Перспективные энергетические установки подвижного состава. Методические указания и задания к выполнению контрольной работы для студентов 5 курса специальностей 23. 05. 03 Псжд 2021
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Самарский государственный университет путей сообщения» в г. Саратове Перспективные энергетические установки подвижного состава Методические указания и задания к выполнению контрольной работы для студентов 5 курса специальностей 23.05.03 ПСЖД 2021 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Задание на контрольную работу по дисциплине «Перспективные энергетические установки подвижного состава» включает в себе две задачи по разделам дисциплины: «Расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором », «Расчет характеристик трехфазных асинхронных электродвигателей». При изучении указанных разделов студенты- заочники работают над учебным материалом в основном самостоятельно. При самостоятельном изучении разделов студентам-заочникам рекомендуется составлять конспект. Следует хорошо разобраться в выводах формул и понять физическую сущность процессов и явлений, происходящих в электрических машинах при их работе. К выполнению заданий контрольной работы следует приступать только после изучения соответствующих разделов курса по рекомендуемым учебникам. При работе над заданиями необходимо критически относиться к результатам расчетов, оценивать их с точки зрения реальности числовых значений величин. Это позволит значительно уменьшить число ошибок и выработать навыки самоконтроля. Номер варианта каждой задачи выбирается по таблицам по двум последним цифрам учебного шифра студента. Контрольная работа выполняется в виде расчетной записки на листах бумаги формата А4, брошюруется и снабжается титульным листом. Расчетная записка пишется шариковой ручкой или печатается с помощью компьютера. Листы, рисунки и таблицы должны быть пронумерованы. Эскизы, графики и диаграммы выполняются на миллиметровой бумаге также формата А4 с применением стандартных масштабов. При этом на графиках по оси абсцисс должна откладываться только одна какая-нибудь величина (например, или ), а по оси ординат можно откладывать несколько величин. Все вертикальные шкалы и ось абсцисс должны быть равномерно оцифрованы и должны начинаться с нуля. При изложении расчета нужно привести формулу с буквенными обозначениями величин, затем подставить численные значения величин и лишь после этого привести числовой результата и размерность величины.Результаты расчетов округляются до трех значащих цифр. Задача 1 Расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором Определить: 1. Число пар полюсов, высоту оси вращения, внутренний диаметр статора, расчетную мощность и электромагнитные нагрузки, расчетную длину воздушного зазора. 2. Произвести расчет статора: рассчитать число пазов статора, число витков обмотки статора, плотность тока в обмотке статора, плотность тока в обмотке статора. 3. Произвести расчет ротора: рассчитать число пазов ротора, внешний диаметр и длину активной части ротора, внутренний диаметр ротора, ток в стержне ротора, площадь поперечного сечения стержня и плотность тока в стержне. Методические указания к решению задачи: 1. Конструкция асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором Отрезок серии двигателей с короткозамкнутым ротором закрытого обдуваемого исполнения с высотой оси вращения от 160 до 250 мм. охватывает диапазон мощностей от 11 до 90 кВт. На рис. 2 показана конструкция одной из таких машин. Станина 13 и подшипниковые щиты 3 и 9 отлиты из чугуна. Наружный вентилятор 10 крепится на выступающем конце вала 2, противоположном выводному. Вентилятор закрыт кожухом 12 из листовой стали. Наружный воздух засасывается вентилятором через жалюзи кожуха и прогоняется вдоль ребер станины. Рис. 2. Конструкция асинхронного двигателя серии 4А На станине укреплена коробка выводов 4. Сердечник статора 6 выполнен из листов электротехнической стали 2013 и после опрессовки скреплен скобами. Сердечник закреплен в станине стопорными винтами, предохраняющими его от проворачивания при резких изменениях нагрузки. Пазы сердечника – полузакрытые, обмотка 8 – всыпная из круглого обмоточного провода марки ПЭТ-155 или ПЭТ155М, применяемого при машинной намотке. Сердечник ротора 5 выполняется из той же стали, что и сердечник статора, опрессовывается и в спрессованном состоянии заливается алюминием. Одновременно с заливкой пазов отливаются замыкающие кольца и вентиляционные лопатки. На замыкающих кольцах с обоих торцов ротора при балансировке крепятся балансированные грузы. Пазы роторов двигателей отрезка серии с высотой оси вращения 160 – 250 мм – закрытые грушевидные, а в двухполюсных двигателях с h = 250 мм – закрытые лопаточные. Сердечник ротора в машинах с высотой оси вращения крепится на валу горячей посадкой. При больших h для крепления применяют шпонки. мм 0 25h Подшипниковые щиты крепятся к станине с помощью болтов. В центре щитов имеются отверстия, расточенные под посадку наружных обойм подшипников 1, 11. Точность положения оси ротора относительно внутренней поверхности станины обеспечивается обработкой поверхностей посадки подшипниковых щитов на станину и наружных обойм подшипников при одной установке щитов на обрабатывающем станке. Каждый из подшипников закрыт с обеих сторон подшипниковыми крышками, препятствующими вытеканию смазки при работе машины. Поверхности подшипниковых крышек, прилегающих к валу, имеют лабиринтные уплотнения. В двигателях небольшой мощности устанавливаются два шариковых подшипника. При большей мощности со стороны выводного конца вала устанавливают роликовый подшипник, а с противоположной стороны – шариковый. Станина крепится к фундаменту с помощью лап 14, имеющих отверстия под крепежные болты. Лапы отливаются за одно целое со станиной. Сверху, станина имеет прилив с резьбовым отверстием, в которое ввинчивается рым-болт для подъема двигателя при монтаже. Задача 2 Расчет характеристик трехфазных асинхронных электродвигателей. 1. Рассчитать и построить рабочие характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя (АД), т.е. зависимость скольжения s, тока статора I 1 , коэффициента полезного действия η и коэффициента мощности cos(φ 1 ) от полезной мощности Р 2 2. Рассчитать и построить механическую характеристику двигателя М 2 (s) и токовую характеристику I 1 (s), с учетом изменения параметров асинхронного электродвигателя , 2 ' 2 1 , , r x x , при изменении скольжения от 0 до 1,0. Исходные данные к задаче Рекомендуемая литература 1. Вольдек А.И. «Электропривод энергетических установок» – Л.: Энергия, 1988 г. 2. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. «Проектирование энергетических установок подвижного состава» учебник для вузов – М.: Высшая школа, 1984 г. 3. «Проектирование электрических машин» под ред. Копылова И.П. – Справочник по электрическим машинам: в 2 т / под ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова – М.: Энергоатомиздат, 1989 г. Т.1, 1988 Т.2 4. Кацман М.М. «Расчет и конструирование электрических машин» Учебное пособие М.: Энергоатомиздат, 1984 г. – 360 с. 5. Справочник по электрическим машинам: в 2 т / под ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова – М.: Энергоатомиздат, 1989 г. Т.1, 1988 Т.2 |