Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок однофазних асинхронних двигунів малої потужності з розщепленими або екранованими полюсами
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Методичні вказівки до курсової роботи
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Розрахунок однофазних асинхронних двигунів малої
потужності з розщепленими або екранованими полюсами
Мета та вимоги до курсового проекту
Мета курсового проекту - розширення та закріплення теоретичних знань з дисципліни, а також вивчення сучасних вимог розрахунку та проектування електричних машин.
Конкретним завданням проекту є створення такої машини , котра розвивала би задану швидкість при певному завданні швидкості обертання у відповідності з заданими характеристиками. Крім того, машина повинна мати хороші експлуатаційні властивості при мінімальних витратах активних матеріалів, бути дешевою та простою в виготовленні.
Необхідно пам'ятати, що електрична машина є складним комплексом взаємозв'язаних елементів, які залежать один від одного та обслуговують один одного. У зв'язку з цим розрахунок електричної машини неможливо викопати шляхом механічного підставлення величин у відповідні формули. Необхідно чітко уявляти собі всі зв'язки між головними параметрами машини та вплив змін одних на інші.
Дані методичні вказівки повинні навчити студента правильно розраховувати електричну машину, вибрати оптимальний варіант, співставляючи між собою декілька віріантів.
Вимоги щодо оформлення розрахункову - пояснювальної записки та
графічної частини проекту
Розрахунково-пояснювальна записка є технічним документом, тому вона повинна
бути правильно оформлена.
Пояснювальний текст та розрахунки пишуться на одній стороні листа паперу з курсового проекту формату А4 розміром 210x297мм і оформлюються у відповідності з ДСТ єдиної
системи конструкторської документації (ЄСКД). Кожен лист записки (в тому числі і «титульної) окреслюється тонкими лініями - рамками на відстані 5мм від краю листа, а
ліворуч - на відстані 20 мм для брошурування.
Текст пишеться чорним кольором, розбірливим почерком або може бути
надрукований. Відстань від рамки до тексту рекомендується залишати: на початку стрічки - не менше 5 мм; в кінці стрічки не менше 3 мм. Відстань від
верхньої або нижньої стрічки тексту до верхньої або нижньої лінії рамки повинна бути не меншою 10 мм.
Назви частин і розділів повинні бути короткими, відповідати змісту й записуватись у вигляді заголовка. Перенесення слів у заголовках не допускається. Крапку в кінці заголовка не ставлять. Якщо заголовок складається з двох речень, їх розділяють крапкою.
Викладення матеріалу повинно йти від першої особи множини (вибираємо, визначаємо, приймаємо), або може бути використана невизначена форма (визначається вибирається, приймається, і т.д.).
Відстань між заголовками та текстом при друкуванні повинна бути рівна трьом інтервалам, а при написанні від руки - 10 мм. Таку ж відстань витримують між заголовками розділу та підрозділу. Відстань між рядками заголовка приймають таку ж. як і в тексті.
Для заголовків, текст яких записується на одному листі з текстом попереднього розділу, відстань між останнім рядком тексту та заголовком повинна бути рівною: при друкуванні - чотирьом інтервалам; при написанні від руки - 15 мм.
При виконанні розрахунків слід спочатку писати формулу в буквеному позначенні, пояснивши символи її членів, а потім підставляти цифрові дані. Якщо буквені позначення були використані раніше і їх зміст не змінився, то кожен раз пояснювати значення цієї букви не потрібно.
В розрахунково - пояснювальній записці слід дотримуватись єдності термінології.
Розрахунки, що повторюються, приводять один раз, результати повторних розрахунків зводяться у відповідні таблиці. При використанні у розрахунках різних коефіцієнтів, емпіричних формул та інших даних слід вказати джерело, звідки вони взяті. При посиланні вказувати індекс [1], [2] і т.д., а в кінці розрахунково -пояснювальної записки наводиться перелік використаної літератури, який містить повну назву джерела, місце та рік випуску.
Вступ
Електричні машини малої потужності постійного і змінного струму в діапазоні потужностей від долі вата до декількох сотень ват в теперішній час отримали широке застосування в різних галузях промисловості, спеціалізованої техніки та домашнього побуту. Сьогодні в цих галузях широко втілюється автоматизація виробничих процесів, виконавчих механізмів та різних пристроїв на базі все можливого використання малих електричних машин у вказаному діапазоні потужностей.
