Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Сведения о конструктивных формах и применяемых материалах в электромашиностроении. Определение размеров и геометрии сердечников, расчёт обмоток статора и ротора, рабочих характеристик, потерь мощности, магнитной системы и упрощенный тепловой расчет.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | учебное пособие |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.10.2017 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Напряженность магнитного поля Hс1 определяют следующим образом [1]: при 2р 4, а также при 2р = 2 и Bс1 l,4 Тл для определения Hс1 пользуются таблицами намагничивания для спинки машин переменного тока (табл. П. 3.1, П.3.3); при 2р = 2 и Bс1 > 1,4 Тл для определения Hс1 пользуются основными таблицами намагничивания (табл. П. 3.5, П. 3.6), при этом расчетное значение Bс1 по уравнению (6.22) уменьшают на 0,4 Тл.
Длина средней силовой линии в спинке статора, мм,
Lс1 = (/2p)(D1н hс1). (6.22)
Магнитное напряжение спинки статора, А,
Fс1 = Hс1 Lс1103. (6.23)
Спинка ротора. Магнитная индукция в спинке ротора
Bс2 = 0,5iB /kc2hc2 . (6.24)
Напряженность поля Hс2 определяют следующим образом: при 2р = 2 по основным таблицам намагничивания соответствующей марки электротехнической стали (табл. П. 3.5, П. 3.6), а при 2p 4 по таблицам намагничивания для спинки сердечника машин переменного тока (табл. П. 3.1, П. 3.3).
Длина средней силовой линии в спинке ротора, мм,
Lс2 = (/2p)(D2 2 hz2 hc2) + hc2. (6.25)
Магнитное напряжение спинки ротора, А,
Fс2 = Hс2 Lс2103, (6.26)
Коэффициент насыщения магнитной цепи двигателя
k = F/2F, (6.27)
где F МДС на пару полюсов в соответствии с выражением (6.1), А.
По полученному значению коэффициента насыщения необходимо провести анализ эффективности использования активных материалов машины и сделать вывод.
Намагничивающий ток, А,
I = pF/(0,9m1w1kоб1); (6.28)
относительно номинального тока
I = I/I1н. (6.29)
Это значение должно находиться в пределах интервала 0,18 - 0,35.
Главное индуктивное сопротивление обмотки статора, соответствующее основной гармонике, Ом:
xm = kЕU1/I , (6.30)
или в относительных единицах:
xm = xm I1н /U1 . (6.31)
Коэффициент магнитного рассеяния обмотки статора
= x1/xm . (6.32)
7. Потери и КПД асинхронного двигателя
Потери мощности при преобразовании энергии в электрической машине, переходящие в тепло, подразделяют на основные и добавочные.
Основные потери это потери, связанные с основными электромагнитными и механическими процессами, происходящими в электрической машине. Основные потери разделяются на магнитные, электрические и механические.
Основные магнитные потери. Расчетные массы стали, кг:
спинки статора - Gс1 = 7,8106li kc1hc1(D1н hc1) ; (7.1)
зубцового слоя - Gz1 = 7,8106li kc1hz1(D1+ hz1) Sп1Z1. (7.2)
Основные магнитные потери в спинке статора при частоте переменного тока f1 = 50 Гц, Вт,
Pм.с1 = kм.т P1,0/50B2с1Gс1. (7.3)
Основные магнитные потери в зубцовом слое статора, Вт,
Pмz1 = kм.т P1,0/50B2z1Gz1, (7.4)
где kм. т = 1,7 - технологический коэффициент, учитывающий увеличение магнитных потерь из-за наличия в сердечнике статора различных дефектов.
Удельные магнитные потери P1,0/50 = 2,5 Вт/кг для стали 2013; P1,0/50 = 1,75 Вт/кг - для стали 2312.
Основные магнитные потери в асинхронном двигателе, Вт,
Pм = Pм.с1 + Pмz1. (7.5)
Основные электрические потери в обмотке статора, Вт,
Pэ1 = m1I12 r1. (7.6)
Основные электрические потери в обмотке ротора, Вт,
Pэ2 = m2I22 r2 = m1I2 2r2. (7.7)
Для проверки расчета электрических потерь в обмотке ротора можно воспользоваться выражением, Вт:
Pэ2 = sPэм, (7.8)
где Pэм = P1 Pм1 Pэ1 электромагнитная мощность АД, Вт;
P1 = m1I1U1н cos1 мощность, подводимая к двигателю из сети, Вт.
Основные механические потери, Вт, для АД со степенью защиты IP44 и способом охлаждения IC0141
Рмех = kт (n1103)2(D1н102)4, (7.9)
где kт = 1,3(1 D1н103) при 2р = 2; kт = 1 при 2р 2;
Для АД со степенью защиты IP23 и способом охлаждения IC01 без радиальных вентиляционных каналов с вентиляционными лопатками на короткозамыкающих кольцах
Рмех = kт (n1103)2(D1103)4 Вт. (7.10)
Значение коэффициента kт принимается в зависимости от внутреннего диаметра сердечника статора D1: для двигателей с 2р = 2 kт = 6 при D1 250 мм и kт = 5 при D1 250 мм; для двигателей с 2р > 2 kт = 7 при D1 > 250 мм и kт = 6 при D1 250 мм.
Добавочные потери АД в соответствии с ГОСТ 11828-75 принимают равными 0,5% потребляемой двигателем мощности P1 в номинальном режиме, Вт:
Pдоб = 0,005P2/, (7.11)
где предварительное значение КПД двигателя.
Суммарные потери
P = (Pм + Pэ1 + Pэ2 + Pмех + Pдоб ); (7.12)
Коэффициент полезного действия асинхронного двигателя
= P2/P1 = 1 P/P1, (7.13)
с учетом того, что P1 = P2 + P.
Расчетное значение КПД не должно значительно отличаться от предварительно выбранного .
8. Аналитический расчёт рабочих характеристик
Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой зависимости тока статора I1, потребляемой мощности Р1, скольжения s, частоты вращения п2, КПД и коэффициента мощности cos1 от полезной мощности двигателя Р2.
Для расчёта рабочих характеристик асинхронного двигателя задаются рядом значений коэффициента нагрузки kн = Р2/Рн, например: 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25. Для каждого из этих значений рассчитывают требуемые параметры и заносят их в табл. 18. Затем строят рабочие характеристики двигателя.
Расчётное сопротивление, Ом,
. (8.1)
Полная механическая мощность, Вт,
P2 = P2 + Pмех + Pдоб . (8.2)
Значения А и В рассчитываются по следующим выражениям:
A = m1U21н/(2P2) - r1; (8.3)
B = m1U 21н/P2 + R = 2A + R. (8.4)
Скольжение при различных нагрузках двигателя определяют по формуле:
s A A2 c21r2B/B, (8.5)
где с1=1+х1/xm.
