Короткозамкнутый ротор-85кВт
Короткозамкнутый ротор—85кВт
Главная > Реферат >Промышленность, производство
ПРИЛОЖЕНИЕ А: схема двухслойной обмотки 1
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: круговая диаграмма 1
Электромашиностроение прошло большой путь развития, начиная от простейших моделей, созданных полтора века назад, до современных электродвигателей и генераторов. 2
Начиная с середины двадцатых годов, советские электромашиностроители приступили к созданию новых отечественных конструкций, а также к разработке теоретических вопросов и проведению исследований, связанных с проектированием машин. К середине тридцатых годов был создан и внедрён в производство ряд серий асинхронных двигателей, синхронных машин и машин постоянного тока. Развившиеся и окрепшие к этому периоду электромашиностроительные заводы выпускали разные серии машин, с несовпадающими техническими данными, конструкцией и технико-экономическими показателями, что влекло за собой затруднения для потребителей в части замены, ремонта и создания резерва машин. 2
1 Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал 3
1.1 Главные размеры 3
1.2 Сердечник статора. 5
1.3 Сердечник ротора. 6
2. Обмотка статора 7
2.1 Параметры, общие для любой обмотки 7
2.2 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами. 9
3. Обмотка короткозамкнутого ротора 13
4. Расчёт магнитной цепи. 15
4.1 МДС для воздушного зазора. 15
4.2 МДС при прямоугольных полуоткрытых пазах статора. 15
4.2 МДС при бутылочных пазах ротора. 16
4.3 МДС для спинки статора. 17
4.5 Параметры магнитной цепи 18
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток 20
5.1 Сопротивление обмотки статора 20
5.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора 22
5.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя (с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром). 25
7. Круговая диаграмма и рабочие характеристики. 31
Результаты расчёта рабочих характеристик двигателя. 34
Выполнение двухслойной обмотки 35
ПРИЛОЖЕНИЕ А: схема двухслойной обмотки
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: круговая диаграмма
ПРИЛОЖЕНИЕ В : рабочие характеристики
Введение
Электромашиностроение прошло большой путь развития, начиная от простейших моделей, созданных полтора века назад, до современных электродвигателей и генераторов.
Начиная с середины двадцатых годов, советские электромашиностроители приступили к созданию новых отечественных конструкций, а также к разработке теоретических вопросов и проведению исследований, связанных с проектированием машин. К середине тридцатых годов был создан и внедрён в производство ряд серий асинхронных двигателей, синхронных машин и машин постоянного тока. Развившиеся и окрепшие к этому периоду электромашиностроительные заводы выпускали разные серии машин, с несовпадающими техническими данными, конструкцией и технико-экономическими показателями, что влекло за собой затруднения для потребителей в части замены, ремонта и создания резерва машин.
Расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором производим на основании 1.
1 Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал
1.1 Главные размеры
Высоту оси вращения асинхронного двигателя определяем по таблице 9 – 1 на основании n 1 и Р н.
Наружный диаметр сердечника D Н1 при стандартной высоте оси вращения h=225 мм выбираем из таблицы 9-2. При данных условиях D Н1 =406мм.
Для определения внутреннего диаметра сердечника статора D 1 воспользуемся зависимостью D 1 =f(D Н1 ) приведённой в таблице 9 – 3. Для D Н1 =520 мм;
D 1 =0,72 D Н1 –3; (1.1)
D 1 =0,72∙520–3 = 371,4 мм.
Принимаем D 1 = 225 мм.
Из рисунка 9 – 1 найдём среднее значение к н =f(P 2 ) асинхронных двигателей:
Для двигателей с короткозамкнутым ротором исполнения по защите IP44 предварительные значения по рисунку 9-2.
Для двигателей с короткозамкнутым ротором исполнения по защите IP44 принимаем значение cos по рисунку 9 – 3,а при 2р = 6.
Расчётная мощность для двигателей переменного тока определяется по формуле
где Р Н – номинальная мощность на валу;
cos – коэффициент мощности при номинальной нагрузке.
8.Для нахождения линейной нагрузки обмотки статора А 1 воспользуемся рисунком 9 – 4 а. и таблицей 9 – 5.
А 1 =445 0,915=407,175 А/см.
При нахождении максимального значения магнитной индукции в воздушном зазоре будем использовать рисунок 9 – 4б. и таблицу 9 – 5.
