ргр2 эльмаш (852573)
Текст из файла
Федеральное агентство железнодорожного транспортаУральский государственный университет путей сообщенияКафедра «Электрические машины»В. Ф. ГригорьевА. В. БунзяА. В. БондаренкоАСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬМетодические указания к выполнению расчетно-графическойработы 2 по курсу «Электрические машины» для студентовспециальности 190901 – «Системы обеспечения движенияпоездов» и направления подготовки140400 – «Электроэнергетика и электротехника»ЕкатеринбургИздательство УрГУПС2015УДК 535Г83Григорьев, В.
Ф.Г83 Асинхронный двигатель: метод. указания к выполнению расчетно-графической работы 2 / В. Ф. Григорьев, А. В. Бунзя,А. В. Бондаренко. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2015. –23, [1] с.Методические указания предназначены для выполнения расчетно-графической работы 2 студентами специальности 190901 –«Системы обеспечения движения поездов» и направления подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника» по дисциплине «Электрические машины».Содержатся теоретические сведения по конструкции, принципу действия асинхронного двигателя, даны рекомендации повыполнению расчетно-графической работы.УДК 535Опубликовано по решению редакционно-издательского советауниверситета.Авторы: В. Ф.
Григорьев, профессор кафедры «Электрическиемашины», канд. техн. наук, УрГУПСА. В. Бунзя, доцент кафедры «Электрические машины», канд. техн. наук, УрГУПСА. В. Бондаренко, старший преподаватель кафедры«Электрические машины»Рецензент: А. П. Сухогузов, профессор кафедры «Электрические машины», канд. техн. наук, УрГУПС© Уральский государственный университетпутей сообщения (УрГУПС), 2015ОглавлениеАсинхронные машины������������������������������������������������������������������ 41. Основные теоретические положения���������������������������������������� 41.1. Назначение асинхронных двигателей������������������������������� 41.2. Устройство асинхронных двигателей�������������������������������� 51.3. Принцип действия трехфазного асинхронногодвигателя��������������������������������������������������������������������������������� 102.
Расчетно-графическая работа������������������������������������������������� 132.1. Исходные данные������������������������������������������������������������� 132.2. Методические указания к расчету характеристикасинхронного двигателя��������������������������������������������������������� 162.3. Расчет рабочих характеристик асинхронногодвигателя��������������������������������������������������������������������������������� 162.4. Определение номинальных величин и кратностимаксимального момента��������������������������������������������������������� 192.5. Пусковые характеристики асинхронного двигателя����� 20Библиографический список�������������������������������������������������������� 233Асинхронные машиныАсинхронные машины – наиболее распространенный видэлектрических машин. Особенно широкое применение нашлиасинхронные двигатели, с помощью которых преобразуется электрическая энергия, подводимая к обмотке статора, в механическую энергию, снимаемую с вала двигателя.
Кроме асинхронныхдвигателей асинхронные машины при заторможенном роторе нашли применение в качестве индукционного регулятора, с помощью которого регулируется величина напряжения.1. Основные теоретические положения1.1. Назначение асинхронных двигателейАсинхронной машиной называется бесколлекторная машина переменного тока, ротор которой вращается асинхронно (несинхронно) по отношению к вращающемуся магнитному полю,созданному обмоткой статора.
Асинхронные машины могут работать в режимах двигателя и генератора, но наибольшее применение нашли асинхронные двигатели.Трехфазные и однофазные асинхронные двигатели являютсяосновными преобразователями электрической энергии в механическую. В настоящее время асинхронные двигатели потребляютоколо половины всей вырабатываемой электроэнергии и находятприменение в качестве электропривода большинства механизмовв современных технологических процессах. Электротехническаяпромышленность выпускает асинхронные двигатели в широкомдиапазоне мощностей – от нескольких десятков мегаватт, применяемых для привода насосов и компрессоров, до нескольких ватт,применяемых в системах автоматики.Однофазные асинхронные двигатели питаются от однофазныхэлектрических сетей.
Мощность однофазных двигателей невелика, составляет, как правило, несколько киловатт. Широкое распространение асинхронных двигателей объясняется простотойих конструкции, невысокой стоимостью, надежностью и высоким значением КПД.41.2. Устройство асинхронных двигателейАсинхронная машина состоит из двух основных частей:1) неподвижная часть – статор;2) вращающаяся часть – ротор.Внутренняя поверхность статора и ротор разделены небольшим воздушным зазором, который в двигателях небольшой мощности имеет величину порядка 0,05–0,25 мм.Основные элементы конструкции асинхронных двигателей скороткозамкнутым ротором показаны на рис. 1.1.Рис.
1.1. Трехфазный асинхронный двигательс короткозамкнутым ротором:1 – вал; 2 – подшипниковые щиты; 3 – воздухонаправляющий щиток;4 – обмотка ротора; 5 – обмотка статора; 6 – нажимная шайба;7 – сердечник статора; 8 – дистанционная распорка;9 – сердечник ротора; 10 – бандажные кольца; 20 – коробка выводовСтатор состоит из сердечника (магнитопровода), корпуса(станины) и обмотки. Сердечник с обмоткой запрессовывается5в корпус. К корпусу крепятся подшипниковые щиты. В небольших двигателях корпус литой из стали, чугуна или из алюминиевого сплава, в крупных машинах – сварной из стали.Сердечник статора является элементом магнитной цепи двигателя. Так как по магнитной цепи замыкается переменный магнитный поток, то сердечник выполняют шихтованным, т.