Эквивалентные сопротивления рабочей цепи схемы замещения (см. рис. 18), по которой проходит ток I2/c1 = I2 , определяются выражениями, Ом:
rэкв = c1r1 + c21r2/s; (8.6)
xэкв = c1x1 + c21x2; (8.7)
zэкв = r2экв + x2экв . (8.8 )
Рис. 18
Ток в рабочей цепи схемы замещения, А,
I2 = U1н/zэкв. (8.9)
Приведенное значение тока обмотки ротора, А,
I2 = c1 I2. (8.10)
Коэффициент мощности в рабочей цепи схемы замещения
cos2 = rэкв/zэкв. (8.11)
Активная составляющая тока ротора, А,
I2а = I2 cos2. (8.12)
Реактивная составляющая тока ротора, А,
I2р = I2 sin2. (8.13)
Активная составляющие тока статора идеального холостого хода, А,
I0a = (m1Iµ2r1 + Pм)/m1U1н ; (8.14)
Реактивная составляющие тока идеального холостого хода, А:
I0р I . (8.15)
Таблица. Расчет рабочих характеристик двигателя
Расчетные значения |
Ед. изм. |
Значение коэффициента нагрузки kн (kн = Р2/Рн) |
||||||
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|||
P2= kн Рн |
Вт |
|||||||
Pдоб'= Pдоб kн2 |
Вт |
|||||||
P'2 = P2 + Pмех + Pдоб |
Вт |
|||||||
A = m1U21н/(2P'2) - r1 |
||||||||
B = 2A + R' |
||||||||
A A2 c21r2B/B |
||||||||
rэкв = c1r1 + c21r2/s |
Ом |
|||||||
xэкв = c1x1 + c21x2 |
Ом |
|||||||
zэкв = r2экв + x2экв |
Ом |
|||||||
cos2 = rэкв/zэкв |
||||||||
I2 = U1н/zэкв |
А |
|||||||
I2а = I2 cos2 |
А |
|||||||
I2р = I2 sin2 |
А |
|||||||
I1a = I0a + I2а |
А |
|||||||
I1р = I0р + I2р |
А |
|||||||
I1 = I21a + I21р |
А |
|||||||
cos1 = I1а/I1 |
||||||||
P1 = m1U1н I1а |
Вт |
|||||||
з=P2/P1 |
||||||||
Pэ1 = m1I21r1 |
Вт |
|||||||
Pэм = P1 Pм Pэ1 |
Вт |
|||||||
n2 = n1(1 s), |
об/мин |
|||||||
M эм = 9,55Pэм/ n2 |
Н·м |
Активная составляющая тока статора, А,
I1a = I0a + I2а . (8.16)
Реактивная составляющая тока статора, А,
I1р = I0р + I2р . (8.17)
Ток статора асинхронного двигателя, А,
I1 = I21a + I21р . (8.18)
Коэффициент мощности асинхронного двигателя
cos1 = I1а/I1. (8.19)
Потребляемая двигателем мощность, Вт,
P1 = m1U1н I1а . (8.20)
Частота вращения ротора, об/мин,
n2 = n1(1 s). (8.21)
Электромагнитный момент, Нм,
M эм = 9,55Pэм/ n2, (8.22)
где Рэм электромагнитная мощность в соответствии с выражением (7.8), Вт.
Критическое скольжение
sкр c1r2/(x1 + c1x2). (8.23)
Сопротивление Rкр определяют по формуле:
Rкр = 2r1sкр/c1r2. (8.24)
Перегрузочная способность АД при постоянных параметрах схемы замещения рассчитывается по уравнению:
Размещено на http://www.allbest.ru/
(8.25)
9. Поверочный тепловой расчёт
Для обеспечения надёжной работы электрической машины в течение установленного срока службы необходимо, чтобы температура отдельных частей машины (обмотки, магнитопровода и т. п.) не превышала допустимых значений, установленных стандартом. Задача теплового расчёта состоит в определении превышения температуры отдельных частей машины. Результаты расчётов показывают правильность выбора электромагнитных нагрузок и подтверждают целесообразность применения в машине электроизоляционных материалов выбранного класса нагревостойкости.
При поверочном тепловом расчете использованы средние значения различных коэффициентов, характерные для АД.
Коэффициент теплоотдачи с поверхности сердечника статора 1, Вт/(мм2С), определяется для двигателей со степенью защиты IP44 по рис. 19, для IP23 - по рис. 20.
Рис. 19
Коэффициент k, учитывающий долю потерь в сердечнике статора, передаваемых воздуху внутри двигателя, определяется по табл. 19.
Таблица 19. Значения коэффициента k
Исполнение АД по способу защиты |
Значения коэффициента k при числе полюсов 2р |
||||||
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
||
IP44 |
0,22 |
0,20 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,16 |
|
IP23 |
0,84 |
0,80 |
0,78 |
0,76 |
0,74 |
0,72 |
Рис.20
Коэффициент определяет отношение значений удельной электрической проводимости меди при расчётной рабочей температуре и при максимальной допустимой температуре в соответствии с классом нагревостойкости: для класса нагревостойкости F = 1,07.
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя, С,
(9.1)
Периметр поперечного сечения условной поверхности обмотки статора, С:
для трапецеидального полузакрытого паза -
П1 = 2hп1 + bп1+ bп1; (9.2)
для прямоугольных полуоткрытых и открытых пазов -
П1 = 2(hп1 + bп1). (9.3)
Среднее значение эквивалентного коэффициента теплопроводности изоляции обмотки в пазу экв, учитывающего воздушные прослойки, для изоляции класса нагревостойкости F составляет 16105 Вт/(ммС).
Эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции провода экв определяется по рис. 21.
Рис. 21
Перепад температуры в изоляции части пазовой обмотки статора, С,
, (9.4)
где Cп1 односторонняя толщина изоляции в пазу статора, мм (табл. П. 2.1, П. 2.2). Для обмоток статоров из жестких катушек второе слагаемое в скобках формулы (9.4) принимают равным нулю.
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя, °С,
. (9.5)
Периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки обмотки статора, мм:
для трапецеидального полузакрытого паза -
Пл1 2hп1 + bп1+ bп1; (9.6)
для прямоугольных полуоткрытого и открытого пазов -
Пл1 2(hп1 + bп1). (9.7)
Перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки статора, °С,
, (9.8)
где Сл1 односторонняя толщина изоляции лобовой части, мм, которую можно принять равной Cп1.
Для статоров с открытыми и полуоткрытыми пазами второе слагаемое в скобках выражения (9.8) принимают равным нулю. Для обмоток, не имеющих изоляции лобовых частей, первое слагаемое в скобках равно нулю.