Асинхронні електродвигуни в діапазоні потужностей від долі до декількох сотень ват широко застосовуються, наприклад, в установках автоматичного керування і регулювання, регулювальних пристроях і слідкуючих системах, електроприводах дрібного інструменту і верстатів в годинниковій промисловості, апаратах для медичних цілей, побутових приладах і т.д.
Конструктивне виконання цих електродвигунів характеризується меншою різноманітністю типів в порівнянні з синхронними двигунами малої потужності. У них використовуються два основні види статорів:
1) звичайний неявнополюсний статор з пазами і розподіленими в них обмотками;
2) явнополюсний статор із зосередженою обмоткою.
В асинхронних двигунах використовуються такі ротори:
1) звичайний ротор з білячою кліткою;
2) масивний ротор без обмотки;
3) ротор у вигляді тонкостінного немагнітного пологого металічного циліндра. Ротор з білячою кліткою в цих двигунах зазвичай виконується зі скошеними
пазами на один пазовий розподіл або більше для усунення явища прилипання до статора і зменшення магнітного шуму. Для зменшення цього ж шуму, як показує досвід, число пазів на роторі доцільно брати парним. В асинхронних двигунах малої потужності з метою усунення магнітного шуму можна також використовувати масивний ротор без обмотки, зовнішня поверхня якого повинна бути покрита тонким шаром міді гальванічним шляхом.
Живлення більшості асинхронних двигунів зазвичай здійснюється від однофазного джерела змінного струму. Для створення пускового моменту в таких двигунах на статорі їх передбачаються дві однофазні обмотки - головна і допоміжна.
Промисловістю випускається багато різних типів асинхронних електродвигунів як для загального, так і спеціального застосування.
1. Загальнотехнічна частина
1.1 Основні вимоги до двигунів малої потужності
До всіх електродвигунів і генераторів постійного і змінного струму висувається певні загальні і спеціальні технічні вимоги. Останні визначаються особливими технічними умовами замовлення на даний тип двигуна або генератора залежно від спеціального призначення того або іншого.
Так, найголовнішими загальними технічними вимогами до електродвигунів є:
а) висока надійність роботи електродвигунів за всіх умов експлуатації;
б) сприятлива комутація колекторних двигунів при будь-яких режимах роботи;
в) отримання необхідних показників робочих характеристик електродвигунів (постійність швидкості обертання, відповідний к.к.д., відповідний коефіцієнт потужності і ін.);
г) забезпечення великої кратності пускового обертаючого моменту по відношенню до номінального і, у разі виконавчих двигунів, отримання малої електромеханічної постійної часу;
д) досягнення мінімальної ваги електродвигунів (для літакових і інших пристроїв);
е) наявність захисту і екранування електричних частин колекторних двигунів для обмеження радіоперешкод, створюваних ними при роботі;
ж) правильне використовування активних матеріалів і раціональна організація технології виробництва електродвигунів в цілях зменшення їх вартості.
1.2 Характеристика однофазних асинхронних двигунів
Більшість асинхронних електродвигунів малої потужності зазвичай виконуються однофазними. Ці двигуни за наявності тільки однієї обмотки на статорі не володіють початковим або пусковим моментом. Для створення пускового моменту в таких двигунах на статорі передбачається друга допоміжна обмотка.
Однофазні асинхронні електродвигуни - з допоміжною обмоткою на статорі можна розподілити на наступні типи:
1) однофазні конденсаторні двигуни - з постійно включеним конденсатором в допоміжну (двигуни загального застосування - [ 1, рис. 19.15]) або головну обмотку (виконавчі двигуни - [ 1, рис. 19.1 та 19.4] );
2) однофазні двигуни з конденсаторним пуском - з включенням конденсатора в допоміжну обмотку лише на час пуску;
з) однофазні двигуни з реостатним пуском - з включенням додаткового активного опору в допоміжну обмотку під час пуску;
4) однофазні двигуни з розщепленими або екранованими полюсами [ 1, рис. 19.16| або рисунок 1.1. Однофазні асинхронні електродвигуни з головною і допоміжною обмотка\ш на статорі можуть бути як загального, так і спеціального застосування. У однофазних двигунах загального застосування для забезпечення зрушення по фазі між струмами вказаних обмоток конденсатор зазвичай включається в допоміжну обмотку статора [ 1, рис. 19.15]. У керованих конденсаторних асинхронних двигунах конденсатор включається в головну або мережеву обмотку [1, рис. 19.14]
1.3 Однофазних асинхронних двигунів малої потужності з розщепленими або екранованими полюсами
Однофазні асинхронні електродвигуни з розщепленими або екранованими полюсами мають явнополюеньїй статор із зосередженою обмоткою і короткозамкнутими пусковими витками на частинах полюсів і ротор з білячою кліткою. Магнітна система статора цих двигунів виконується двох і чотирьохполюсною, залежно від необхідної швидкості обертання. Діапазон потужностей двигунів з розщепленими полюсами складає від долей вата до декількох сотень ват при напрузі 115—127 в і частоті 50 і 400 гц. Ці двигуни використовуються для приводу вентиляторів, дрібних верстатів і інших загальних і спеціальних цілей.
