Антиплагиат. Полный отчет. Макаров И.А. (1234335), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Асинхронные (индукционные) линейныедвигатели благодаря простоте конструкции и высокой надежности получилинаибольшее применение. [4]Для объяснения принципа работы линейного асинхронного двигателяобратимся к асинхронному двигателю с вращательным движением ротора. Еслистатор этого двигателя (6рисунок 3.4, а) мысленно «разрезать» и «развернуть»так, чтобы он образовал дугу с углом α (6рисунок 3.4, б), то диаметр ротораувеличится.
При этом мы получим асинхронный двигатель с дуговым статоромЧастота вращения (об/мин) магнитного поля статора этого двигателя(синхронная частота): [4], (3.1)6где – синхронная частота вращения обычного (до «разрезания»)асинхронного двигателя, об/мин;– угол дуги статора, рад.Из6рисунка 3.4 следует, что, изменяя угол α, можно получить дуговойасинхронный двигатель на любую синхронную частоту меньше частотывращения . Дуговые двигатели применяют для безредукторного приводаустройств, требующих небольших частот вращения, исключив применениесложного и трудоемкого редуктора.2866Рисунок 3.4 – Дуговой и линейный двигательЕсли же «разрезанный» статор развернуть в плоскость, то получимасинхронный линейный двигатель (6рисунок 3.4, в). Принципиальноеконструктивное отличие линейного асинхронного двигателя от асинхронногодвигателя с вращательным движением ротора состоит в том, что первичныйэлемент линейного двигателя (индуктор) создает не вращающееся, а бегущеемагнитное поле и нижняя часть двигателя с короткозамкнутой обмоткой (илибез нее) называемая вторичным элементом, перемещается вдоль своей оси.Скорость бегущего поля в линейном двигателе (м/с): [4], (3.2)6где – частота тока в обмотке статора, Гц;– полюсное деление;– длина статора (индуктора), м.Принцип действия линейного асинхронного двигателя основан на том, что296бегущее поле индуктора, сцепляясь с короткозамкнутой обмоткой вторичногоэлемента двигателя, наводит в ней ЭДС.
Возникающие в стержнях этой обмоткиhttp://dvgups.antiplagiat.ru/report/print/465?c=014.06.2017токи взаимодействуют с бегущим полем индуктора и создают на индукторе иВыводотчета на печать - Антиплагиатвторичном элементе электромагнитные силы, стремящиеся линейноPage 12 of 41переместить подвижную часть двигателя относительно неподвижной.
Внекоторых конструкциях линейных двигателей подвижной частью являетсяиндуктор, а в некоторых — вторичный элемент, называемый в этом случаебегунком. Если вторичный элемент линейного двигателя невозможно изготовитьс короткозамкнутой обмоткой, то применяют вторичные элементы в видеполосы из меди, алюминия или ферромагнитной стали.
Наиболееудовлетворительными получаются характеристики линейного двигателя присоставном вторичном элементе, например выполненном в виде полосы изферромагнитной стали, покрытой слоем меди. [4]Основной недостаток асинхронных двигателей с разомкнутым статором —дуговых и линейных — явление краевого эффекта, представляющего собойкомплекс электромагнитных процессов, обусловленных разомкнутойконструкцией статора. К нежелательным последствиям краевого эффекта впервую очередь следует отнести появление «паразитных» тормозных усилий,направленных против движения подвижной части двигателя, и возникновениепоперечных сил, стремящихся сместить подвижную часть двигателя впоперечном направлении.
Кроме того, краевой эффект вызывает ряд другихнежелательных явлений, ухудшающих рабочие характеристики линейныхдвигателей.Линейные асинхронные двигатели6значительной мощности применяют натранспорте в качестве тяговых двигателей. Один из вариантов такого двигателяпоказан на6рисунке 3.5. Здесь индуктор 2 двигателя подвешен к транспортномусредству 1, а стальная полоса 3 установлена вертикально на основании путимежду рельсами. Из этой конструкции поперечная сила Fп вызванная краевымэффектом используется полезно, так как она уменьшает силу давления нанесущие оси и колеса и, как следствие, уменьшает трение качения.3066Рисунок 3.5 – Линейный асинхронный двигатель привода железнодорожноготранспортного6средства3.3 Понятие о воздушном зазореГоворя об асинхронном двигателе необходимо рассказать о воздушномзазореДля выбора величины воздушного зазора δ в асинхронных двигателях былпредложен ряд эмпирических формул.