е. набранным из отдельных пластин. Пластины сердечника штампуютиз рулонной изотропной холоднокатаной стали толщиной 0,3 или0,5 мм. Для ограничения вихревых токов и соответственно дляуменьшения потерь на вихревые токи пластины имеют электроизоляционное покрытие (слой лака или оксидную пленку).После сборки сердечника статора он опрессовывается, стягивается стальными скобами и запрессовывается в корпус на специальные посадочные выступы.Обмотка статора.
В пазы сердечника укладывается трехфазная симметричная обмотка статора, у которой оси фаз AX, BY, CZ120, где р – число пар полюсов.сдвинуты в пространстве на α геом =рОбмотка статора наматывается из изолированного провода. Каквидно из рис. 1.2, при укладке обмотки в паз проводники изолируют от стенок и дна пазовой изоляцией.
Пазовая изоляция выполняется из изоляционного материала (электрокартона, лакоткани,миканита и пр.). Верхний и нижний слои обмотки изолируют другот друга межслоевой изоляцией. Чем выше напряжение, при котором работает машина, тем большую электрическую прочностьдолжна иметь изоляция проводников от сердечника. Проводники укрепляют в пазах с помощью клиньев.Ротор асинхронных двигателей состоит из сердечника, обмотки и вала.
Сердечник ротора запрессовывают на вал или втулку ротора (при больших размерах машины) и сжимают специальныминажимными шайбами.Сердечник ротора, как видно из рис. 1.3, имеет цилиндрическую форму и так же, как сердечник статора, набирается из изолированных пластин электротехнической стали. При изготовлении листов ротора и статора, которые показаны на рис.
1.4, влистах штампуют пазы для укладки обмотки, а также вентиляционные каналы для прохождения охлаждающего воздуха. Конфигурация пазов зависит от типа машины и ее мощности. Обмотку67Рис. 1.2. Конструкция статора асинхронного двигателя:1 – отверстия для крепления подшипниковых щитов; 2 – клин-крышка для крепления обмотки в пазу;3 – бандаж крепления лобовой части обмотки; 4 – корпус; 5 – выводные концы; 6 – контактные болтыкоробки выводов; 7 – корпус коробки выводов; 8 – ребра охлаждения; 9 – скобы крепления стали сердечника;10 – зубец статора; 11 – клин-крышка; 12 – верхний слой обмотки; 13 – корпусная изоляция; 14 – прокладкамежду слоями обмотки; 15 – нижний слой обмотки; 16 – болт заземленияротора укладывают в пазах, размещенных на наружной поверхности сердечника ротора, а обмотку статора – на внутренней поверхности статора (рис. 1.4).Рис. 1.3.
Конструкция короткозамкнутого ротора асинхронногодвигателя:1 – вентиляционные лопатки; 2 – балансировочный груз; 3 – магнитопровод ротора; 4 – короткозамыкающие кольца; 5 – стержни в пазахЧасто асинхронные двигатели имеют скошенные пазы на статоре или на роторе. Скос пазов выполняют для того, чтобы уменьшить высшие гармонические ЭДС, вызванные пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, снизить шум, вызываемыймагнитными явлениями, и устранить явления прилипания роторак статору, которое иногда наблюдается в микродвигателях.Обмотка ротора.
В зависимости от типа двигателя обмотка ротора может быть двух видов: короткозамкнутая и фазная. Короткозамкнутая обмотка ротора выполняется в виде беличьей клетки.Такая обмотка никаких выводов не имеет. Беличья клетка состоит из алюминиевых, медных, латунных или бронзовых стержней,замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 1.3).Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника роторабез какой-либо изоляции. В двигателях малой и средней мощности беличью клетку получают путем заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнямибеличьей клетки отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины.8Рис.
1.4. Листы: а – ротора и б – статора:1 – лист ротора; 2 – зубец; 3 – паз; 4 – вентиляционный канал;5 – отверстие под вал; 6 – лист статораВ двигателях большой мощности беличью клетку выполняютиз медных стержней, концы которых вваривают в короткозамыкающие кольца (рис. 1.5, в). Различные формы пазов ротора показаны на рис. 1.5, г.В электрическом отношении беличья клетка представляет собой многофазную обмотку, соединенную по схеме «звезда» и замкнутую накоротко.
Число фаз обмотки m2 равно числу пазов ротораz2, причем в каждую фазу входит один стержень и прилегающие кнему участки короткозамыкающих колец.9Рис. 1.5. Конструкция короткозамкнутого ротора:1 – сердечник ротора; 2 – стержни; 3 – лопасти вентилятора;4 – короткозамыкающие кольца1.3. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателяКак указано выше, в асинхронном двигателе две обмотки: однуобмотку (статорную) размещают в пазах сердечника статора, а вторую (роторную) – в пазах сердечника ротора.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.