РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа стр. 94, рисунка 17, таблиц 15, источников 18, приложений 1, листов графического материала 6.
ДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ, РОТОР КОРОТКОЗАМКНУТЫЙ, ОБМОТКА СТАТОРА ОДНОСЛОЙНАЯ, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
Объектом проектирования является энергоэффективный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Цель работы: рассчитать размеры статора и ротора, выбрать тип обмотки, обмоточные провода, изоляцию, материалы активных и конструктивных частей машины. Так же разработан технологический процесс сборки статора, рассчитана себестоимость спроектированного двигателя оценена безопасность и экологичность проекта.
В исследования проводились в программе MathCad 15, графическое проектирование в Компасс-ЭЭ v16.
В результате исследования улучшены энергетические показатели энергоэффективного асинхронного двигателя по сравнению с базовым двигателем.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики: литая станина, улучшение КПД при большем расходе активных материалов.
Степень внедрения: дипломный проект выполнен по заданию кафедры ЭКМ.
Асинхронный двигатель это машина переменного тока, у которой скорость вращения ротора меньше скорости вращения магнитного поля статора и зависит от нагрузки. Асинхронная машина, как и прочие электрические машины, имеет свойство обратимости, т.е. она может работать двигателем, так и генератором.
Статор и роторявляется основными частями асинхронного двигателя. Статор является неподвижной частью машины. Пазы сделаны с внутреней стороны статора, куда и укладывается обмотка. Ротор является вращающейся частью машины. Статор и ротор собираются из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35 и 0,5 мм. Листы стали изолируются друг от руга слоем лака.
Асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутыми и фазными роторами. В нашем случае рассчитывается АД с короткозамкнутым ротором. Данные двигатели более распространены, т.к. отсутствие изоляции обмотки роторов и скользящих контактов делает их наиболее дешёвыми в производстве и надёжными в эксплуатации.
Непрерывное развитие теории электрических машин, технологии их производства, электротехнического материаловедения позволило достичь такого уровня, когда уже трудно рассчитывать на получение принципиально новых электромеханических характеристик или принципиально новых свойств электрической машины. Безусловно, и в дальнейшем будут совершенствоваться технологические методы разработки и производства электрических машин, свойство применяемых электрических, магнитных и конструкционных материалов, но при этом их принципиальные особенности останутся такими же, как и на заре электротехники. Только синтез электрических машин и устройств силовой электроники позволяет придать принципиально новые свойства всей электромеханической системе, поднять ее на качественно новый уровень. В качестве примера можно служить электромеханическая система на основе трехфазного асинхронного электродвигателя, включающего в себя еще и силовой электронный преобразователь, обеспечивающий изменение частоты питающего напряжения электродвигателя, а, следовательно, и его скорость вращения, в заданном диапазоне.
Асинхронные двигатели общего назначения выпускаются как на низкое напряжение мощностью от 0.6 до нескольких сот киловатт, так и на высокое напряжение мощностью до нескольких десятков тысяч киловатт. Наиболее распространены низковольтные двигатели малой и средней мощности, являющиеся основными двигателями в промышленности. Основным недостатком асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором является отсутствие надёжного и экономичного способа плавного регулирования частоты вращения.
В данной выпускной квалификационной работе был спроектирован асинхронный электродвигатель мощностью 5,5кВт, Ui=220, ^=50Гц mi=3, 2р=4, h=112. В качестве задания на проектирование был принят энергоэффективный асинхронный двигатель на базе общепромышленного, данный двигатель может использоваться для привода любых современных установках.
В электромагнитном расчёте была выбрана однослойная всыпная шаблонная обмотка Z=36, 2р=4, q=3, а=1.
В тепловом расчёте была рассчитана температура статора над температурой окружающей среды, что составило 90 °С данное превышение соответствует классу нагревостойкости F, однако, для обеспечения большей надежности и запаса по температуре не менее 20% был выбран класс нагревостойкости изоляции H ( до 125 оС ). Что позволит увеличить срок службы двигателя.
В механическом расчёте определён суммарный прогиб вала, который не превышает 10% от величины воздушного зазора и равен /=1.82*10-5 м.
Напряжение в опасных сечениях не превосходят допустимых величин, а самым нагруженным является сечение А - ОпрА=45,36*107 Па, соответствующее выходному концу вала. Выбраны подшипники серии 307 средней серии с динамической грузоподъёмной С=25700Н, которые с лёгкость выполнят свою работу.
При выполнении технологической части дипломного проекта была разработана схема сборки статора и маршрутная технология к нему. Выбрано оборудование и оснастка. Определенны нормы времени и необходимое количество оборудования для выполнения требуемой программы выпуска.
В экономической части проведено планирование дипломного проекта. Произведен расчет ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования.
В разделе «Социальная ответственность» проведён анализ опасных и вредных факторов, возникающих в процессе сборки статора. Затронуты вопросы техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности. Произведён расчёт освещения для помещения сборки статора. Используется 18 светильников суммарной мощностью W=9000Вт.
В специальной части проектировался энергоэффективный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. В данной работе я рассмотрел путь проектирования энергоэффективного двигателя связанного c изменением массы при сохранении поперечной геометрии машины, при изменении длины сердечника статора и ротора, а так же изменении обмоточных данных машины. Изменение длины воздушного зазора (т.е. сердечников статора и ротора) было взято в диапазоне от 100%
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