В качестве примераформулы. [6]62приведем двеФормула Пихельмайера:δст = 0,03 + 0,02 3√Dcm. (3.4)Формула Каппа:δст = 0,02 + Dcm/1000. (3.5)Данные относительно величины воздушного зазора можно также получитьиз кривой,62данными ОСТ.рисунок 3.5. При выборе величины δ лучше всего руководствоватьсяМинимальный технически осуществимый воздушный зазор лежит вблизи0,262mm.В машинах, предназначенных для тяжелых условий работы, воздушныйзазор берут больше на 60%, чем следует из62рисунка 1.31Рисунок 3.5 - Зависимость величины воздушного зазора от диаметра ротораВоздушный зазор – зазор19между статором и ротором (индуктором и якорем)играет важную роль в электрических19машинах. Его величина и равномерностьраспределения по расточке статора оказываютбольшое влияние на основныеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/report/print/465?c=01914.06.2017энергетические показатели машин и ряд других показателей, вВыводотчета на печать - Антиплагиатвибрацию, шум, нагрев. [5]Page 13 of 41том числе наИзменение воздушного зазора вследствие эксплуатационного износавыражается в его равномерномстатора втока.1919или неравномерном увеличении по расточкемашинах переменного тока или под полюсами в машинах постоянногоИзменение воздушного зазора вследствие эксплуатационного износавыражается в его равномерномстатора втока.1919или неравномерном увеличении по расточкемашинах переменного тока или под полюсами в машинах постоянного32Повышенный воздушный зазор снижает коэффициент полезного действиямашин, увеличивает ток холостого хода.Неравномерность воздушного зазора вызывает искажение магнитного поля19машины.
В асинхронных электродвигателях в результате этого увеличиваетсявибрация и шум. В машинах постоянного тока, кроме того, может ухудшатьсякоммутация, что приводит к усилению искрения щеток.19влияние на качество коммутации имеет воздушный зазорОсобенно ощутимое19между якорем идополнительными полюсами. Кроме того, изменение воздушного зазора подэтими полюсами влияет на величину тока в коммутирующей секции обмоткиякоря.
При увеличении этого тока обмотка якоря и щеточный аппаратперегреваются. [5]19В судовых электрических машинах постоянного тока мощностью до 50 кВтвеличина воздушного зазора составляет от 0,7 до 3,0 мм; при большеймощности – до 10 мм. В синхронных генераторах его величина15 мм, в асинхронных электродвигателях – от 0,25 до 1,5 мм.Допустимые1919обычно от 3 доотклонения величин воздушных зазоров судовыхэлектрических машин приведен в таблице 3.1.Таблица 3.1 - Допустимыеэлектрических19Вид электрической19машинахотклонения величины воздушного зазора в судовыхмашиныОтклонение от номинального значения, не болееГенератор,двигательпостоянного токаПод главными полюсами: для петлевой обмоткипри зазорах 3мм и меньше – 10%;При зазорах19свыше 3 мм – 5 мм;Для волновой обмотки при зазорах 3 мм именьше – 20%; при зазорах19свыше 3 мм – 10%;33Окончание таблицы 3.1Вид электрическоймашиныОтклонение от номинального значения, не болееСинхронныйгенераторДля тихоходных – 10%, для быстроходных – 5%;Неравномерность зазора ( отношение разностинаибольшего и наименьшего зазоров инаименьшему) – 10%193.4 Расчет габаритов и мощности стационарного тягового устройстваhttp://dvgups.antiplagiat.ru/report/print/465?c=014.06.2017(на основе асинхронного двигателя)Выводотчета на печать - АнтиплагиатНеобходимо подобрать индуктор (стационарное тяговое устройство) такPage 14 of 41чтобы его размеры вписывались в размеры габарита приближения строения инайти эквивалент этому индуктору из обычных асинхронных двигателейпромышленного назначения.Аналогом для индуктора установим электродвигатель серии АИРмощностью 90 кВт и частотой вращения 450 об/мин9Для того чтобы индуктор (стационарное тяговое устройство) не мешалодвижению поездов разберемся с габаритом приближения строенияизображенный на рисунке 3.634Рисунок 3.6 - Габарит приближения строенияВ габарите приближения строения больше всего интересует его нижнееочертание.
Рассмотрим нижнее очертание габарита приближенияпределы которого не должна выступать ни одна из частей вагонногозамедлителя при его нерабочем (отторможенном) положении,33строения, затак какстационарное тяговое устройство по своему расположению будет напоминатьвагонный замедлитель.Нижнее очертание габарита приближения строения представлено на рисунке235Рисунок 3.7 - Нижнее очертание, за пределы которого не должна выступать ни одна изчастей вагонного замедлителя при его нерабочем (отторможенном) положенииНижнее очертание габарита с3колесом и рельсом представим на рисунке 3.8Рисунок 3.8 – Нижнее очертание габарита с колесом и рельсомКак видно из рисунков 3.7, 3.8 высота стационарного тягового устройства(индуктора) не должна превышать 105 мм для того чтобы рассчитать длинуэтого устройства построим рисунок вида с боку колеса и рельса в программеMicrosoft Office Visio и найдем длину устройства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