В =0,76 · 1,04=0,7904 Тл.
Для определения длины сердечника статора зададимся предварительным значением обмоточного коэффициента, при 2р=6
Найдём расчётную длину сердечника l 1 .
Конструктивная длина сердечника статора l 1 округляется до ближайшего кратного 5.
Коэффициент найдём по формуле
Из таблиц 9 – 6 и 9 – 7 находим max .
Для двигателя с 2р=6 определяем max = (1,46 – 0,00071 D H 1 )∙ k 4 , (1.5)
max = (1,46 – 0,00071 · 520)∙1,05 = 1,16.
1.2 Сердечник статора.
Для данной высоты оси вращения выбираем марку стали 2312.
Сердечник собираем из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.
Для стали 2312 используем изолирование листов лакировкой.
Коэффициент заполнения стали, принимаем равным
Количество пазов на полюс и фазу выбираем из таблицы 9 – 8.
По выбранному значению q 1 определяем количество пазов сердечника статора z 1 в соответствии с формулой
z 1 = 2 р m 1 q 1 ; (1.6)
m 1 – количество фаз.
z 1 = 6 3 4 = 72.
1.3 Сердечник ротора.
Для данной высоты оси вращения выбираем марку стали 2312.
Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм.
Для сердечника принимаем то же изолирование листов, что и для статора – лакировкой.
Коэффициент заполнения стали принимаем равным
Размер воздушного зазора между статором и ротором принимаем из таблицы 9 – 9.
При h = 280 мм и 2р = 6.
Наружный диаметр сердечника ротора по формуле (9 – 5)
D Н2 = D 1 – 2 ; (1.7)
D Н2 = 371 – 2 0,8 =369,4 мм.
Для высоты вращения h 71 мм внутренний диаметр листов ротора рассчитываем по формуле
D 2 0,23 D Н1 ; (1.8)
D 2 0,23 520 = 119,6 мм.
Длина сердечника ротора l 2 принимаем равной длине сердечника статора l 1 при h =280 мм.
l 2 = l 1 = 220мм. (1.9)
Количество пазов на полюс и фазу находим из соотношения
q 2 = q 1 + 1 (1.10)
Количество пазов в сердечнике для двигателя с короткозамкнутым ротором находим по таблице 9-12 при q 1 =6
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Короткозамкнутый ротор — асинхронный двигатель
Прямоугольные пазы иногда выполняют также в короткозамкнутых роторах многополюсных асинхронных двигателей , обмотка которых образована из алюминиевых шин прямоугольного сечения ( рис. 3 — 8, ( 3), Для увеличения пусковых моментов двигателей прямоугольные пазы делают узкими и глубокими, так как эффект вытеснения тока в них возрастает с увеличением высоты стержня. Роторы с такими пазами называют глубокопазными. [16]
Под действием этих напряжений ротор двигателя приходит во вращение, как короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя . Когда скольжение ротора будет достаточно мало, следует разомкнуть рубильник 2, благодаря чему напряжение на зажимах двигателя несколько повысится, так как теперь лишь часть каждой из фазных обмоток автотрансформатора играет роль реактивной катушки, включенной последовательно с фазной обмоткой двигателя и несколько ограничивающей своим сопротивлением пусковой ток. Но пока не включен постоянный ток, ротор вращается еще асинхронно. Под действием электромагнитных сил двигатель достигает синхронной скорости и развивает требуемый вращающий момент. При таком пуске не нужны операции по синхронизации двигателя с сетью и операции пуска могут быть автоматизированы. [18]
Существуют также муфты, имеющие на роторе обмотку, аналогичную обмотке короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя . [19]
Фазоуказатель типа ФУ-2 применяется для определения последовательности чередования фаз в сети трехфазного тока по направлению вращения диска, укрепленного на оси короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя . [20]
Пазы демпферной обмотки обычно имеют круглую или прямоугольную форму, в обоих случаях со щлицом, аналогичным по размерным соотношениям со шлицами короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей . С торцов полюсов располагаются короткозамыкающие сегменты, к которым твердым припоем припаиваются демпферные стержни. Здесь, кроме стержней, уложенных в пазы, на каждом полюсе уста-4 новлено два стержня /, находящихся на внешней Поверхности концов наконечников полюса. Вместо сегментов предусмотрены полосы, отставленные от торцевых поверхностей полюсов, благодаря чему облегчается пайка стержней и хорошая вентиляция обмотки. Соединения между сегментами ( полосами) соседних полюсов осуществляется медными перемычками 2, которые должны иметь достаточно развитую поверхность соприкосновения с короткозамыкающими элементами. Контактную поверхность прилегания перемычек желательно иметь, по крайней мере, равной утроенной площади общего сечения стержней одного полюса. Отверстия в перемычках и сегментах выполнены таким образом, чтобы при их разборке не приходилось вынимать стягивающие их болты. Шлиц 3 в перемычке служит для удерживания на месте добавочного полюса. [22]