На рисунку 1.1 представлена конструкція двополюсного однофазного асинхронного двигуна з розщепленими полюсами. На полюсах цього двигуна розташовується обмотка збудження, а на їх частинах — короткозамкнуті пускові витки. Ці витки створюють часове зрушення по фазі між потоками двох половин полюсного наконечника. В результаті цього і наявність просторового зрушення р між осями вказаних половин полюса (див. мал. 19.16) уздовж їх дуги утворюється результуюче еліптичне магнітне поле що обертається. Виникнення тимчасового зрушення між потоками Ф і Ф' під впливом короткозамкнутих витків показано на діаграмі цих потоків[ 1, рис. 15.7], а утворення еліптичного поля, що обертається, в результаті складання вказаних потоків представлене на [ 1, рис. 15.8]
Магнітний шунт
Рисунок 1.1 (19.16). Однофазний асинхронний двигун з розщепленими полюсами
Магнітне поле, що обертається, індукує в білячій клітці ротора струми, взаємодія яких з даним полемо створює пусковий і обертаючий моменти двигуна. Двигун з розщепленими полюсами є нереверсивним. Як показано на мал. 19.16, його ротор обертається в напрямі від неекранованої частини полюса до екранованої коротко-замкнутим витком.
З метою зменшення спотворення форми кривої розподіл результуючого бертового еліптичного потоку в повітряному зазорі явнополюсного асинхронного двигуна з розщепленими полюсами між його полюсними наконечниками передбачуються магнітні шунти у вигляді тонких пакетів з листової сталі. Товщина цих пакетів по осі валу зазвичай значно менше за аналогічну товщину пакету полюса. По встановленні цих магнітних шунтів асинхронний двигун з екранованими полюсами в певній мірі наближається до асинхронного двигуна з рівномірним повітряним зазором. В зв'язку з цим розглянута вище теорія робочого процесу однофазного конденсаторного асинхронного двигуна загального застосування з деякими наближеннями в принципі може бути використана і для аналізу робочих якостей однофазного асинхронного двигуна з екранованими полюсами. Особливістю тут є те, що між осями головної і допоміжної обмоток статора просторовий кут зсуву Р меньше 90 ел. град, а повітряний зазор по колу розточки статора не повністю рівномірний.
Рисунок 1.2 ( 19.17) Векторна діа-грама струмів асинхронного двигуна з розщепленими полюсами
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Завдання на проектування
Основою для розрахунку однофазних асинхронних електродвигунів з розщепленими або екранованими полюсами є наступні дані:
корисна потужність на валу - Р2- Вт;
напруга живлячої мережі – U1 В;
частота мережі – f1- Гц;
синхронна швидкість обертання – n1 - об/хв;
режим роботи двигуна - тривалий;
виконання двигуна - закрите, захищене.
Внаслідок наявності в асинхронному електродвигуні явнополюсного статора з короткозамкнутими пусковими витками на частинах полюсних наконечників, теорія явищ в ньому стає відносно складною і не одержала ще достатньої практичної розробки. У зв'язку з цим і методика розрахунку цього типу двигуна є поки що наближеною.
2.2 Основні розміри однофазного асинхронного електродвигуна з явнополюсним статором
Основні розміри однофазного асинхронного двигуна з явнополюсним статором діаметр розточування і довжину його пакета— можна визначити за допомогою формули машинної сталої, користуючись середнім лінійним навантаженням явнополюсного статора.
Під середнім лінійним навантаженням явнополюсного статора асинхронного двигуна тут розуміється наступна величина:
/
де I1 — споживаний двигуном струм в мережі,
Da — діаметр розточування статора, см;
W1 — число витків обмотки статора, які припадають на полюс;
р — число пар полюсів статора.
Розрахункова потужність електродвигуна.
Визначаємо розрахункову потужність однофазного асинхронного двигуна з явнополюсним статором яка може бути вираженою через споживану нею потужність з мережі:
/
де Р2— потужність на валу двигуна за завданням, Вт;
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора