📄Работа №213392
Тема: Вентильный моментный двигатель для запорной арматуры
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
51 листов
Год:
2017
Просмотров:
54
3350
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С РАДИАЛЬНЫМ
МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ ОБРАЩЕННОГО ИСПОЛНЕНИЯ 12
1.1 Выбор главных размеров 12
1.2 Обмотка и зубцовая зона статора 16
1.3 Определение геометрии паза статора 17
1.4 Расчет магнитной цепи ВМД с радиальными постоянными магнитами .. 22
2. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ В ПАКЕТЕ ANSYS 24
2.1 Общие сведения о Ansoft 24
2.2 Обзор пакета Ansoft Maxwell 25
2.3 Программные модули Ansys Maxwell 26
2.4 Моделирование в программе Maxwell 27
2.2 Отчет по RMxprt 30
2.3 Расчет 2D модели в Ansys Maxwell 33
2.4 Расчет модели в Ansys Maxwell 3D 35
3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС 36
3.1 Безопасность жизнедеятельности. Общие сведения 36
3.2 Анализ опасных и вредных факторов 36
3.3 Обеспечение безопасности эксплуатации электродвигателя 37
3.4 Схема подключения 39
3.5 Технические способы и средств защиты от поражения электротоком 40
3.6 Защита от шума и вибрации 41
3.7 Пожарная безопасность 42
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 43
4.1 Расчёт себестоимости электродвигателя 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С РАДИАЛЬНЫМ
МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ ОБРАЩЕННОГО ИСПОЛНЕНИЯ 12
1.1 Выбор главных размеров 12
1.2 Обмотка и зубцовая зона статора 16
1.3 Определение геометрии паза статора 17
1.4 Расчет магнитной цепи ВМД с радиальными постоянными магнитами .. 22
2. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ В ПАКЕТЕ ANSYS 24
2.1 Общие сведения о Ansoft 24
2.2 Обзор пакета Ansoft Maxwell 25
2.3 Программные модули Ansys Maxwell 26
2.4 Моделирование в программе Maxwell 27
2.2 Отчет по RMxprt 30
2.3 Расчет 2D модели в Ansys Maxwell 33
2.4 Расчет модели в Ansys Maxwell 3D 35
3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС 36
3.1 Безопасность жизнедеятельности. Общие сведения 36
3.2 Анализ опасных и вредных факторов 36
3.3 Обеспечение безопасности эксплуатации электродвигателя 37
3.4 Схема подключения 39
3.5 Технические способы и средств защиты от поражения электротоком 40
3.6 Защита от шума и вибрации 41
3.7 Пожарная безопасность 42
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 43
4.1 Расчёт себестоимости электродвигателя 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнен проект вентильного моментного двигателя с постоянными магнитами, предназначенного для привода запорной арматуры. Актуальность исследования обусловлена растущими требованиями к современному электроприводу, таким как расширение диапазона регулирования, увеличение момента при ограниченных габаритах, а также повышение надежности и динамических свойств, что особенно важно для систем автоматизации технологических процессов. В качестве основного результата обоснован выбор вентильного двигателя обращенной конструкции с радиальным магнитным потоком и параметрами 2p=20, Z=18, который показал преимущества по энергоэффективности, массогабаритным показателям и технологичности изготовления по сравнению с традиционными решениями. Для выбранной конструкции выполнен электромагнитный расчет и проведено компьютерное моделирование в программном пакете Ansys Maxwell, подтвердившее соответствие расчетных характеристик заданным техническим требованиям. Научная значимость работы заключается в методике проектирования специализированного моментного двигателя с дробным числом пазов, а практическая — в возможности непосредственного внедрения разработанной машины в системы управления трубопроводной арматурой. Теоретической основой исследования послужили труды таких авторов, как И.П. Копылов по общим принципам проектирования электрических машин, В.А. Лифанов по расчету машин с постоянными магнитами, А.И. Вольдек по теории электрических машин и М.М. Кацман, чей справочник использовался для уточнения параметров.
📖 Введение
В электроприводе машин и механизмов в основном используются асинхронные двигатели и двигатели постоянного тока. Доминирующее место по количеству и установленной мощности занимают асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, но в последнее время широкое применение в регулируемом электроприводе силовых полупроводниковых
преобразователей и совершенствование систем управления повлекло за собой значительный рост двигателей постоянного тока. По данным ведущих электромашиностроительных фирм Западной Европы, США и Японии, потребность в двигателях постоянного тока малой и средней мощности удваивается за каждые 5-7 лет. Подобная тенденция наблюдается и в нашей стране.
Общие тенденции развития электропривода производственных машин и механизмов определяют и требования к двигателям постоянного тока новых серий: максимально возможное расширение диапазона регулирования частоты вращения, увеличение вращающего момента (мощности) при заданном значении габарита машины (высота оси вращения), улучшение динамических свойств двигателя и повышения эксплуатационной надежности.