Наиболее часто в реактивных двигателях применяется ротор, конструкция которого представлена на рис. 14.1 а. Этот ротор отличается от короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя лишь наличием впадин-вырезов на цилиндрической поверхности, образующих явновыражен-ные полюса. Короткозамкнутая обмотка ротора, выполненная по типу беличьей клетки, обеспечивает асинхронный пуск реактивного двигателя. [23]
Опыт короткого замыкания для асинхронного двигателя позволяет сделать — проверку паек и соединений по нагреву. Кроме того, этот опыт позволяет проверить качество заливки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей . Если есть дефекты заливки ( трещины, незалитые пазы), то при поворачивании ротора ток короткого замыкания статора будет менять свою величину. [24]
Алюминий в качестве проводникового материала используется, главным образом, в короткозамкнутых роторах асинхронных двигателей . [25]
Самыми распространенными синхронными двигателями малой мощности являются синхронные реактивные двигатели. Статор синхронного реактивного двигателя аналогичен статору асинхронного двигателя; ротор двигателя отличается от короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя наличием впадин — вырезов. Эти впадины на цилиндрической поверх-ности необходимы для работы реактивного РИкция ттоТа Двигателя в синхронном режиме, так как с их реактивного синх — помощью образуются в роторе явно выраженные ронного двигателя полюса. Величина реактивного момента пропорциональна при прочих равных условиях разности магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям машины. Применяются синхронные реактивные двигатели как трехфазные и как конденсаторные однофазные. [26]
Помимо основного сердечника магнитопровода, добавочные потери возникают также в стяжных болтах, гайках, скобах и других деталях и конструктивных элементах машин, по которым могут замыкаться пульсирующие потоки. В частности, в синхронных турбогенераторах потоки рассеяния лобовых частей якорной обмотки вызывают значительные потери во всех расположенных вблизи конструктивных элементах. В короткозамкнутых роторах асинхронных двигателей добавочные потери появляются в результате растекания токов между неизолированными стержнями клетки ротора по листам стального пакета магнитопровода. [27]
Схема включения синхронного двигателя приведена на рис. III. Этот двигатель имеет такой же по исполнению, как и у асинхронного двигателя, статор. Ротор выполняется с двумя обмотками: пусковой обмоткой ОП типа обмотки короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя и обмоткой возбуждения 0В постоянного тока. Обмотка ОП служит для асинхронного пуска синхронного двигателя, обмотка 0В — для возбуждения двигателя в нормальном режиме работы. Таким образом, процессу пуска и рабочему режиму соответствуют свои механические характеристики. [28]
Отсюда следует важный вывод, что постоянный синхронный момент возникает в двигателе только при синхронной скорости. Для запуска двигателя на его роторе устраивают коротко-замкнутую обмотку типа беличьей клетки. На рис. 4 — 16, а приведена типовая конструкция ротора реактивного двигателя; она получается путем фрезерования полюсов короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя типа беличьей клетки. Лучшие результаты дают конструкции ротора, изображенные на рис. 4 — 16, б, в, соответственно для двухполюсной и четырехполюсной машины. [30]
короткозамкнутый ротор
1 короткозамкнутый ротор
2 короткозамкнутый ротор
- squirrel-cage rotor
- short-circuited rotor
- cage rotor
Короткозамкнутый ротор
Короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой клеткой
Параллельные тексты EN-RU
The second element is the rotor, which is positioned inside the stator and constitutes the induced circuit of the motor. The rotor is constituted by a system of bars (in copper or aluminum), which are coaxial to the rotation axis and directly die-cast in the slots made along the external periphery of the ferromagnetic; they are closed in short-circuit by two rings located on the extremities and constituting also a mechanical fixing.
