Конструктивные и эксплуатационные параметры двигателя 4АН315S12У3 - Курсовая работа

В данном курсовом проекте исследуется электродвигатель серии 4А, двигатели данной серии применяются во многих отраслях промышленности, удовлетворяют требованиям различных электроприводов, просты в эксплуатации. Двигатели рассчитаны на работу от трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, изготавливаются как с короткозамкнутым (основное исполнение), так и с фазным ротором (серия ЧАК), существуют многоскоростные электродвигатели серии 4А.В различных исполнениях (в зависимости от установочной длины станины) мощность двигателей, с высотой оси вращения 315 мм, варьируется от 50 до 200 КВТ. Двигатель ЧАН315S12У3 имеет степень защиты IP23, что означает наличие защиты Защищенное исполнение (ІР 23) - внутрь электродвигателя не могут попасть посторонние тела диаметром 12,5 мм и более. У - двигатель изготовлен для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным климатом. Категория размещения 3 означает, что двигатель изготовлен для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, влияние песка и пыли в таких помещениях существенно ниже, чем на открытом воздухе. При монтаже, согласно способу IM1001 двигатель устанавливается на горизонтальной поверхности, лапы находятся на нижней части станины, при монтаже, согласно IM2001, двигатель закрепляется на вертикальной поверхности.В двигателе ЧАН315S12У3 используется двухслойная концентрическая обмотка, число пазов статора составляет 90. Обмотка выполнена прямоугольным медным проводом размерностью 1,6x3,55 мм. Обмоточный коэффициент имеет значение 0,73, средняя длина витка обмотки составляет 1450 мм, высота паза статора равна 42,5 мм. Произведем ряд расчетов, для определения основных параметров обмотки: количества пазов на фазу и полюс, полюсного деления и шага обмотки. Вычисления произведем по следующим формулам: , где q - число пазов на полюс и фазу;На практике кривая магнитодвижущей силы строится следующим образом: вычерчивают график распределения катушечных сторон по фазным зонам, где сечение разных фаз изображены разными буквами. Кривую МДС разделяют осью абсцисс так, чтобы сумма площадей положительных полуволн равнялась сумме площадей отрицательных полуволн.Процентные и численные значения мощностей потерь приведены в таблице 4. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя по формуле: где K - коэффициент, учитывающий, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду; Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора рассчитываем по следующей формуле: Где Z1 - число пазов статора; Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей находим по формуле: Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины находим по формуле: Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины вычисляем по формуле: где ?VПОВ - превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя; Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой воздуха окружающей среды находят по формуле: где - сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя;Для перехода от относительных единиц к абсолютным величинам определяем номинальные значения фазного напряжения и тока двигателя по формулам: Тогда получим: Определяем параметры электродвигателя в абсолютных величинах xi и ri по формулам: где Xi и Ri - сопротивления из таблицы Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора: Активное сопротивление обмотки статора: Приведенное к обмотке статора индуктивное сопротивление рассеяния ротора: Приведенное к обмотке статора активное сопротивление ротора: Главное индуктивное сопротивление х? : Сопротивления x1 и r1 найдем по формулам: Получим: Сопротивления х 0 и хк найдем по формулам: Получим: Рисунок 3.2 - Схема замещения фазы асинхронного двигателя упрощенная в абсолютных величинах Круговая диаграмма позволяет определить все электромагнитные величины, характеризующие режим работы машины при любом значении скольжения, и дает наглядное представление об изменении этих величин при изменении режима работы машины. Поэтому круговая диаграмма АД имеет большое методическое значение. Круговую диаграмму удобно рассматривать на основе Г-образной схемы замещения.Определим номинальный момент: P=6;Формула Клосса: Критическиое скольжение: Расчет моментов по формуле Клосса для построения механической характеристики: При S=0: При S=В ходе выполнения данного курсовогно проекта были построены механические характеристики асинхронного двигателя марки ЧАН315S12У3. Полученные механические характеристики имеют разный: характеристики полученные посредством применения упрощенной формулы Клосса и круговой диаграммы не достоверно отражают пусковой момент двигателя. В зоне больших величин скольжения (низких оборотов) эти характеристики имеют ниспадающий вид, в отличии от г

Содержание

Введение

1. Анализ конструктивных и эксплуатационных параметров двигателя

1.1 Анализ справочных данных двигателя

1.2 Особенности конструктивного исполнения двигателя ЧАН315S12У3

2. Анализ обмотки статора

2.1 Схема обмотки статора

2.2 Анализ МДС обмотки статора

2.3 Тепловой расчет обмотки статора

3. Анализ характеристик электродвигателя ЧАН315S12У3

3.1 Построение схемы замещения двигателя и определение ее параметров

3.2 Построение круговой диаграммы 4Н 315S12У 3

3.3 Механическая характеристика по паспортным данным

3.4 Расчет механической характеристики двигателя по упрощенной формуле Клосса

3.5 Механическая характеристика по схеме замещения

3.6 Анализ механических характеристик двигателя ЧАН315S12У3

Заключение

Список использованной литературы

В данном курсовом проекте исследуется электродвигатель серии 4А, двигатели данной серии применяются во многих отраслях промышленности, удовлетворяют требованиям различных электроприводов, просты в эксплуатации.

Серия 4А включает в себя большое количество модификаций электродвигателей с высотами осей вращения от 50 до 355 мм и охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 КВТ. Двигатели рассчитаны на работу от трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, изготавливаются как с короткозамкнутым (основное исполнение), так и с фазным ротором (серия ЧАК), существуют многоскоростные электродвигатели серии 4А.

В серии 4А выпускаются двигатели двух классов защиты: IP23 и IP44. Двигатели класса защиты IP44 имеют радиальную вентиляцию, обеспечиваемую за счет лопаток ротора, играющих роль вентилятора, для продувки и охлаждения внутреннего пространства электродвигателя.

Целью данного курсового проекта является изучение внутреннего устройства и принципов работы асинхронных двигателей, на примере двигателя серии 4А, т.к. двигатели этой серии наиболее распространены в промышленности.

В ходе работы необходимо исследовать характеристик заданного электродвигателя, произвести типовые расчеты, с целью освоения методики проектирования электродвигателей. Также необходимо произвести сравнение расчетных и справочных данных.