|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Промышленность и Производство Техника
Проектирование двухскоростного асинхронного двигателя для привода деревообрабатывающих станков |
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. 
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Чашка "Неваляшка". Выпускная квалификационная работа (Дипломный проект) Подготовил студент ЗФ, 6-ого курса, группы 1801, Полукаров А.Н. Самарский государственный технический университет Кафедра: “Электромеханика и нетрадиционная энергетика” Самара 2006г. Цель разработки Рассчитать и сконструировать двухскоростной асинхронный двигатель с полюсопереключаемой обмоткой статора. Исходные данные Частоты вращения: большая при меньшая при Схема соединения фаз обмотки статора: Y/YY Исполнение: а) по степени защиты – IP44 б) по сист. охлаждения – ICO141 в) по способу монтажа – IM20 Номинальное напряжение: Uном = 220В Частота сети: f = 50Гц Основные источники для разработки «Проектирование электрических машин», под ред. Копылова. «Обмотки электрических машин», Г.К. Жерве «Технология производства асинхронных двигателей», В.Г. Костромин «Шумы и вибрация электрических машин», Н.Г. Шубов Содержание расчётно-пояснительной записки Введение. Электромагнитный расчёт. Тепловой расчёт. Механический расчёт вала. Технология изготовления обмоток статора. Вопросы стандартизации. Вопросы экологии. Шум и вибрация электрических машин. Экономическая часть. Вопросы охраны труда. Введение Асинхронные двигатели в силу ряда достоинств (относительная дешевизна, высокие энергетические показатели, простота обслуживания) являются наиболее распространёнными среди всех электрических машин. Они – основные двигатели в электроприводах практически всех промышленных предприятий. Рассматриваемый в данной дипломной работе двигатель – многоскоростной, а именно – двухскоростной. Многоскоростные двигатели обычно выполняются с короткозамкнутым ротором. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором проще по устройству и обслуживанию, а так де дешевле и легче в работе, относительно двигателей с фазным ротором. Многоскоростные двигатели применяются в металлорежущих и деревообрабатывающих станках, в грузовых и пассажирских лифтах, для приводов вентиляторов и насосов, и в ряде других случаев. Область применения таких двигателей очень широка. Проектируемый двигатель используется в деревообрабатывающем производстве в приводах деревообрабатывающих станков. Деревообрабатывающие производства относятся к помещениям II класса по огнестойкости категории В (К категории В относятся производства связанные с обработкой твёрдых сгораемых веществ и материалов, а так же жидкостей с температурой возгорания выше 120ºС.), поэтому двигатель имеет закрытое исполнение IP44. Наиболее часто применяются на практике полюснопереключаемые обмотки соотношением числа полюсов 1:2. Полюснопереключаемая обмотка для скоростей 1:2 выполняется, как правило, в виде двухслойной петлевой обмотки, так как однослойная обмотка даёт менее благоприятные кривые полей. Каждая фаза обмотки с переключением числа пар полюсов в отношении 1:2 состоит из двух частей, или половин, с одинаковым количеством катушечных групп в каждой части. Шаг обмотки при 2p1 полюсах, как правило, выбирается равным полюсному делению при 2p2 полюсах. Удвоенное число полюсов получается при изменении направления тока в одной из двух частей каждой фазы, что делается путём переключения этих частей.
