курсовой проект. Расчет характеристик трансформаторов и электрических двигателей з
 Скачать 0.78 Mb.
|
ВведениеПочти вся электроэнергия на Земле вырабатывается электрическими машинами (генераторами), а затем большая ее часть, электрическими двигателями преобразуется в механическую энергию. Электрические машины во многом определяют технический уровень промышленного производства. Без электрической энергии нельзя представить современное промышленное и сельскохозяйственное производство и жизнь цивилизованного общества. Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях электрическими машинами – генераторами, преобразующими механическую энергию в электрическую. Основная часть электроэнергии (до 80%) вырабатывается на тепловых электростанциях, где при сжигании химического топлива (уголь, торф, газ) нагревается вода и переводится в пар высокого давления. Последний попадает в турбину, где, расширяясь, приводит ротор турбины во вращение (тепловая энергия в турбине преобразуется в механическую). Вращение ротора турбины передается на вал генератора (турбогенератора). В результате электромагнитных процессов, происходящих в генераторе, механическая энергия преобразуется в электрическую. Электродвигатели – основной элемент электропривода рабочих машин. Хорошая управляемость электрической энергией, простота ее распределения позволили широко применить в промышленности многодвигательный электропривод рабочих машин. Электродвигатели широко применяются на транспорте в качестве тяговых двигателей электровозов, электропоездов, троллейбусов, трамваев и др. При проектировании электрических машин конструктивные элементы должны быть рассчитаны так, чтобы при изготовлении машины трудоёмкость и расход материалов были наименьшими, а при эксплуатации они должны обладать оптимальными энергетическими показателями с учетом современного мирового уровня изготовления, а также требований государственных и отраслевых стандартов. Во всем мире пользуются разными видами двигателей. Наиболее популярны асинхронные, синхронные двигатели и машины постоянного тока. Чаще всего применяю все же асинхронные двигатели в связи с тем, что они более приспособлены к различным погодным условиям, имеют более простую конструкцию, а также с другими особенностями. Электрические машины постоянного тока широко применяются в различных отраслях промышленности. Значительное распространение электродвигателей постоянного тока объясняется их ценными качествами: высокими пусковым, тормозным и перегрузочным моментами, сравнительно высоким быстродействием, что важно при реверсировании и торможении, возможностью широкого и плавного регулирования частоты вращения. Электродвигатели постоянного тока используют для регулируемых приводов, например, для приводов различных станков и механизмов. Мощности этих электродвигателей достигают сотен киловатт. В связи с автоматизацией управления производственными процессами и механизмами расширяется область применения маломощных двигателей постоянного тока общего применения мощностью от единиц до сотен ватт. Электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передать в места ее потребления, прежде всего в крупные промышленные центры страны, которые удалены от мощных электростанций на многие сотни, а иногда и на тысячи километров. Передачу электроэнергии на большие расстояния осуществляют при высоком напряжении (до 500 кВ и более), чем обеспечиваются минимальные электрические потери в линиях электропередачи. Поэтому в процессе передачи и распределения электрической энергии приходится неоднократно понижать и повышать напряжение. Этот процесс выполняется посредством электромагнитного устройства, называемого трансформатором. Трансформаторы – это электромагнитные статические преобразователи электрической энергии, не имеющие вращающихся частей. В принципе их действия и устройстве есть много общего с вращающимися электрическими машинами, в частности с асинхронными. Основное назначение трансформаторов – изменять напряжение переменного тока. Они применяются также для преобразования числа фаз и частоты. Наибольшее распространение имеют силовые трансформаторы напряжения. Трехфазные асинхронные двигатели можно считать одними из самых распространенных электрических машин, надежно выполняющими свои функции в течение многих лет, не требуя большого технического обслуживания. Выпускается широкая гамма различных электродвигателей, предназначенных для применения в промышленных и бытовых электроустановках. Данные электродвигатели находят широкое применение в самых разных отраслях промышленности, таких как пищевая, химическая, металлургическая, деревоперерабатывающая, различные очистные сооружения и добывающие предприятия. Электродвигатели используются для привода машин, работающих с постоянной, а также с переменной частотой вращения, например, подъемное оборудование (пассажирские и грузовые лифты), транспортное оборудование (конвейеры), системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также насосы и компрессоры. В данном курсовом проекте будет исследоваться двигатель постоянного тока (ДПТ) параллельного возбуждения, а именно будут найдены токи якоря и возбуждения, сопротивления якоря и возбуждения при рабочей температуре, построены механические характеристики и исходя из них найдено процентное изменение скорости двигателя. а также изучено как меняется КПД данного двигателя от способа регулирования его скорости. Целью расчета трансформатора является определение номинальных линейных и фазных токов и напряжения, коэффициента трансформации, КПД и так далее. При изучении трансформатора будут построены его внешние характеристики η=f(β), изучено как меняется КПД двигателя при разной нагрузке, изучено понятие "Группа соединения обмоток", исследовано влияние несимметричной нагрузки при присоединение ее к вторичной обмотке заданного трансформатора. В курсовом проекте к изучению представляется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Целью является расчет и исследование его характеристик таких как: мощности (активная, реактивная и полная), номинальный и пусковой токи и моменты, а также максимальный момент двигателя. Также исследуется влияние скольжения на разные характеристики двигателя: КПД., частоту ЭДС и тока, скорость двигателя и электрические потери в роторе. |