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя, °С,
(9.9)
Электрические потери в лобовых частях обмотки статора, Вт,
Pэл.л1 = kPэ12lл1/lср1. (9.10)
Электрические потери в пазовых частях обмотки статора, Вт,
Pэл.п1 = kPэ12l1/lср1. (9.11)
Суммарные потери (за исключением потерь в подшипниках), отводимые в воздух внутри двигателя, Вт:
для двигателей со степенью защиты IP23 -
Pв = P (1 k)(Pэл.л1 + Pм); (9.12)
для двигателей со степенью защиты IP44 -
Pв = P (1 k)(Pэл.п1 + Pм) 0,9Pмех; (9.13)
где P = P (k 1)(Pэ1 + Pэ2);
Условная поверхность охлаждения двигателя, мм2:
для двигателей со степенью защиты IP23 -
Sдв = D1н(l1 + 2lв1); (9.14)
для двигателей со степенью защиты IP44 (с охлаждающими ребрами) -
Sдв = (D1н + 8nрhр)(l1 + 2lв1), (9.15)
где nр и hр число охлаждающих ребер и их высота, определяются по рис. 22 и 23 в зависимости от высоты оси вращения машины.
Рис. 22
Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой охлаждающей среды, °С,
в = УРв/Sдвбв. (9.16)
Рис.23
Значение коэффициента подогрева воздуха в=f(D1н), Вт/(мм2С), определяется по графикам: для степени защиты IP44 - рис. 24, для IP23 - рис. 25.
Рис. 24
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой охлаждающей среды, °С,
1 = 1 +в. (9.17)
Это значение не должно превышать допустимой величины, ограниченной классом нагревостойкости изоляции (рабочая температура для класс изоляции F - 155 oC), следовательно, с учетом температуры окружающей среды 40 °С 1 ? 115 oC.
Рис. 25
По полученным результатам необходимо сделать вывод о тепловом состоянии рассчитанного двигателя.
10. Вентиляционный расчёт
Потери мощности, возникающие в АД при его работе, переходят в теплоту, которую необходимо отводить для того, чтобы температура активных частей двигателя не превышала допустимых пределов. Для этих целей, как правило, применяется искусственная вентиляция, которая осуществляется вентилятором, размещённым на валу машины. Такой способ называют самовентиляцией.
Вентиляционный расчет проводится с целью определения расхода воздуха, необходимого для охлаждения двигателя и получаемого от вентилятора.
Получаемый объем должен превышать необходимый. Это служит гарантией того, что машины не будет перегреваться более расчетного превышения температуры.
У двигателей со степенью защиты IP23 и способом охлаждения IC01 (радиальная система вентиляции) необходимый расход воздуха, м3/с,
, (10.1)
где св = 1100 Дж/(м3· оС) - теплоемкость воздуха.
Расход воздуха, который может быть обеспечен радиальной вентиляцией, м3/с,
, (10.2)
где = 2,6 при 2р = 2 и = 3,15 при 2р > 2.
У двигателей со степенью защиты IP44 и способом охлаждения IC0141 необходимый расход воздуха, м3/с,
(10.3)
где ;
= 1,8 при 2р = 2 и = 2,5 при 2р > 2.
Обеспечиваемый расход, м3/с,
(10.4)
Вентиляционный расчет завершается развернутым выводом по результатам выполнения условия .
Приложение 1
ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Электрические машины и общая электротехника»
Расчёт асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором
Курсовая работа по дисциплине
«Электрические машины и электропривод»
Вариант 53
Выполнил студент группы 34-а
__________________И. И. Иванов
Руководитель -
доцент кафедры ЭМиОЭ
_________________Л. Е. Серкова
Омск 2006
Приложение 2
Параметры изоляции обмоток статора
Таблица П. 2.1. Конструкция системы изоляции и элементы крепления всыпной обмотки статора двигателей с h = 160 - 260 мм при механизированной (рис. П. 2.1,а) и ручной (рис. П. 2.1, б) укладке обмотки
Позиция на рис. П. 2.1 |
Наименование элементов изоляции |
Материал |
Число слоев изоляции |
||
наименование и марка |
толщина, мм |
||||
1 |
Коробка пазовая |
Пленкосинтокартон ПСКФ или изоном |
0,37 - 0,4 |
1 |
|
2 |
Крышка пазовая |
То же |
0,5 |
1 |
|
3 |
Прокладка |
Стеклотекстолит СТЭФ-1 |
0,5 |
1 |
|
4 |
Клин пазовый |
Профильный стеклопластик СПП-Э или стеклотекстолит СТЭФ-1 |
- |
- |
|
5 |
Прокладка междуслойная |
Пленкосинтокартон ПСКФ или изоном |
0,5 |
1 |
|
- |
Прокладка междуфазовая в лобовых частях |
Пленкосинтокартон ПСКФ или изоном |
0,37 - 0,4 |
1 |
|
- |
Изоляция внутримашинных соединений и выводных концов |
Трубка изоляционная ТКСП |
- |
- |
|
- |
Бандаж лобовых частей |
Шнур-чулок АСЭЧ |
- |
- |
|
- |
Пропитка |
Лак ПЭ-993 |
- |
- |
|
- |
Покрытие лобовых частей |
Эмаль ЭП-91 |
- |
- |
Рис. П. 2.1
Таблица П.2.2.Конструкция системы изоляции и элементы крепления всыпной обмотки статора двигателей с h = 280 - 355 мм (класс нагревостойкости F)
Позиция на рис. П. 2.2 |
Наименование элементов изоляции |
Материал |
Число слоев изоляции |
||
наименование, марка |
толщина, мм |
||||
1 |
Коробка пазовая |
Стеклолакоткань ЛСП-130/155 Электронит |
0,15 0,3 |
1 1 |
|
2 |
Прокладка |
Стеклотекстолит СТЭФ-1 |
0,5 |
1 |
|
3 |
Прокладка |
То же |
0,5 |
1 |
|
4 |
Клин пазовый |
То же |
- |
- |
|
5 |
Прокладка междуслойная |
Стеклослюдопласт ГИТ-Т-ЛСБ |
0,45 |
1 |
|
- |
Прокладка междуфазовая в лобовых частях |
То же |
0,45 |
1 |
|
- |
Бандаж лобовых частей |
Лента стеклянная ЛЭС или лента лавсановая таф- тяная |
0,2 0,16 |
1 (враз- бежку) |
|
- |
Привязка междуслойной прокладки на выходе из паза |
Шнур-чулок АСЭЧ |
- |
- |
|
- |
Изоляция внутримашинных соединений |
Стеклолакоткань ЛСТР Трубка изоляционная ткр |
0,18 - |
2 (впол- нахлес- та) - |
|
- |
Изоляция выводных концов |
Стеклолакоткань ЛСТР |
0,18 |
2 (впол- нахлес- та) |
|
- |
Пропитка |
Лак К0-964н |
- |
- |
|
- |
Покрытие лобовых частей |
Эмаль ЭП-91 |
- |
