курсовой Литвин печать. Курсовой проект по дисциплине Электрические машины Расчет рабочих и пусковых характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором
 Скачать 1.11 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Лысьвенский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Кафедра Общенаучных дисциплин Направление 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Направленность (профиль) Электропривод и автоматика КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине Электрические машины «Расчет рабочих и пусковых характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором» Выполнил студент группы АЭП - 16-1б А.П. Литвин Проверил ст. преподаватель кафедры ОНД С.Ю. Вотинова 2018
ВведениеЭлектрические машины применяются на данный момент практически во всех отраслях промышленности и в быту. Существует большое разнообразие электрических машин, которые различаются по принципу действия, мощности, частоте вращения. Электрические машины являются преобразователями, которые могут преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот. Машины, в которых происходит преобразование механической энергии в электрическую называются генераторами. Машины, в которых происходит преобразование электрической энергии в механическую называются двигателями. Широкое распространение трехфазных асинхронных двигателей объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе, хорошими эксплуатационными свойствами, невысокой стоимостью и простотой в обслуживании. Существуют АД с кз и Достоинства двигателей с фазным ротором: 1. По сравнению с короткозамкнутыми двигателями, имеет достаточно большой вращающий момент. Что позволяет его запускать под нагрузкой. 2. Может работать с небольшим перегрузом, и при этом частота вращения вала практически не меняется. 3. Небольшой пусковой ток. – за счет чего? 4. Можно применять автоматические пусковые устройства- почему?. Недостатки: 1. Большие габариты. 2. Показатели КПД и cos φ меньше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором. И при недогрузе эти показатели имеют минимальное значение 3. Нужно обслуживать щёточный механизм. 1 ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 4АНК200L4У3порядковый номер серии тип двигателя (асинхронный) степень защиты IP23 обозначение фазного ротора (контактные кольца) высота оси вращения вала машины, мм обозначение длины сердечника число полюсов климатическое исполнение согласно ГОСТ 15150-69 категория размещения, согласно ГОСТ 15150-69 Условия, в которых работают электрические машины, классифицируют по ряду признаков (направление оси вала, чистота окружающего воздуха, его температура, влажность и т.п.), в зависимости от которых выпускают машины различных конструктивных исполнений. При эксплуатации электрических машин возникает необходимость устанавливать их не только в горизонтальном, но и в вертикальном положениях. В зависимости от способа крепления, направления оси вала и конструкции подшипниковых узлов конструктивные исполнения машин по способу монтажа делят на девять конструктивных групп (ГОСТ 2479), каждая из которых подразделяется, в свою очередь, на несколько форм исполнения. Условное обозначение содержит буквы латинского алфавита IМ и четыре цифры. Первая цифра определяет группу конструктивного исполнения ( от 1 до 9), вторая и третья – способ монтажа и направление конца вала, четвертая – исполнение конца вала (от 0 до 8). Конструктивное исполнение IM 1001 означает, что двигатель с двумя подшипниковыми щитами, на лапах, вал горизонтальный с цилиндрическим концом. Электрические машины эксплуатируются в различных климатических условиях, различной влажности, температуре окружающего воздуха, давлении (различной высоте над уровнем моря), в атмосфере, содержащей те или иные коррозионно-активные элементы, и при других условиях, существенно отличающихся от нормальных. В нашей стране за нормальные условия принимают температуру окружающей среды (+25 ± 10)0 С, относительную влажность воздуха 35…80% и атмосферное давление 84…106 кПа. Чем более отличны условия, в которых эксплуатируется машина, от нормальных, тем значительнее отличается конструкция ее корпуса, обмоток, различных уплотнений и изоляции от принятых в машинах общего назначения. ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-89Е классифицируют макроклиматические районы и места установки машин в зависимости от факторов, влияющих на условия эксплуатации электрических машин, и определяют обозначения машин, предназначенных для работы в тех или иных условиях. Категория размещения электрических машин обозначается цифрой (от 1 до 5), следующей за буквенным обозначением климатического исполнения. Машины, которые можно эксплуатировать на открытом воздухе обозначаются цифрой 1, в закрытом помещении, где температура и влажность воздуха несущественно отличаются от колебаний наружного воздуха, — 2, если машины рассчитаны на работу в закрытых помещениях, в которых колебания температуры и влажности, а также воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, — 3; в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например в закрытых отапливаемых помещениях, — 4; в помещениях с повышенной влажностью, в которых возможно длительное наличие воды и происходит частая конденсация влаги на стенах и потолке, например в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, —5. Обозначение У3 означает, что машина может работать в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях, в которых колебания температуры и влажности, а также воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе. Существуют исполнения по степени защиты от попадания внутрь машины твердых посторонних тел и воды и от соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими и вращающимися частями, находящимися внутри машины. Этот вид исполнения обычно называют исполнением по степени защиты. ГОСТ 14254—80 устанавливает буквенно-цифровое обозначение исполнения, состоящее из латинских букв IP и двух цифр. Первая цифра (от 0 до 6) характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или вращающимися частями, находящимися внутри машины, а также степень защиты самой машины от попадания в нее твердых посторонних тел; вторая цифра (от 0 до 8) — степень защиты машины от проникновения в нее воды. Обозначение IP23 означает, защита от проникновения внутрь оболочки пальцев или предметов длиной не более 80 мм и от проникновения твердых тел размеров свыше 12 мм (Первая цифра условного обозначения), защита от дождя: дождь, падающий на оболочку под углом 600 от вертикали, не должен оказывать вредного воздействия на изделие (Вторая цифра условного обозначения), называют каплезащищенными. Исполнение по способу охлаждения электрических машин определяет ту или иную систему вентиляции, расположение вентилятора и систему забора охлаждающего воздуха. Машина исполнений IP22 и IP23 обычно выполняют с самовентиляцией и продувом воздуха через машину, при этом вентилятор располагается на валу машины, а воздух, проходя внутри корпуса, охлаждает обмотку и сердечники. Машины исполнения IP44 в большинстве случаев имеют наружный обдув. Охлаждающий воздух при этой системе охлаждения прогоняется вдоль наружной поверхности оребренного корпуса с помощью вентилятора, установленного вне корпуса на выступающем конце вала и с противоположной стороны от его выходного конца. Все эти электрические машины имеют много общего в конструкции обмоток, сердечников, валов, торцевых щитов, подшипниковых узлов и корпусов. Однако различия в требованиях, предъявляемых при эксплуатации, не позволяют создать полностью идентичные конструкции всех типов электрических машин, так же как и методов их расчета и проектирования. Каждый из типов машин (асинхронные, синхронные и машины постоянного тока) имеет свои особенности конструкции. Асинхронные двигатели выпускают двух типов: с роторами, имеющими фазную обмотку, и с короткозамкнутыми роторами. Более распространены двигатели с короткозамкнутыми роторами, так как отсутствие изоляции обмотки роторов и скользящих контактов делает их наиболее дешевыми в производстве и надежными в эксплуатации. Основным недостатком таких двигателей является отсутствие надежного и экономичного способа плавного регулирования частоты вращения. Асинхронные двигатели общего назначения выпускаются на низкое напряжение мощностью от 0,6 до нескольких сотен киловатт и на высокие напряжения (3, 6 или 10 кВ) мощностью до нескольких десятков тысяч киловатт. Наиболее распространены низковольтные двигатели малой и средней мощности.  Рисунок 1. Конструкция асинхронного двигателя серии 4А с фазным ротором (степень защиты IP 23) 1 - станина, 2 - сердечник статора, 3 - зажимные кольца; 4 - корпус; 5 - подшипниковые щиты; 6, 7 - подшипники; 8, 9 - крышки подшипников; 10 - жалюзи; 11 - диффузоры; 12 - вентиляционные лопатки; 13 - ротор; 14 - лобовые части обмотки; 16 - выводные концы обмотки ротора; 17 - контактные кольца; 18 - пластмассовая втулка; 19 - кожух; 20 - коробка зажимов.  Рисунок 2. Г - образная схема замещения асинхронного двигателя Рисунок 3. – Схема включения двигателя(R2 – внутреннее активное сопротивление ротора; RП – пусковое сопротивление ротора)Исходные данныеДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ 4АНК200L4У3, Вариант № 8
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ |
н