[ABB]
Второй частью электродвигателя является ротор. Он расположен внутри статора и представляет собой ту часть электродвигателя, в которой возникает индукционный ток. Ротор состоит из медных или алюминиевых стержней, отлитых под давлением в пазах внешней части ферромагнитного сердечника, расположенных параллельно оси вращения ротора. С торцов эти стержни замыкаются механически и электрически двумя торцевыми кольцами.
[Перевод Интент]
Тематики
- электродвигатель асинхронный
- cage rotor
- short-circuited rotor
- squirrel-cage rotor
3 короткозамкнутый ротор
4 короткозамкнутый ротор
5 короткозамкнутый ротор
6 короткозамкнутый ротор
7 короткозамкнутый ротор
8 короткозамкнутый ротор
9 короткозамкнутый ротор
10 короткозамкнутый ротор
11 короткозамкнутый ротор
12 короткозамкнутый ротор
13 короткозамкнутый ротор
14 короткозамкнутый ротор
15 короткозамкнутый ротор
16 короткозамкнутый ротор
17 короткозамкнутый ротор
18 короткозамкнутый ротор
19 короткозамкнутый ротор
20 короткозамкнутый ротор
См. также в других словарях:
короткозамкнутый ротор — Короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой клеткой Параллельные тексты EN RU The second element is the rotor, which is positioned inside the stator and constitutes the induced circuit of the motor. The rotor is constituted by a system of bars (in … Справочник технического переводчика
короткозамкнутый ротор — trumpai sujungtas rotorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. short circuited rotor vok. Kurzschlußläufer, m rus. короткозамкнутый ротор, m pranc. rotor en court circuit, m … Fizikos terminų žodynas
короткозамкнутый ротор в виде цельнолитой медной клетки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN copperspun rotor … Справочник технического переводчика
Ротор (электромашины) — Ротор электромашины, вращающаяся часть электрической машины. Понятие «Р.», как правило, относят к переменного тока машинам; в постоянного тока машинах Р. называется якорем. Р. асинхронной машины обычно представляет собой собранное из листовой… … Большая советская энциклопедия
Ротор — I Ротор (математический) то же, что Вихрь векторного поля. II Ротор в технике [от лат. roto вращаю (сь)], 1) вращаюшаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела… … Большая советская энциклопедия
Асинхронная машина — Статор и ротор асинхронной машины 0.75 кВт, 1420 об/мин, 50 Гц, 230 400 В, 3.4 2.0 A Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока … Википедия
Двигатель асинхронный — Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Асинхронные машины наиболее распространённые электрические… … Википедия
Двухфазный двигатель — Двухфазный двигатель электрический двигатель с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного напряжения, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор… … Википедия
Однофазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для подключения к однофазной сети переменного тока. Фактически является двухфазным, но вследствие того, что рабочей является только одна обмотка, двигатель называют однофазным. Однофазный… … Википедия
Kurzschlußläufer — trumpai sujungtas rotorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. short circuited rotor vok. Kurzschlußläufer, m rus. короткозамкнутый ротор, m pranc. rotor en court circuit, m … Fizikos terminų žodynas
rotor en court-circuit — trumpai sujungtas rotorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. short circuited rotor vok. Kurzschlußläufer, m rus. короткозамкнутый ротор, m pranc. rotor en court circuit, m … Fizikos terminų žodynas
Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в приводе компрессора электропоезда.
Трехфазный асинхронный двигатель для привода компрессора электропоездов, включает оболочку из высококачественной углеродистой стали, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из алюминия, закрепленный на валу двигателя, обмотка статора выполнена из мягких секций с выводными концами, а сердечник статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали.
Технический результат — уменьшение габаритов массы двигателя и повышение его надежности.
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в приводе компрессора электропоезда.
Наиболее близким по своей технической сущности к описываемой полезной модели является трехфазный асинхронный двигатель для привода компрессора электропоезда, содержащий оболочку, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой, закрепленный на валу двигателя, производства АО «Кузбассэлектромотор», выбранный в качестве ближайшего аналога (см. приложение). (МКН02К 17/16 «Комплект конструкторской документации каталожный номер 11А.045.018, ТУ 16-514.038-68).
Недостатком аналога является большой наружный диаметр корпуса, большая масса двигателя, трудность в обслуживании, невысокая надежность.