- |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. П.2.2
Приложение 3
Магнитные характеристики материалов, применяемых для сердечников статора и ротора
Таблица П.3.1. Таблица намагничивания для спинки асинхронных двигателей (сталь 2013)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
52 64 80 100 124 152 185 221 262 320 400 520 750 1150 2000 3570 5770 |
53 65 81 102 126 155 188 225 267 327 410 542 788 1220 2160 3800 6000 |
54 66 83 104 129 158 191 229 272 334 420 564 826 1290 2320 4030 6300 |
55 67 85 106 132 161 195 233 277 241 430 586 864 1360 2490 4260 6600 |
56 69 87 108 135 164 199 237 283 349 440 608 902 1430 2650 4490 7000 |
58 71 89 111 138 168 203 241 289 357 450 630 940 1500 2810 4720 7400 |
59 72 91 113 140 171 206 245 295 365 464 654 982 1600 2960 4930 7900 |
60 74 93 115 143 174 209 249 301 373 478 678 1020 1700 3110 5140 8400 |
61 76 95 118 146 177 213 253 307 382 492 702 1070 1800 3270 5350 9000 |
62 78 97 121 149 181 217 257 313 391 506 726 1110 1900 3420 5560 9700 |
Таблица П.3.2. Таблица намагничивания для зубцов асинхронных двигателей (сталь 2013)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 |
124 154 188 223 256 286 324 270 424 486 586 709 850 1150 1520 2070 3150 5140 8920 14400 |
127 157 191 226 259 290 329 375 430 495 598 722 878 1180 1570 2160 3320 5440 9430 15100 |
130 160 194 229 262 293 333 380 436 504 610 735 906 1220 1620 2250 3500 5740 9940 15800 |
133 164 198 233 265 297 338 385 442 514 622 749 934 1250 1670 2340 3680 6050 10460 16500 |
136 167 201 236 268 301 342 391 448 524 634 763 962 1290 1720 2430 3860 6360 10980 17200 |
138 171 205 240 271 304 346 396 455 533 646 777 990 1330 1770 2520 4040 6670 11500 18000 |
141 174 208 243 274 308 350 401 461 563 658 791 1020 1360 1830 2640 4260 7120 12000 18800 |
144 177 212 247 277 312 355 406 467 574 670 805 1050 1400 1890 2760 4480 7570 12600 19600 |
147 180 216 250 280 316 360 411 473 584 683 820 1080 1440 1950 2890 4700 8020 13200 20500 |
150 184 220 253 283 320 365 417 479 585 696 835 1110 1480 2010 3020 4920 8470 13800 21400 |
Таблица П.3.3. Таблица намагничивания для спинки асинхронных двигателей (сталь 2312)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
89 108 131 159 194 231 274 332 410 509 656 905 1370 2180 3460 5220 10400 |
91 110 134 162 198 235 279 338 418 521 675 934 1440 2310 3630 5600 11100 |
93 113 136 166 201 239 284 344 426 533 695 965 1520 2410 3800 6000 11800 |
94 115 139 169 204 243 289 351 435 546 717 1000 1590 2550 3970 6400 12500 |
96 118 141 172 208 248 295 357 444 558 740 1040 1660 2610 4140 6900 13300 |
98 120 147 176 212 252 300 367 455 572 763 1090 1720 2720 4300 7400 14100 |
100 122 147 180 216 255 305 374 466 585 789 1130 1820 2840 4490 7900 14900 |
102 124 150 183 220 260 311 382 475 600 815 1190 1910 2980 4670 8500 15800 |
104 126 153 186 223 265 318 390 487 618 843 1240 2010 3130 4850 9100 16700 |
106 128 156 190 227 269 323 398 498 635 870 1290 2100 3290 5040 9700 17600 |
Таблица П.3.4. Таблица намагничивания для зубцов асинхронных двигателей (сталь 2312)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 |
140 174 204 245 292 342 403 488 593 724 897 1120 1450 1900 2700 4160 6750 10600 15900 23100 |
143 177 209 249 297 347 409 497 602 738 917 1150 1490 1940 2800 4350 7170 11000 16500 24300 |
146 180 213 253 302 353 417 509 613 755 936 1170 1530 2000 2920 4600 7400 11500 17300 25500 |
149 184 216 257 306 360 425 517 626 770 955 1210 1560 2070 3050 4800 7790 12100 17800 26800 |
152 186 221 262 311 366 433 527 638 790 977 1240 1610 2140 3220 5030 8150 12600 18500 28100 |
155 190 224 267 316 372 440 537 651 804 1000 1270 1650 2220 3330 5330 8520 13000 19100 29500 |
158 192 229 272 322 379 450 547 663 820 1020 1310 1690 2300 3490 5430 9000 13500 19600 30900 |
161 196 233 277 326 384 460 559 677 840 1040 1330 1750 2380 3610 5790 9400 14100 20300 32400 |
164 198 237 282 331 390 470 570 695 857 1060 1370 1790 2500 3710 6130 9750 14700 21100 33900 |
171 202 241 287 337 396 477 582 710 879 1090 1410 1840 2600 400 6420 10200 15400 22000 36400 |
Таблица П. 3.5. Основная таблица намагничивания (сталь 2013)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
56 63 70 78 88 99 110 125 141 200 300 620 1700 3400 7000 13000 20700 |
56 63 70 79 89 100 111 126 146 210 320 670 1860 3700 7500 13600 22600 |
57 64 71 80 90 101 113 127 152 220 350 780 2020 4000 8000 14200 24400 |
58 65 72 81 91 102 114 128 158 230 380 890 2180 4300 8500 14800 26300 |
59 66 73 82 92 103 115 129 164 240 410 1000 2340 4700 9200 15600 28100 |
60 67 74 83 93 104 117 132 170 250 430 1130 2500 5000 10000 16500 30000 |
60 67 74 84 94 105 118 133 176 260 460 1240 2700 5400 10600 17300 36000 |
61 68 75 85 95 106 120 134 182 270 500 1350 2800 5800 11200 18100 42000 |
61 68 76 86 96 107 121 136 188 280 540 1460 3000 6200 11800 18900 48000 |
62 69 77 87 97 108 123 138 194 290 580 1580 3200 6600 12400 19800 54000 |
Таблица П. 3.6. Основная таблица намагничивания.(сталь 2312)
Индукция В, Тл |
Сотые доли индукции, Тл |
||||||||||
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
||
Напряженность Н, А/м |
|||||||||||
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
89 108 131 159 194 234 274 332 410 509 656 905 1370 2180 3460 5220 10400 |
91 110 134 162 198 235 279 338 418 521 675 934 1440 2310 3630 5600 11100 |
93 113 136 166 201 239 284 344 426 533 695 965 1520 2410 3800 6000 11800 |
94 115 139 169 204 243 289 351 435 546 717 1000 1590 2550 3970 6400 12500 |
