Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором серии 4А со степенью защиты IP44

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам. Изобретение решается задача упрощения технологии изготовления и снижения радиальных размеров асинхронного

Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором серии 4А со степенью защиты IP44

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

Содержание

 

Введение

Патентное исследование

Электромагнитный расчет

.1 Выбор главных размеров

.2 Определение числа пазов статора, числа витков и сечения провода обмотки статора

.3 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

.4 Расчет фазного ротора

.5 Расчет намагничивающего тока

.6 Параметры рабочего режима

.7 Расчет потерь

.8 Расчет рабочих характеристик

.9 Расчет пусковых характеристик

Тепловой расчет

Вентиляционный расчет

Разработка конструкции и механический расчет

.1 Разработка конструкции

.2 Механический расчет

Специальная часть. Увеличение срока службы токопроводящих щеток фазного ротора

.1 Технико-экономическое обоснование предлагаемой конструкции

.2 Описание конструкции устройства для подъема щеток

Технологическая часть. Изготовление статорной обмотки асинхронного двигателя

.1 Технологический анализ

.2 Процесс изготовления двухслойной петлевой обмотки статора асинхронного двигателя

7.3 Технологическая инструкция на операцию 15 - намоточная

Организационно - экономическая часть

8.1 Расчет трудоемкости выполнения отдельных этапов и разработки в целом

.2 Определение состава и численности исполнителей

.3 Расчет пропускной способности КБ

.4 Расчет затрат на разработку изделия и договорной цены темы

.5 Расчет цены разработки

.6 Анализ технической прогрессивности новой конструкции

.7 Расчет годовых эксплуатационных издержек потребителя

.8 Расчет полезного эффекта товара в эксплуатации

.9 Определение цены нового изделия

.10 Определение цены потребления

8.11 Определение конкурентоспособности нового изделия

Безопасность и экологичность

.1 Безопасность производственной среды

.2 Расчет заземления

.3 Экологичность проекта

.4 Чрезвычайные ситуации

Заключение

Список литературы

 

Введение

 

Электрификация промышленности, транспорта, сельского хозяйства и быта населения обусловливает необходимость применения разнообразного электротехнического оборудования. Одним из основных видов этого оборудования являются электрические машины, которые служат для преобразования механической энергии в электрическую и обратно - электрической энергии в механическую, а также для преобразования одного рода электрической энергии в другой.

Асинхронные машины - наиболее распространённые электричские машины. Особенно широко они используются в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую. В настоящее время асинхронные двигатели потребляют около половины всей вырабатываемой в мире электроэнергии и широко применяются в качестве электропривода большинства механизмов. Это объясняется простотой конструкции, надежностью и высоким значением КПД этих электрических машин.

Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели напряжением до 1000 В. При этом машины мощностью от 0,75 до 100 кВт потребляют более 90% от общего потребления электроэнергии асинхронными двигателями.

Открытие асинхронных машин относится к 80-м годам прошлого столетия. Их создание связывают с именами итальянского ученого Г. Феррариса, югославского учёного Н. Тесла и русского учёного М. О. Доливо-Добровольского. Г. Феррарис и Н. Тесла независимо друг от друга в 1888 г. предложили способ получения вращающегося магнитного поля при двухфазном токе и создали первые асинхронные машины. Двигатель Г. Феррариса имел сплошной медный ротор, сосредоточенную двухфазную обмотку на статоре и развивал мощность в несколько ватт. Двигатель Н. Тесла имел также двухфазную сосредоточенную обмотку на статоре и такую же обмотку на роторе. Однако эти двигатели не получили широкого распространения.

Наибольшую роль в создании асинхронных двигателей сыграл М. О. Доливо-Добровольский. В 1889 г. он впервые использовал трёхфазный ток для получения, вращающегося магнитного поля, применил на статоре распределённую трёхфазную обмотку и обмотку ротора в виде беличьей клетки. Он также предложил трёхфазную обмотку ротора, выведенную на контактные кольца, и использовал для пуска двигателя реостат, подключенный к обмотке ротора через контактные кольца.

Почти за 100 лет существования асинхронных двигателей в них совершенствовались применяемые материалы, конструкция отдельных узлов и деталей, технология их изготовления, однако принципиальные конструкторские решения, прехюженные М. О. Доливо-Добровольским, в основном остались неизменными.

В дальнейшем большое распространение получили также и однофазные асинхронные двигатели, в основном для электробытовых приборов. Появилось также большое количество разновидностей и модификаций асинхронных машин, в частности асинхронные исполнительные двигатели, тахогенераторы, сельсины, поворотные трансформаторы и др. Небольшое применение нашли и асинхронные генераторы.