Полюсное деление при этом будет равно половине полюсного деления при меньшем числе полюсов. При переключении многоскоростной обмотки магнитные индукции на отдельных участках магнитной цепи в общем случае изменяются, что необходимо иметь ввиду при проектировании двигателя, чтобы, с одной стороны, добиться по возможности более полного использования материалов двигателя, а с другой стороны – не допустить чрезмерного насыщения цепи. Масса и стоимость многоскоростных двигателей несколько больше, чем масса и стоимость обычных односкоростных асинхронных двигателей. Электромагнитный расчёт 1.1. Выбор главных размеров Высота оси вращения h=112мм Da=0,197м (см. табл. 9.8 «Проектирование электрических машин», под ред. И.П. Копылова) Внутренний диаметр статора: D=kd Da=0,55 0,197=0,1084 м, где kd=0,55 (по табл. 9.9) Полюсное деление τ: τ=πD/2p=π 0,1084/2 1=0,1703 м Расчётная мощность: kE=0,97 по рис. 9.20; η=0,86; Cos φ=0,86 по рис. 9.21a Электромагнитные нагрузки (предварительно) по рис. 9.22а: А=24 103 А/м; Bδ=0,75Тл. Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки: ; Расчётная длина магнитопровода: ; kB=1,11. Отношение немного превышает рекомендуемое значение. 1.2. Определение Z1, W и площади поперечного сечения провода обмотки статора Предельное значение z1 (по рис. 9.26): z1max=0,016 м z1mi =0,013 м Число пазов статора: Принимаем Z1=24, тогда q1=Z1/2pm=24/2 1 3=4 Зубцовое деление статора (окончательно): Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии а=1): Принимаем а=2, Uп=2 22=44 Окончательные значения: число витков в фазе линейная нагрузка магнитный поток для двухслойной обмотки двухскоростного асинхронного двигателя индукция в воздушном зазоре Значения А и Bδ находятся в допустимых пределах (см. рис. 9.22,a). Плотность тока в обмотке статора (предварительно) A по п.14 23,814 103; (AJ1)=140 109 по рис. 9.27,а 16. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно), Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем эл=1, тогда qэл=qэф/ эл=1,306 мм2 принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ (см. приложение 3) dэл=1,32; qэл=1,368; qэф= эл qэл=1 1,368=1,368 мм2; dэл.из.=1,405 мм Плотность тока в обмотке статора (окончательно): 1.3. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора Принимаем предварительно по табл. 9.12 Bz1=1,9; Ba=1,55; тогда kc=0,95 по табл. 9.13 для оксидированной стали марки 2013. Размеры паза в штампе: bш1=3,5; hш1=0,545о Размеры паза в свету с учётом припуска на сборку: площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки: Коэффициент заполнения паза Полученное значение kз допустимо для механизированной укладки. 1.4. Расчёт ротора Воздушный зазор принимаем δ=0,5 10-3м (по рекомендации табл. 9.9; Гольдверг «Проектирование электрических машин») Число пазов ротора. Z2=18 по табл. 9.18 со скосом пазов. Внешний диаметр ротора Длина магнитопровода Зубцовое деление ротора Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, тк сердечник ротора непосредственно насаживается на вал (по табл 9.19) Ток в обмотке ротора.
где пазы выполняются со скосом ; bск- скос пазов = Z2 Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) Плотность тока J2 принимаем J2=3 106 A/м2 Паз ротора определяем по рис. 9.40a принимаем bш2=1,5мм; hш2=0,75мм; h’ш2=0 - принимаем по табл. 9.12 ; - дополнительная ширина зубца Размеры паза Уточняем ширину зубцов ротора b//2 = π - b2 = π- 6,8 = 7,8 мм h 2= hш2 h1 = 0,75 6,6 = 15,3 мм b//Z2 = b/Z2 = 7,8 мм Принимаем b1 = 9,1 мм; b2 = 6,8 мм; h1 = 6,6 мм Площадь поперечного сечения стержня: qc = = (9,12 6,82) (9,1 6,8) ∙6,6 = 103,15 ∙10-6 м2 Плотность тока в стержне J2 = I2/qc = 310,26/103,15 ∙10-6 = 3∙106 А/м Плотность тока не изменилась. Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения кольца. qкл = = = 350,33 мм2 Iкл = = = 893,35 А ∆= 2si = 2si = 2si = 0,3473 Iкл = 0,85 ∙I2 = 0,85 ∙ 3 ∙106 = 2,55 ∙106 А/м2 Размеры короткозамыкающих колец hкл = 1,25 h 2 = 1,25 ∙ 15,3 = 19,125 мм bкл = qкл/ hкл = 350,33/19,125 = 18,32 мм qкл = hкл ∙ bкл = 19,125 ∙18,32 = 350,37 мм2 Dк.