96 118 141 172 208 248 295 357 444 558 740 1040 1660 2610 4140 6900 13300 |
98 120 144 176 212 252 300 367 455 572 763 1090 1720 2720 4300 7400 14100 |
100 122 147 180 216 255 305 374 466 585 789 1130 1820 2840 4490 7900 14900 |
10212 4 150 183 220 260 311 382 475 600 815 1190 1910 2980 4670 8500 15800 |
104 126 153 186 223 265 318 390 487 618 843 1240 2010 3130 4850 9100 16700 |
106 128 156 190 227 269 323 398 498 635 870 1290 2100 3290 5040 9700 17600 |
Рис. П.3.1. Кривые намагничивания зубцов асинхронных двигателей, сталь 2013: 1 - = 4,0; 2 - = 3,0; 3 - = 2,5; 4 - = 1,8; 5 - = 1,4; 6 - = 1,0
Рис. П.3.2. Кривые намагничивания зубцов асинхронных двигателей,
сталь 2312: 1 - = 4,0; 2 - = 3,0; 3 - = 2,5; 4 - = 1,8; 5 - = 1,4; 6 - = 1,0
Приложение 4
Размеры выступающего конца вала электродвигателей
Таблица П. 4.1 Размеры выступающего конца вала электродвигателей по ГОСТ 18709-73 и ГОСТ 20839-75
Диаметр d1, мм |
Длина l1, мм |
Наибольший момент вращения, Нм |
Диаметр d1, мм |
Длина l1, мм |
Наибольший момент вращения, Нм |
|
7 9 11 14 16 18 19 22 24 28 32 38 42 48 55 60 65 70 |
16 20 23 30 40 40 40 50 50 60 80 80 110 110 110 140 140 140 |
0,25 0,63 1,25 2,8 4,5 7,1 8,25 14 18 31,5 50 90 125 200 355 450 630 800 |
75 80 85 90 95 100 110 120 125 130 140 150 160 170 180 190 200 220 |
140 170 170 170 170 210 210 210 210 250 250 250 300 300 300 350 350 350 |
1000 1250 1600 1900 2360 2800 4000 - - - - - - - - - - - |
Приложение 5
Выбор подшипников
Таблица П.5.1. Роликоподшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами (средняя широкая серия)
Условное обозначение подшипника |
Параметры подшипников |
n, |
||||||
d, мм |
D, мм |
B, мм |
r , мм |
C, H |
C0, H |
об/мин |
||
2605, 32605, 42605 2606, 32606, 42606 2607, 32607, 42607 2608, 32608, 42608 2609, 32609, 42609 2610, 32610, 42610 2611, 32611, 42611 2612, 32612, 42612 2613, 32613, 42613 2615, 32615, 42615 2616, 32616, 42616 2617, 32617, 42617 2618, 32618, 42618 2620, 32620, 42620 2622, 32622, 42622 2624, 32624, 42624 2626, 32626, 42626 2630, 32630, 42630 2634, 32634, 42634 |
25 30 35 40 45 50 55 60 65 75 80 85 90 100 110 120 130 150 170 |
62 72 80 90 100 110 120 130 140 160 170 180 190 215 240 260 280 320 260 |
24 27 31 33 36 40 43 46 48 55 58 60 64 73 80 86 93 108 120 |
2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0 5,0 5,0 |
36700 40900 45800 59900 77700 102000 113000 137000 149000 208000 220000 254000 265000 356000 264000 548000 650000 753000 1040000 |
27800 30600 34200 46600 61500 85500 92500 116000 123500 183000 198000 230000 240000 336000 450000 532000 650000 757000 1080000 |
8000 8000 6300 6300 6300 5000 5000 4000 4000 3150 3150 3150 2500 2500 2000 2000 2000 1600 1250 |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Таблица П.5.2. Шарикоподшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8338-75 (средняя серия)
Условное обозначение подшипника |
Параметры подшипников |
n, об/мин |
||||||
d, мм |
D, мм |
B, мм |
r , мм |
C, H |
C0, H |
|||
300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 324 326 |
10 12 15 17 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 120 130 |
35 37 42 47 52 62 72 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 215 225 240 260 280 |
11 12 13 14 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 50 55 58 |
1,0 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0 |
6250 7500 8750 10700 12250 17250 21600 25700 31300 37000 47500 55000 63000 71300 80200 87500 94600 102000 110000 117600 134000 141000 158000 167000 176500 |
3750 4640 5400 6670 7780 11400 14800 17550 22200 26200 35600 41800 48400 55600 63200 71500 80200 89400 99000 109000 130000 142000 167000 180000 194000 |
20000 16000 16000 12500 12500 10000 8000 8000 6300 6300 5000 5000 4000 4000 4000 3150 3150 3150 3150 2500 2500 2500 2500 2500 1600 |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. П. 5.2
Приложение 6
Сведения о конструктивных формах и применяемых в электромашиностроении материалах
П. 6.1. Конструктивные формы исполнения электрических машин
Конструктивные формы исполнения электрических машин определяются в основном тремя факторами: степенью защиты, способом охлаждения и способом монтажа.
Условное обозначение степени защиты IР - начальные буквы английских слов Internationl protektion, например: IР44. Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания твердых тел, вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды внутрь машины. Для электрических машин напряжением до 1000 В установлено шесть степеней защиты, обозначаемых следующим образом:
0 - защита отсутствует;
1 - защита от случайного соприкосновения большого участка человеческого тела с токоведущими и вращающимися частями; отсутствует защита от преднамеренного соприкосновения; имеется защита от попадания внутрь твердых тел диаметром не менее 52, 5 мм;
2 - защита от соприкосновения пальцев человека с токоведущими и вращающимися частями и защита от попадания внутрь машины твердых тел диаметром не менее 12,5 мм;
3 - защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями инструмента, проволоки и других предметов, толщина которых превышает 2,5 мм; защита от попадания внутрь машины твердых тел диаметром не менее 2,5 мм;
4 - защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями предметов толщиной более 1 мм и защита от попадания внутрь машины твердых тел толщиной не менее 1 мм;
5 - полная защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и полная защита от вредных отложений пыли внутри машины.