В 1969 - 1972 гг. была разработана серия асинхронных двигателей общего назначения - серии 4А.

В серии 4А за счёт применения новых электротехнических материалов и рациональной конструкции мощность двигателя при данных высотах оси вращения повышена на две - три ступени по сравнению с мощностью двигателей серии А2, что дало большую экономию дефицитных материалов. Существенно улучшились виброшумовые характеристики. При проектировании серии большое внимание было уделено повышению надёжности машин. Впервые в мировой практике для асинхронных двигателей общего назначения были стандартизированы показатели надёжности. Серия имеет широкий ряд модификаций и специализированных исполнений для максимального удовлетворения нужд электропривода. Благодаря высокому уровню унификации и стандартизации деталей и сборочных единиц это не создаёт существенных затруднений в производстве.

Наряду с развитием серий асинхронных двигателей общего назначения совершенствовались и методы проектирования.

В 80-х годах разработана новая унифицированная серия асинхронных двигателей АИ. Машины серии АИ, отличаются повышенными надёжностью и перегрузочной способностью, расширенным диапазоном регулирования, лучшими массогабаритными и энергетическими показателями, а также улучшенными виброакустическими характеристиками по сравнению с машинами серии 4А.

Опыт разработки и внедрения крупных серий асинхронных двигателей показал необходимость совместной работы расчётчиков, конструкторов и технологов, начиная с момента разработки технического задания на серию. В настоящее время немыслимо проектирование серий каких-либо изделий без глубокой технологической проработки.

Создание высокоэкономичных, высоконадёжных асинхронных двигателей единых серий - сложная научно-техническая задача, имеющая большое народнохозяйственное значение.

 

1 Патентное исследование

 

.1 Асинхронный электродвигатель / Элизов А.Д., Волков Ю.П., Красильников А.А., Самойлов А.Д., Семенов А.Г., Семенов И.М. [4].

 

Асинхронный электродвигатель, содержащий статор, два аксиально разнесенных одинаковых короткозамкнутых ротора с оппозитно расположенными выходными валами, установленными посредством подшипников в корпусе двигателя, отличающийся тем, что статор выполнен с одним сердечником, охватывающим оба ротора, а обмотка статора выполнена трехфазной, с вращающимся полем одного следования в пределах длины статора.

 

.2 Асинхронный двигатель / Тихонов В.В. [4].

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам. Изобретение решается задача упрощения технологии изготовления и снижения радиальных размеров асинхронного двигателя с регулируемой частотой вращения и улучшенными пусковыми характеристиками. Устройство содержит асинхронный двигатель с конструктивными особенностями, трансформатор тока и блока управления. Магнитопровод статора имеет пазы, расположенные соответственно на его внутренней и внешней цилиндрических поверхностях с трехфазной тороидальной обмоткой, магнитный шунт, размещенный на внешней цилиндрической поверхности пакета статора, имеющий пазы на внутренней поверхности, выполненные напротив пазов статора с размещенной в ней тороидальной обмоткой подмагничивания. Ротор двигателя состоит из двух роторов, разделенных магнитным сплавом. Первый ротор, короткозамкнутый, имеет на внешней поверхности пазы, в которых уложена обмотка из меди. Второй ротор, внешний, выполнен в виде сплошного массива из ферромагнитного материала. Характерным признаком изобретения является выполнение второго ротора в виде массива без обмотки. Применив предлагаемое изобретение, можно упростить технологию изготовления асинхронного двигателя при сохранении регулировочных и пусковых свойств, т. к. он выполняется либо путем токарной обработки, либо литьем. Кроме того, отсутствие второй короткозамкнутой обмотки позволяет уменьшить радиальные размеры двигателя.

 

.3 Асинхронный двигатель / Гуков Д.В., Еруманс А.А., Пеледов А.Л. [4].

 

Асинхронный двигатель, состоящий из статора, включающего магнитопровод и обмотку, ротора, соединенного с рабочим механизмом, обеспечивающим постоянную, близкую к номинальной нагрузку на двигатель, отличающийся тем, что сечение магнитопровода статора ниже общепринятого расчетного на 5 - 15% за счет использования двигателя только в режиме номинальной нагрузки.

 

.4 Асинхронный электродвигатель / Башин В.Н. [4].

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в металлургической, химической, нефтяной, газовой, горнодобывающей промышленности, в энергетике и на транспорте. В асинхронном двигателе роторная обмотка представляет собой известную "беличью клетку", статорная обмотка выполнена в вид

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>