Расчёт асинхронного двигателя с фазным ротором - Курсовая работа

Около семидесяти процентов всей электрической энергии на месте потребления преобразуется в механическую энергию с помощью электродвигателей, предназначенных для электропривода различных машин и механизмов. На первом этапе развития электропривода его основу составляли коллекторные электродвигатели постоянного тока. Асинхронные двигатели (АД), выполненные с короткозамкнутым ротором, имеют недостаток, выражающийся в невозможности плавного регулирования частоты вращения без специальных преобразовательных установок. Выводы обмотки через кольца и щетки подключаются к реостату, который служит для пуска двигателя с повышенным начальным моментом или для регулирования его частоты вращения. Изучив курс дисциплины “Электрические машины общепромышленного назначения” и “Основы электропривода” студент должен знать основы теории, устройство элементов и принцип действия электрических машин; иметь представление о номинальных параметрах и каталожных данных электрических машин, способах повышения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности; уметь использовать в практической работе основные положения электропривода, понимать принципы сопряжения характеристик рабочего механизма и характеристик электродвигателя.Где n1-синхронная частота вращения магнитного поля статора p1 = 50*60/1000 = 3 или 2 p1 = 6 расчетная мощность S1= KE*PH / ?H*COS?H где KE-коэффициент, показывающий какую часть от номинального напряжения составляет ЭДС в обмотке статора который найдем из графика на рис. Полюсное деление статора определим из выражения : ? = ?*D/2p1 ? = 3.14*0.121/6 = 0,06 далее определяется расчетная длина статора ?1-синхронная угловая частота вращения магнитного поля статора; Окончательно число пазов статора Z1?36 принимается из полученных пределов с учетом, что число пазов, приходящееся на фазу и полюс, должно быть целым: m1-число фаз q1= 36/6*3= 2 Количество эффективных проводников un1 вначале определяется при условии, что число параллельных ветвей в обмотке равно единице (а1 = 1), а номинальный ток обмотки статора При определении сечения обмоточных проводников следует учитывать, что для всыпных мягких обмоток, закладываемых в полузакрытые пазы, могут быть использованы провода круглого сечения диаметром не более 1,8 мм (в сечении этому диаметру соответствует площадь около S’? 2,5 мм2, чтобы проводники легко проходили в паз через его щель).Магнитный поток, Вб, в воздушном зазоре определяется из выражения где КЕ =0,975 из графика на рис. Магнитная индукция, Тл, в воздушном зазоре должна незначительно отличаться от предварительно принятой Магнитная индукция, Тл, в зубце статора при постоянном сечении определяется по формулеМеханической характеристикой двигателя называется зависимость его угловой частоты вращения от развиваемого момента ? =f(М). В технической литературе часто механическую характеристику представляют в виде зависимости числа оборотов в минуту от момента n= f(М). Поэтому широкое применение получила зависимость момента от скольжения М = f(S), причем частота вращения ротора и скольжения связаны простым соотношением n = n1(1-S). Для расчета характеристики М = f(S) и механической характеристики ? = f(M) воспользуемся известной упрощенной формулой Клосса (4.1) где М - развиваемый двигательный момент, Нм, при соответствующем скольжении S; Skp - критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту Ммах на механической характеристике.Оно осуществляется путем введения в цепь фазного ротора регулировочных (добавочных) сопротивлений. В момент пуска все сопротивления введены в цепь, и машина разгоняется до первой установившейся скорости. При переключении между сопротивлениями двигатель переходит на работу по следующей искусственной характеристике и разгоняется до следующей установившейся скорости. Расчет резисторов в цепи ротора, обеспечивающих заданную пусковую диаграмму, для асинхронного электропривода с фазным ротором является наиболее часто встречающейся задачей. Под пусковой диаграммой понимают совокупность двух или более искусственных механических характеристик, которые используются при пуске АД в пределах от М1 до М2.Выбор оборудования схемы управления осуществим по техническим характеристикам электрооборудования согласно приложению 3 [2]. Для управления коммутацией в схеме управления подбираем кулачковый контроллер по основным характеристикам. Номинальный ток кулачкового механизма: 63 А Сила тока в обмотке статора: 100 А Сила тока в обмотке фазного ротора: 100 А Подбираем тип электротепловых токовых реле KK1 и KK2 с учетом номинального тока обмотки статора . Номинальный ток: 10 А Номинальный ток теплового элемента: 0.2-10 А Диапазон регулирования тока срабатывания: 0.17-10 А Автоматический выключатель QF так же подбираем с учетом номинального тока обмотки статора.В данном курсовом проекте был разработан асинхронный двигатель с фазным ротором, выбраны и рассчитаны его параметры, рассчитана магнитная цепь, построены схема развертки статора и его механическая характеристика, выбраны пусковые сопротивления и разра

Около семидесяти процентов всей электрической энергии на месте потребления преобразуется в механическую энергию с помощью электродвигателей, предназначенных для электропривода различных машин и механизмов.

На первом этапе развития электропривода его основу составляли коллекторные электродвигатели постоянного тока. Однако с начала девяностых годов прошлого столетия в промышленности широко применяется изобретенный М.О. Доливо-Добровольским трехфазный асинхронный бесколлекторный двигатель.

Двигатели этого типа более дешевые, надежные и не требующие дорогих преобразовательных установок. Они дают более эффективное динамическое торможение в одну ступень с небольшим начальным ударным моментом.

Асинхронные двигатели (АД), выполненные с короткозамкнутым ротором, имеют недостаток, выражающийся в невозможности плавного регулирования частоты вращения без специальных преобразовательных установок. У другого типа асинхронных двигателей на роторе располагается обмотка, аналогичная статорной обмотке. Выводы обмотки через кольца и щетки подключаются к реостату, который служит для пуска двигателя с повышенным начальным моментом или для регулирования его частоты вращения. Этот тип двигателя называется двигателем с фазным ротором или с контактными кольцами.

Таким образом, электрические машины являются существенным элементом энергетических систем и установок. Поэтому для специалистов, работающих в самых разных отраслях электротехники, необходимо изучение основ теории электрических машин и основ электропривода.

Изучив курс дисциплины “Электрические машины общепромышленного назначения” и “Основы электропривода” студент должен знать основы теории, устройство элементов и принцип действия электрических машин; иметь представление о номинальных параметрах и каталожных данных электрических машин, способах повышения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности; уметь использовать в практической работе основные положения электропривода, понимать принципы сопряжения характеристик рабочего механизма и характеристик электродвигателя.

1.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Частота вращения вала двигателя 1500 об/мин; COS?H = 0,78; КПД передачи k=0,8 номин. Мощность, РН синхр. Частота вращения, n1 схема соединения обмоток статора Линейное напряжение, Uл Ммах /Mmin номин. Скольжение, SH КВТ об./мин. В. %

2,8 1000 Y 380 2 4