Для этих же машин существует девять степеней защиты от попадания воды внутрь машины:
0 - защита отсутствует;
1 - защита от капель сконденсировавшейся воды, падающих вертикально;
2 - защита от капель воды, падающих под углом не более 15° к вертикали;
3 - защита от дождя, падающего под углом не более 60° к вертикали;
4 - защита от брызг воды любого направления;
5 - защита от водяных струй в любом направлении;
6 - защита от воздействий, характерных для палубы корабля,
включая захлестывание морской волной;
7 - защита при погружении в воду на ограниченное время и при определенном давлении, (время и давление указаны в стандартах);
8 - защита при погружении в воду на неограниченное время при давлении, указанном в стандартах.
Способы охлаждения электрических машин определены ГОСТ 20459-87. Обозначение способов охлаждения электрических машин состоит из начальных букв IС английских слов International cooling и ряда букв и цифр, обозначающих способ охлаждения. Сначала указывается буква, обозначающая вид хладагента: А - воздух, Н - водород, W - вода и т. д. Если хладагентом является только воздух, то буква опускается. Затем идет несколько цифр: первая цифра условно обозначает устройство цепи охлаждения для циркуляции хладагента, например воздуха, вторая - способ перемещения хладагента. Если машина имеет несколько цепей охлаждения (например, внутренняя вентиляция и наружный обдув), то в обозначении может быть четыре цифры: две - для обозначения наружной цепи охлаждения и две - для внутренней.
Ниже приведены примеры обозначения наиболее распространенных способов охлаждения электрических машин:
1С01 - защищенная машина с самовентиляцией: вентилятор расположен на валу машины;
1С0041 - закрытая машина с естественным охлаждением;
1С0141 - закрытая машина, обдуваемая наружным вентилятором, расположенным на валу машины;
1С0151 - закрытая машина, имеющая корпус с трубами для прохода воздуха, с наружным и внутренним вентиляторами.
Опыт проектирования электрических машин определил увязку исполнения машин по степеням защиты и способам охлаждения с высотой оси вращения машин, которую следует рассматривать как рекомендуемую при проектировании асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока, предназначенных для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым и регулировочным свойствам двигателей, скольжению, КПД и т. п.
Монтаж электрических машин в местах их установки осуществляется обычно на лапах или посредством фланцев. При этом возможно разное пространственное расположение оси вала машины (например, горизонтальное или вертикальное). Электрические машины большей мощности обычно выполняют со стояковыми подшипниками.
Разновидности конструктивного исполнения электрических машин по способу монтажа определены ГОСТ 2479-79.
Ниже приведены примеры обозначения наиболее распространенных видов конструктивного исполнения машин по способу монтажа:
IМ1001 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, конец вала цилиндрический, направлен горизонтально, лапы обращены вниз;
IМ1011 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, конец вала цилиндрический, направлен вертикально вниз;
IМ1031 - то же, что и IМ011, но конец вала направлен вертикально вверх;
IМ2101 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем, не доступным с обратной стороны, конец вала цилиндрический, направлен горизонтально, лапы обращены вниз;
IМ2111 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем, не доступным с обратной стороны, конец вала цилиндрический, направлен вертикально вниз;
IМ2131 - то же, что и IМ2111, но конец вала направлен вертикально вверх.
П. 6.2. Материалы, применяемые в электромашиностроении
В процессе работы, транспортирования и хранения электрическая машина испытывает целый комплекс механических и тепловых воздействий, а также действие солнечной радиации, пыли, коррозионно-активных элементов и т. д. Механические нагрузки обусловлены центробежными силами и вибрацией, реакцией передачи, электромагнитными силами, возникающими в рабочем режиме и особенно значительными при переходных процессах. Тепловые воздействия связаны с окружающей средой и различными видами потерь в самой машине. Наиболее опасны тепловые воздействия на электрическую изоляцию, в ко-
торой при температуре, превышающей допустимую, процесс теплового старения развивается весьма интенсивно.
При выборе материалов исходят не только из их физических свойств (механической прочности, электрической проводимости, нагревостойкости и т. п.), но и из их цены и дефицитности. Если физические свойства материалов определяют энергетические показатели машины, ее надежность и технологичность, то их стоимость существенно влияет на экономичность машины.
Материалы, применяемые в электромашиностроении, разделяются на конструкционные, активные и электроизоляционные.
Конструкционные материалы применяются для изготовления деталей машины, преимущественным назначением которых является восприятие и передача механических нагрузок, а также обеспечение требуемой степени защиты, охлаждения, смены смазки и т. д. (станины, подшипниковые щиты, валы, жалюзи, уплотнители, вентиляторы и т. д.). В качестве конструкционных материалов используют сталь, чугун, цветные металлы и их сплавы, пластмассы.
Активные материалы служат для создания в электрической машине необходимых условий для протекания электромагнитных процессов и подразделяются на проводниковые и магнитные. Электроизоляционные материалы предназначены для электрической изоляции обмоток и других токоведущих частей машины.
Некоторые детали и сборочные единицы машины работают в сложных физических условиях и выполняют функции как конструкционных, так и активных (например, станины машин постоянного тока). К таким материалам предъявляются смешанные требования. Например, хорошие магнитные свойства материала или его электропроводящие свойства должны сочетаться с механической прочностью.
П. 6.2.1. Магнитные материалы применяют для изготовления магнито-проводов. Одним из основных требований, предъявляемых к магнитным материалам, является высокая магнитная проницаемость, т. е. требуемый магнитный поток в машине должен создаваться возможно меньшей МДС обмотки возбуждения.
Некоторые элементы магнитопроводов электрических машин подвержены перемагничиванию, что вызывает потери энергии на вихревые токи и на перемагничивание (гистерезис).
К магнитным материалам, из которых изготавливаются такие элементы магнитопроводов, предъявляются еще и требования минимальных потерь на перемагничивание и повышенное удельное электрическое сопротивление. Последнее способствует уменьшению потерь на вихревые токи.
В настоящее время наилучшим магнитным материалом, удовлетворяющим всем перечисленным требованиям, является тонколистовая электротехническая сталь. Широкий диапазон электромагнитных свойств электротехнической стали достигается изменением содержания кремния. Обычно сталь с меньшим содержанием кремния имеет меньшую магнитную проницаемость и большие удельные потери, но и большее значение индукции насыщения. С повышением содержания кремния возрастает хрупкость стали, что создает определенные трудности при штамповке (образование трещин). Это обстоятельство ограничивает применение высоколегированных электротехнических сталей для изготовления сердечника при небольших размерах зубцов и пазов. По способу прокатки стали подразделяются на холоднокатаные и горячекатаные.
Тонколистовая холоднокатаная электротехническая сталь выпускается в виде рулонов, листов и резаной ленты. Горячекатаная электротехническая сталь выпускается в листах. Поставка холоднокатаной стали в рулонах и резаных лентах позволяет автоматизировать штамповку, что значительно повышает производительность труда и уменьшает отходы.