ср = D2 - hкл = 107,4-19,125 = 88,275 мм 1.5. Расчет магнитной цепи для 2р= 2 Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5 мм. Магнитное напряжение воздушного зазора Fδ = = = 724,62 А Кδ = Кδ1 ∙ Кδ2 = 1,168∙ 1,031 = 1,204 Кδ1 = = = 1,168 j1 = = = 4,083 Магнитное напряжение звуковой зоны статора FZ1 = 2hZ1 ∙ HZ1 = 2 ∙16,46 ∙10-3 ∙ 1950 = 68,14 А где hZ1 = h 1 = 16,46 (см. п. 20 расчета) HZ1 = 1950 А/м Расчетная индукция в зубцах В/Z1 = = = 1,9 Найдем расчетную напряженность методом последовательных приближений по формулам: В/ZХ = ВZХ М0НZX ∙ K x = ВZХ 4π∙10-7∙ НZX∙ K x K x = = = 1,915 где b x = = = 10,825 мм bzx = bz1 = 5,95 мм 1,9 = 1,88 2,41 ∙ 10-6 ∙1950 = 1,885 Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем НZX = 1950А/м. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора. FZ2 = 2hz2∙ НZ2 = 2∙14,62 ∙10-3∙1980 = 57,9 А hz2 = h 2 -0,1 b = 15,3-0,1∙6,8 = 14,62 ВZ2 = = = 1,9 Кс2 = 0,95 В/Z2х = ВZ2х М0НZ2X ∙ K 2x = ВZ2Х 4π∙10-7∙ НZ2X∙ K 2x K x = = = 1,073 b 2x = = = 7,95 мм bz2x = bz2 = 7,8 мм В/Zх = ВZх 1,35 ∙ 10-6 ∙ НZX 1,9 = 1,885 1,35 ∙ 10-6 ∙1980 НZ2X = 1980 А/м Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем НZX = 1950 А/м. Коэффициент насыщения зубцовой зоны КZ = 1 = 1 = 1,174 39. Магнитное напряжение ярма статора Fa = La ∙Ha = 265,7 ∙10-3∙ 630 = 167,391 А La = π = π = 265,7 ∙ 10-3 м На = 630 А/м; Ва= 1,55 Тл Ва= = = 1,55 Тл Магнитное напряжение ярма статора La = π = π = 265,7∙10-3 м Ha=630A/м Магнитное напряжение ярма ротора Fj = Lj ∙Hj = 95,9 ∙10-3∙ 440 = 42,2 А Lj = π = π = 95,9∙10-3 м hj= = = 15,745 мм hj= = = 30 мм Вj= = = 1,44 Тл Нj = 440 А/м по табл. П1.6. Магнитное напряжение на пару полюсов. Fц = Fδ Fz1 Fz2 Fa Fj = 724,62 68,14 57,9 167,391 42,2 1060,251 А Коэффициент насыщения магнитной цепи.
Отсутствие или недостаток компенсирующих устройств, например, конденсаторных установок (КУ) для повышения коэффициента мощности, вызывает повышенное потребление РМ, что, в первую очередь, приводит к технико-экономическим убыткам в распределительных сетях потребителя, а именно: возрастает ток и соответственно потери активной мощности и электроэнергии, что вызывает дополнительные расходы по ее оплате; увеличиваются потери напряжения, что отрицательно влияет на работу, срок службы и вызывает отказы электроприемников; ухудшается пропускная способность электросетей и удорожается их эксплуатация и др. На рис. 5Pприведена схема образования ущерба на примере самого массового потребителя РМ в промышленности приводных асинхронных двигателей. Рис. 5. Схема ущерба от повышенного потребления РМ асинхронными двигателями На рис. 5Pприняты следующие обозначения: Р активная мощность, используемая для полезной работы АД, кВт; Q реактивная мощность, связанная с загрузкой электросети своими перетоками, квар; / длина линии электропередачи, м; qP удельное сопротивление проводника, Ом-мм2/м; R и X активное и реактивное сопротивления линии электропередачи, Ом
1. Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров
2. Проектирование холодного цеха столовой
3. Проектирование схем телефонного сигнализатора
4. Проектирование горячего цеха предприятия общественного питания
5. Проектирование горячего цеха столовой общедоступной на 210 мест в г. Подольске
9. Цех ремонта строительных кранов
10. Устройство наддувного дизельного двигателя КамАЗ-7403.10
11. Расчёт годового графика ремонта и обслуживания электрооборудования участка зубофрезерных станков
12. Ремонт магнитной системы асинхронных двигателей
13. Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
14. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики
15. Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
16. Проектирование и исследование механизмов двигателя внутреннего сгорания
Музыкальная карусель на кроватку "Наш тёплый дом. Саванна" с проектором (цвет: розовый). 
