхронный двигатель с
короткозамкнутым ротором для привода вентилятора.
В процессе работы спроектирован асинхронный двигатель с
короткозамкнутым ротором для привода вентилятора. Выбраны главные
размеры, рассчитаны обмотка статора, ротор, магнитная цепь, потери,
рабочие и пусковые характеристики, произведен механический расчет вала и
тепловой расчет двигателя. Также разработана механическая обработка
подшипникового щита, рассчитана экономические показатели
спроектированного двигателя, оценена безопасность и экологичность
проекта.
Выпускная квалификационная работа выполнена в текстовом
редакторе Microsoft Word 2013, расчеты выполнены в системе компьютерной
алгебры MathCAD 14, чертежи в графическом редакторе T-FLEX CAD 14.
Введение
Асинхронные машины – самые известные электрические машины.
Особенно широко они применяются как электродвигатели и являются
основными преобразователями электрической энергии в механическую.
Применение асинхронных двигателей в качестве электропривода
подавляющего большинства механизмов объясняется простотой конструкции
и надёжностью.
В условиях развития современной энергетики существует ряд
актуальных проблем, которыми необходимо задаваться проектировщикам
электрических машин. Главными задачами, которые ставится перед
инженерами и разработчиками являются следующие задачи.
1. Сбережение электроэнергии потребляемой электроприводами либо
системами, в которых работает двигатель.
2. Достижение максимальных параметров качества и надежности.
Главные тенденции развития отделения власти говорят, что это
исторически развивалось так, чтобы для улучшения параметров
электрических машин проектировщики сделали акцент на изменении
параметров и изменении индикаторов показателей разработанных машин.
Сегодня возможно утверждать, что Россия, а также целый мир,
используют новые методы проектирования, используются
автоматизированные технические системы, учитываются экономические
показатели и технологические размеры при проектировании.
Асинхронные двигатели предназначены для привода вентиляторов типа
ВГПМ – 20 вытяжной шахты механической системы вентиляции
промышленных помещений, питающихся от сети переменного тока
напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Данные двигатели должны
удовлетворять следующим требованиям:
- наличие хорошей вентиляции,
- способность к перегрузочным режимам работы,10
- максимальная надежность в условиях работы.
Особенности проектируемого двигателя – предполагается сварная
конструкция станины, короткозамкнутая обмотка ротора, выполненная из
меди с припаянными к ней короткозамыкающими кольцами.
Конструкция сварной станины значительно облегчает вес всего
двигателя, дает возможность ремонта станины при её механических
повреждениях либо отколе одной или нескольких частей.
Короткозамкнутая обмотки ротора из меди позволит уменьшить
номинальное скольжение двигателя и тем самым улучшить его
энергетические показатели.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы был
спроектирован трехфазный асинхронный двигатель для привода вентилятора
мощностью Р2Н = 7,5 кВт, частотой вращения п = 1500 об/мин, числом
полюсов 2р = 4, напряжением Uн = 380 В.
В электромагнитном расчете были выбраны главные размеры,
определены параметры двигателя, масса активных материалов, потери и
КПД, а также рассчитаны рабочие и пусковые характеристики. Кратность
пускового тока и максимального момента удовлетворяют требованиям,
предъявляемым к двигателю.
Обмотка статора выбрана двухслойной, катушечной из жестких
секций. Для обмотки статора применена изоляция класса Н, которая
допускает длительный нагрев обмотки статора до 1800 С. Короткозамкнутая
обмотка ротора – сварная из меди.
Механический расчет вала показал, что жесткость, прочность и
критическая частота вращения вала удовлетворяют требуемым условиям.
Тепловой расчет показал, что у двигателя имеется температурный запас
при нагреве обмотки статора, а вентилятор обеспечивает расход воздуха
почти с двукратным запасом.
При выполнении технологической части выпускной квалификационной
работы была разработана общая сборка асинхронного двигателя. Посчитаны
припуски на отверстие под подшипник, режимы резания для той же
поверхности. Выбрано оборудование и оснастка. Определены нормы времени
и необходимое количество оборудования для выполнения требуемой
программы выпуска.
В разделе «Социальная ответственность» проведен анализ опасных и
вредных факторов. Освещены вопросы чрезвычайной ситуации,
производственной санитарии, охраны окружающей среды. Проведен расчет
освещения.74
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение определена цена сборочной единицы двигателя.
Произведен расчет получаемой прибыли для годовой программы выпуска,
определены точка безубыточности и диапазон безопасности.
В специальной части была рассмотрена совместная работа системы
вентилятор – асинхронный двигатель на примере вентилятора типа ВГПМ 20
и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
В целом спроектированный трехфазный асинхронный двигатель для
привода вентилятора удовлетворяет требованиям, определенным заданием.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