Обозначение марки стали состоит из четырех цифр:
первая - класс по виду прокатки и структурному состоянию:
1 - горячекатаная;
2 - холоднокатаная изотропная (имеющая одинаковые магнитные свойства вдоль и поперек направления проката);
3 - холоднокатаная анизотропная (магнитные свойства вдоль направления проката лучше, чем поперек);
вторая - содержание кремния, %:
0 - до 0,4 (нелегированная);
1 - 0,4 - 0,8;
2 - 0,8 - 1,8;
3 - 1,8 - 2,8;
4 - 2,8 - 3,8;
5 - 3,8 - 4,8;
третья - группа по основному нормируемому показателю:
0 - удельные потери при магнитной индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц (Р1,7/50);
1 - удельные потери при магнитной индукции 1,5 Тл и частоте 50 Гц (P1,5/50);
2 - удельные потери при магнитной индукции 1,0 Тл и частоте 400 Гц (P1,0/400);
6 - магнитная индукция в слабых магнитных полях при напряженности поля 0,4 А/м (B0,4);
7 - магнитная индукция в средних магнитных полях при напряженности поля 10 А/м (B1,0);
четвертая - порядковый номер типа стали.
Элементы магнитопровода, изготавливаемые из листовой электротехнической стали, имеют шихтованную конструкцию, т. е. выполняются в виде пакета выштампованных листов, изолированных друг от друга изоляционной пленкой (лак, оксидная пленка), которая служит для уменьшения потерь на вихревые токи. Заполнение такого пакета сталью зависит от толщины листов стали, толщины изоляционной пленки, качества поверхности листов и усилия запрессовки и учитывается коэффициентом заполнения пакета сталью, равным отношению сечения чистой стали (без изоляции) ко всему сечению пакета.
В современных единых сериях асинхронных двигателей 4А преимущественное применение получили холоднокатаные изотропные стали марок 2013, 2312 и 2411.
Холоднокатаные изотропные стали обладают высокими магнитными свойствами, хорошим качеством поверхности, малой разнотолщинностью. Применение этих сталей позволит существенно улучшить энергетические показатели и уменьшить массу электрических машин.
П. 6.2.2. Электроизоляционные материалы. Требования к электроизоляционным материалам весьма разнообразны, так как их свойства во многом определяют эксплуатационную надежность, габаритные размеры, массу и стоимость машины.
Одним из важнейших свойств электроизоляционного материала является нагревостойкость -- способность материала выполнять функции при воздействии рабочих температур в течение времени, определяемого сроком службы электрической машины.
По нагревостойкости все электроизоляционные материалы разделяются на семь классов, при этом каждому классу нагревостойкости соответствует своя предельно допустимая температура:
Класс нагревостойкости - Y A E B F H C
Предельно допустимая температура, C, - 90 105 120 130 155 180 180
Класс нагревостойкости F. Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, но с применением органических лаков и смол, модифицированных кремнийорганическими и другими нагревостойкими смолами. Изоляция этого класса не должна содержать хлопка, целлюлозы и шелка.
Эксплуатация изоляционного материала в соответствии с температурой, указанной для каждого класса нагревостойкости, обеспечивает ему длительный срок службы (20 - 25 лет) без заметной потери изоляционных и механических свойств. Если материал использовать при температуре, превышающей указанную для соответствующего класса нагревостойкости, то срок службы изоляции резко сокращается. Это объясняется интенсивным тепловым старением материала, сопровождаемым утратой им электроизоляционных свойств и механической прочности. Поэтому важнейшей задачей разработчика электрической машины является правильный выбор класса нагревостойкости изоляционных материалов, т. е. класс нагревостойкости выбранного материала должен соответствовать фактической рабочей температуре частей машины.
Электроизоляционные материалы должны обладать также высокой теплопроводностью, обеспечивающей необходимый отвод теплоты от обмоток машины, должны быть эластичными и механически прочными, т. е. не разрушаться как в процессе изготовления машины, так и при ее транспортировке и эксплуатации, когда изоляция обмоток подвергается воздействию ударных и вибрационных нагрузок, электродинамических усилий и т. д.
Обычно электрическая изоляция обмотки машины состоит из нескольких видов электроизоляционных материалов, образующих систему изоляции. Непременным условием надежной работы такой системы является совместимость всех ее составляющих.
Кроме того, изоляционные материалы должны обладать требуемыми тепло-, влаго-, холодостойкостью и т. д.
Изоляция обмоток по своим функциям подразделяется на пазовую (корпусную), витковую и проводниковую. Проводниковая изоляция - изоляция обмоточного провода, витковая - изоляция, нанесенная на виток. Витковая изоляция обычно применяется лишь в высоковольтных машинах. Пазовую (корпусную) изоляцию л ибо накладывают на катушки (секции) обмотки, либо устанавливают в пазы машины до укладки обмотки. Кроме того, в пазы машины помещают прокладки: на дно паза, под клин и между слоями обмотки.
Надежность машины при эксплуатации в значительной степени зависит от пропитки как обмотки в целом, так и отдельных изоляционных материалов. Требования к применяемым для этой цели пропиточным лакам чрезвычайно разнообразны и заключаются в следующем: достаточная изоляционная прочность, хорошая пропитывающая способность, влаго- и химостойкость, при рабочей температуре лак не должен давать трещин и терять эластичности; в некоторых случаях лак должен обладать хорошими клеящими свойствами. Кроме того, пропиточные составы должны быть совместимы с изоляционными материалами и не должны вызывать заметного снижения их теплопроводности.
В современных электрических машинах широкое применение получили композиционные электроизоляционные материалы. Такой материал представляет собой сочетание полимерных пленок с различными гибкими изоляционными материалами на основе синтетических волокон. Указанные компоненты соединяют между собой клеящими составами. Функции компонентов различны: пленка принимает на себя электрическую и механическую нагрузку, а волокнистые материалы придают композиции необходимые технологические свойства - жесткость, упругость, надежную связь между поверхностью пазовой изоляции и прилегающими к ней поверхностью катушек с одной стороны и поверхностью магнитопровода с другой. Непременным условием при подборе компонентов является их полная совместимость.
Композиционные материалы обладают высокими механическими свойствами, что позволяет поставлять их в рулонах и применять при механизированном способе укладки обмоток. Примерами композиционного материала могут служить пленкосинтокартоны марок ПСК-Ф и ПСК-ЛП, состоящие из полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТФ), оклеенной с двух сторон бумагой из фенилонового волокна (ПСК-Ф) либо бумагой из лавсанового волокна с пропиткой (ПСК-ЛП) или без нее (ПСК-Л).
П. 6.2.3. Проводниковые материалы и обмоточные провода. В качестве проводниковых материалов в электромашиностроении широко применяется электролитическая медь и реже - рафинированный алюминий.