Подушка "Нордтекс. Зебры", 40х40 см. 
Детский стиральный порошок "Ondalind", без фосфатов, 1,8 кг. 17. Проектирование участка по ТО и ремонту топливной аппаратуры на АТП
19. Проектирование технологии ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов
20. Проектирование главной схемы электрических соединений подстанции
21. Организационно-экономические расчеты при проектировании участков и цехов авиационных предприятий
25. Схема процесса автоматизированного проектирования РЭС. Структура и классификация проектных задач
26. Организационно-технологическое проектирование сборочно-сварочного цеха
27. Проектирование механизмов двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания
28. Проектирование технологического процесса капитального ремонта пути
29. Проектирование цехов в металлургии
30. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
31. Расчет и проектирование кислородно-конвертерного цеха
32. Режимы работы асинхронных двигателей
Кружка фарфоровая "FIFA 2018. Забивака. Трюк с мячом!", 400 мл. 
Снежкобластер "Тройной". 
Набор маркеров для доски, 4 штуки. 33. Эксплуатация электрооборудования цеха по ремонту наземного оборудования ЗАО "Центрофорс"
34. Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания
35. Проектирование промышленного здания механического цеха
36. Проектирование цеха по производству многопустотных плит перекрытий
37. Організація поточно-конвеєрного методу ремонту вагоноскладального цеху
42. Проектирование механизированной технологии по ремонту железнодорожного пути
43. Проектирование судового двигателя внутреннего сгорания
45. Проектирование плазменно-ионного двигателя
46. Проектирование системы электроснабжения механического цеха
47. Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя
48. Проектирование электроснабжения механического цеха
Цветные карандаши "Color Peps", трехгранные, 18 цветов. 
Грызунок на прищепке "Сердечко". 
Набор для проведения опытов по выработке электричества "Маленький гений". 49. Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
51. Обслуживание и ремонт электрических двигателей (ремонт синхронного двигателя)
53. Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД)
57. Схема системы налогообложения
58. Основы социокультурного проектирования
59. Схема анализа литературно-художественного произведения
61. Проектирование и разработка сетевых броузеров на основе теоретико-графовых моделей
62. Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium
63. Проектирование локальной вычислительной сети
64. Проектирование локальной вычислительной сети для агетства по трудоустройству
Портфель "Megapolis", А4, 12 отделений, серый. 
Шкатулка-фолиант "Девочка с котенком", 26x17x5 см. 
Мешок для обуви "Sweets", 2 отделения, светоотражающая полоса, розовый. 66. Система автоматизированного проектирования
67. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных
68. Программное сопровождение практических работ по курсу "Конструирование и проектирование одежды"
69. Лекции по теории проектирования баз данных (БД)
73. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА
75. Источники излучения в интегрально-оптических схемах
76. Проектирование защитного заземления электроустановок. Расчетно-графическая работа
77. Схемы по лекциям по Педагогике и Психологии высшей школы
78. Организация горячего цеха при приготовлении блюд
79. Программа для расчета аспирационной системы деревообрабатывающего цеха
Конструктор "Новый год". 
Светильник Uniel TLI-201, Е27, синий. 
Доска магнитно-маркерная, 60x90 см, алюминиевая рамка, полочка. 81. Программа для расчета цеха серийного производства
82. Расчет ленточного конвейера для литейного цеха
83. Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза
84. Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия
85. Проектирование видеокомплексов
89. Технология ремонта компрессионных холодильников "Минск-16"
90. Электроснабжение электромеханического цеха
91. Схемы управления электродвигателями
92. Классификация задвижек и ремонт трубопроводов
93. Расчет зануления двигателя
94. Конструкции технического обслуживания и ремонта спецтехники
95. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
96. Двигатель Стирлинга - прошлое, настоящее и будущее
Горшок дорожный и насадка на унитаз "HandyPotty" (лайм). 
Пенал "Гонка", 19х11 см, 3 отделения. 
Конструктор электронный "Знаток". 320 схем. 97. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
98. Общая схема электроснабжения
99. Проектирование привода к специальной установке