Техническими задачами заявленной полезной модели являются:
— уменьшение наружного диаметра (габарита) двигателя;
— уменьшение его массы;
— улучшение условий обслуживания в эксплуатации;
Поставленные задачи решаются и технический результат достигается за счет того, что трехфазный асинхронный двигатель для привода компрессора электропоездов, включает оболочку из высококачественной углеродистой стали, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из алюминия, закрепленный на валу двигателя, обмотка статора выполнена в виде секций с выводными концами, а сердечник статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали, при этом оболочка образована передним, задним подшипниковыми щитами и станиной, имеющей цилиндрическую форму, а в
обмотку статора встроен блок терморезисторов для температурной защиты двигателя.
Дополнительно поставленные задачи решаются и за счет того, что выводные концы обмотки статора подведены в коробку выводов, установленную на станине.
Предпочтительным в данном решении является то, что в переднем подшипниковом щите расположены две манжеты для уплотнения по линии вала.
Предпочтительным при выполнении данного решения является и то, что для слива конденсата в станине двигателя выполнены отверстия, закрывающиеся резьбовыми пробками.
Техническим результатом является то, что наружный диаметр двигателя значительно уменьшен по отношению к прототипу (№548А) за счет того, что оболочка образована передним, задним подшипниковыми щитами и станиной, выполненной из качественной углеродистой стали;
Другим техническим результатом является то, что уменьшение габаритов приводит к уменьшению массы.
Повышение надежности двигателя достигается за счет перехода на более высокий класс нагревостойкости изоляции (с В на Н), встраиванием в обмотку статора терморезисторов для температурной защиты двигателя, увеличением механической прочности, установкой в переднем подшипниковом щите двух манжет для уплотнения по линии вала.
Улучшение условий обслуживания в эксплуатации, заявленной полезной модели достигается за счет выполнения в станине двигателя резьбовых отверстий для слива конденсата, закрывающихся резьбовыми пробками, и применения в конструкции станины двигателя вводного устройства с сальниковым вводом типа СКРО ГОСТ4860.2-83.
На чертеже изображен общий вид трехфазного асинхронного двигателя.
Трехфазный асинхронный двигатель содержит станину 1 выполненную из высококачественной углеродистой стали и имеющую цилиндрическую форму. В станину впрессовывается сердечник 2, выполненный из шихтованной электротехнической стали.
Обмотка статора 3 — двухслойная, всыпная.
На вал 4 двигателя насаживается сердечник ротора 5 из шихтованной электротехнической стали. Пазы сердечника заливаются алюминием А7, обмотка ротора замкнута накоротко кольцом 6.
Подшипниковые щиты 7, 8 представляющие собой отливки из углеродистой стали, крепятся к станине болтами.
Подшипники качения 9, 10 закрыты с наружной стороны подшипниковыми крышками 11, 12. Для предотвращения попадания масла из редуктора компрессора в подшипниковый узел в наружной крышке 11 устанавливаются две резиновые армированные манжеты 13. Наружная крышка подшипника 12 глухая.
Для слива конденсата в станине 1 двигателя предусмотрены резьбовые отверстия, заглушенные пробками 14. Перемещение двигателя осуществляется за уши 15, приваренные к станине 1 двигателя.
Двигатель предусматривает температурную защиту обмотки статора 3, для чего в обмотку статора 3 встроен блок терморезисторов (на чертеже не показан). Выводные концы обмотки статора 3 и цепи терморезисторов подводятся в коробку выводов 16.
Заявленный трехфазный асинхронный двигатель для привода компрессора электропоездов работает также как и подобные ему двигатели.
1. Трехфазный асинхронный двигатель для привода компрессора электропоездов, включающий оболочку из высококачественной углеродистой стали, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из алюминия, закрепленный на валу двигателя, обмотка статора выполнена в виде секций с выводными концами, а сердечник статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали, отличающийся тем, что оболочка образована передним, задним подшипниковыми щитами и станиной, а в обмотку статора встроен блок терморезисторов для температурной защиты двигателя.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что выводные концы обмотки статора подведены в коробку выводов, установленную на станине.
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в переднем подшипниковом щите расположены две манжеты для уплотнения по линии вала.
4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что для слива конденсата в станине двигателя выполнены отверстия, закрывающиеся резьбовыми пробками.