Для заливки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей применяют алюминий. В результате заливки в стержнях и короткозамыкающих кольцах появляются воздушные включения, а при циклевке под давлением алюминий приобретает волокнистую структуру. Все это ведет к некоторому увеличению электрического сопротивления клетки.
К обмоточным проводам, применяемым в электромашиностроении, предъявляются следующие требования: малая толщина изоляционного слоя, высокая механическая прочность при одновременной гибкости провода и эластичности изоляции, электрическая прочность и нагревостойкость изоляционного покрытия, высокая теплопроводность, стойкость к растворителям.
Таблица П.6.1.Маркировка проводов
Марка провода |
Класс нагрево- стойкости изоляции |
Наименование провода |
|
ПЭТ-155 ПЭТП-155 ПЭТВ ПЭТВП ПСД ПСДК ПЭТВСД |
F F B B F H B |
Провод медный круглый с полиэфиримидной изоляцией То же, прямоугольный Провод медный круглый с полиэфирной изоляцией То же, прямоугольный Провод медный круглый или прямоугольный с двухлойной изоляцией из бесщелочного стекловолокна с подклейкой и пропиткой нагревостойким лаком То же, с подклейкой и пропиткой кремнийорганическим лаком Провод медный с нагревостойкой эмалевой изоляцией и двухслойной обмоткой стекловолокном, подклейкой и пропиткой нагревостойким лаком |
Для изолирования проволоки применяются волокнистая, эмалевая или эмальволокнистая виды изоляции.
Наибольшее применение получили обмоточные провода, изолированные слоем органической эмали (эмалированные провода), и провода с волокнистой изоляцией. При выборе обмоточного провода обычно отдают предпочтение проводам с эмалевой изоляцией, у которых толщина изоляционного покрытия в 1,5 - 3 раза меньше, чем у проводов с волокнистой и эмальволокнистой изоляцией.
Класс нагревостойкости эмалированных проводов зависит от свойств пропиточного лака. Например, провода марок ПЭТП и ПЭТВП, пропитанные лаками МЛ-92 и ПЭ933, имеют класс нагревостойкости В, а провода марки ПЭТ-155 и ПЭТП-155, пропитанные лаками ПЭ933 и К0-916к, имеют класс нагревостойкости Р.
Приложение 7
Примерный перечень вопросов к защите курсовой работы
Выполнение расчетной части курсовой работы и оформление ее с учетом требований к содержанию и объему является важным этапом, но не достаточным для правильной оценки осознанного отношения к полученным знаниям и закрепленнию теоретического материала. Поэтому оценка за выполнение курсовой работы складывается из формальной оценки качества выполнения пояснительной записки и качественной оценки знаний по существу темы, которой посвящена курсовая работа. В связи с этим авторы предлагают студентам данный перечень вопросов, подготовка ответов на которые поможет студентам значительно глубже разобраться в материале курсовой работы и добиться хороших результатов на ее защите.
Знать комментарий к полученному заданию:
- какие данные служат исходными для расчета асинхронного двигателя и что они обозначают;
- какая мощность указывается в паспорте двигателя и называется номинальной;
- в каких единицах задаётся номинальная мощность и почему;
- что означает заданная синхронная частота вращения;
- для чего задаётся необходимость включения обмоток как «звездой», так и «треугольником», как определить способ включения обмоток АД по паспортным данным и параметрам питающей цепи;
- как на расчёт влияет степень защиты двигателя.
Группа вопросов из теории асинхронных машин (АМ):
- род тока АД;
- для чего предназначены двигатели, классификация АД по конструктивному исполнению;
- принцип работы АМ;
- скольжение, что значит «критическое скольжение»;
- как создаётся вращающееся магнитное поле в АД;
- режимы работы АМ, при каких условиях они наступают;
- рабочие характеристики АД;
- основные требования, предъявляемые к обмоткам машин переменного тока;
- принцип построения трехфазных обмоток и алгоритма ее укладки в пазы статора, параметры развертки;
Подобные документы
Определение структуры и параметров объекта управления скоростью асинхронного двигателя с фазным ротором. Расчет его динамических характеристик. Расчет характеристик асинхронного двигателя. Разработка принципиальной схемы и конструкции блока управления.
курсовая работа [416,9 K], добавлен 29.07.2009Определение электромагнитных параметров трансформатора. Выбор материала и типа магнитопровода. Определение значения магнитной индукции, потерь мощности и плотности токов. Расчёт ёмкости трансформатора. Проверка вместимости обмоток в окно магнитопровода.
курсовая работа [943,1 K], добавлен 22.01.2017Проектирование следящей системы двухфазного асинхронного двигателя, содержащей редуктор. Расчет передаточной функции двигателя по управляющему воздействию. Расчет ключевых параметров желаемой передаточной функции разомкнутой цепи следящей системы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.06.2014Лампа бегущей волны - электровакуумный прибор на длительной бегущей электромагнитной волне. Расчет геометрии замедляющей системы. Дисперсия как зависимость фазовой скорости волны от её частоты. Расчет геометрии и рабочих параметров вывода и ввода энергии.
контрольная работа [545,3 K], добавлен 14.11.2010Описание принципа действия выбранной системы автоматического регулирования. Выбор и расчет двигателя, усилителя мощности ЭМУ, сравнивающего устройства. Определение частотных характеристик исходной САР. Оценка качества регулирования системы по ее АЧХ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.10.2011Установка статора в герметичный корпус с отделением активной поверхности от зазора и ротора сплошной металлической перегородкой. Электромеханическая часть АДКСП. Основные свойства частотно-регулируемого асинхронного электромеханотронного преобразователя.
статья [138,9 K], добавлен 15.02.2010Назначение микрополосковых антенн. Выбор материала антенной решетки и определение конструктивных размеров микрополоскового излучателя. Расчёт зависимости входного сопротивления от частоты. Расчёт конструктивных размеров элементов антенной решетки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.03.2012Определение геометрии прямоугольного и круглого волновода, расчет и построение графиков частотной зависимости электрических характеристик (фазовой, групповой скоростей и т.д.). Расчет геометрии коаксиальной, несимметричной, симметричной полосковой линии.
контрольная работа [342,6 K], добавлен 22.11.2009Векторное управление частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Результирующая составляющая токов статора и ротора. Структурная схема управления по вектору потокосцепления ротора. Структурная схема системы двухзонного регулирования скорости.
презентация [231,6 K], добавлен 02.07.2014Выбор силовой исполнительной и измерительной части системы (двигателя и усилителя мощности). Составление уравнения динамики и передаточных функций. Синтез последовательного корректирующего устройства методом логарифмических частотных характеристик.
контрольная работа [377,1 K], добавлен 10.04.2015