В настоящее время в различных областях техники широкое применение получили электрические машины с возбуждением от постоянных магнитов. Этому в значительной мере способствовал достигнутый за последние годы прогресс в области промышленного освоения производства высококоэрцетивных сплавов и соединений для постоянных магнитов, что позволило создать электрические машины с улучшенными энергетическими и массогабаритными показателями.
Целью дипломного проекта является проектирование вентильного моментного электродвигателя обращенной конструкции с радиальными постоянными магнитами. Данная работа имеет конкретного заказчика ООО «Инвестпроект» , который выдал техническое задание на разработку проекта. Заказчик выдвинул конкретные требования по скорости вращения, КПД, габаритным размерам, максимальному моменту.
Выбор электрической машины - сложный процесс.
Ниже представлены возможные варианты исполнения и их недостатки.
Щеточно- коллекторный узел использовать нельзя, так как будет маслянистая среда.
Качественный анализ оставшихся вариантов: Асинхронный
электродвигатель с короткозамкнутым ротором, Синхронный двигатель с постоянными магнитами и Вентильный электродвигатель с постоянными магнитами. Оценить все достоинства и недостатки было поручено еще двум разработчикам. Мне достался анализ Вентильной машины, но и тут существует множество конструктивных модификаций.
Вентильный электродвигатель с аксиальным магнитным потоком с диамагнитным якорем
Обмотка расположена между вращающимися дисками магнитов и при малейшем касании выйдет из строя. Для обеспечения нужного магнитного потока нужно большое количество магнитов, что приведет к резкому увеличению стоимости конструкции.
Вентильная машина с возбуждением от постоянных магнитов с аксиальным магнитным потоком и магнитным якорем.
...
преобразователей и совершенствование систем управления повлекло за собой значительный рост двигателей постоянного тока. По данным ведущих электромашиностроительных фирм Западной Европы, США и Японии, потребность в двигателях постоянного тока малой и средней мощности удваивается за каждые 5-7 лет. Подобная тенденция наблюдается и в нашей стране.
Общие тенденции развития электропривода производственных машин и механизмов определяют и требования к двигателям постоянного тока новых серий: максимально возможное расширение диапазона регулирования частоты вращения, увеличение вращающего момента (мощности) при заданном значении габарита машины (высота оси вращения), улучшение динамических свойств двигателя и повышения эксплуатационной надежности.
В настоящее время в различных областях техники широкое применение получили электрические машины с возбуждением от постоянных магнитов. Этому в значительной мере способствовал достигнутый за последние годы прогресс в области промышленного освоения производства высококоэрцетивных сплавов и соединений для постоянных магнитов, что позволило создать электрические машины с улучшенными энергетическими и массогабаритными показателями.
Целью дипломного проекта является проектирование вентильного моментного электродвигателя обращенной конструкции с радиальными постоянными магнитами. Данная работа имеет конкретного заказчика ООО «Инвестпроект» , который выдал техническое задание на разработку проекта. Заказчик выдвинул конкретные требования по скорости вращения, КПД, габаритным размерам, максимальному моменту.
Выбор электрической машины - сложный процесс.
Ниже представлены возможные варианты исполнения и их недостатки.
Щеточно- коллекторный узел использовать нельзя, так как будет маслянистая среда.
Качественный анализ оставшихся вариантов: Асинхронный
электродвигатель с короткозамкнутым ротором, Синхронный двигатель с постоянными магнитами и Вентильный электродвигатель с постоянными магнитами. Оценить все достоинства и недостатки было поручено еще двум разработчикам. Мне достался анализ Вентильной машины, но и тут существует множество конструктивных модификаций.
Вентильный электродвигатель с аксиальным магнитным потоком с диамагнитным якорем
Обмотка расположена между вращающимися дисками магнитов и при малейшем касании выйдет из строя. Для обеспечения нужного магнитного потока нужно большое количество магнитов, что приведет к резкому увеличению стоимости конструкции.
Вентильная машина с возбуждением от постоянных магнитов с аксиальным магнитным потоком и магнитным якорем.
...
✅ Заключение
В качестве основного (базового) варианта электрической машины для привода запорной арматуры предлагается вентильный электродвигатель с
постоянными магнитами обращенной конструкции. Сравнительный анализ показал его преимущество по энергетическим параметрам, массогабаритным показателям и технологичности. Была разработана машина, для которой был произведен электромагнитный расчет, а так же оценка показателей в программе Ansys Maxwell. Исходя из которых, мы остановились на вентильной машине с 2p=20 Z=18. Характеристики и значения переменных, которые мы получили, полностью удовлетворяют требованиям ТЗ.
постоянными магнитами обращенной конструкции. Сравнительный анализ показал его преимущество по энергетическим параметрам, массогабаритным показателям и технологичности. Была разработана машина, для которой был произведен электромагнитный расчет, а так же оценка показателей в программе Ansys Maxwell. Исходя из которых, мы остановились на вентильной машине с 2p=20 Z=18. Характеристики и значения переменных, которые мы получили, полностью удовлетворяют требованиям ТЗ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.