h,
мм
|
56
|
63
|
71
|
80
|
90
|
100
|
112
|
132
|
Dа,
м
|
0.089
|
0.1
|
0.116
|
0.131
|
0.149
|
0.168
|
0.191
|
0.225
|
h,
мм
|
160
|
180
|
200
|
225
|
355
|
280
|
315
|
|
Dа,
м
|
0.272
|
0.313
|
0.349
|
0.392
|
0.660
|
0.530
|
0.590
|
|
Берём наименьшее значение h
= 100 мм.; Dа = 0,168 м.(наружный диаметр статора)
Коэффициент KD
для
числа пар полюсов статора (2 p1
= 6) стр. 344(1)
KD=
0.72 при мощности двигателя менее 10 кВт тогда внутренний диаметр статора D=
KD *Dа
D= 0.72*0.168 =
0.121м.
Полюсное деление статора определим из выражения
: τ
= π*D/2p1
τ = 3.14*0.121/6 =
0,06
далее определяется расчетная длина статора
ω1-
синхронная угловая частота вращения магнитного поля статора;
ω1
= 2πn1/60
ω1
= 2*3.14*1000/60 = 104.7 об/мин
Коэффициенты полюсного перекрытия а б
и формы поля Кв принимаются из расчета синусоидального поля в
воздушном зазоре; поэтому а б = 2/ п ≈ 0,64; Кв = п /2√
2 ≈ 1,11.
Значение обмоточного коэффициента предварительно
принимается
- для
однослойных обмоток Коб1 = 0,95 - 0,96; при мощности менее 10 кВт.
- для
двухслойных обмоток Коб1 = 0,91 - 0,92; при мощности более 10 кВт.
Параметры A
и Вб определяются по графикам, представленным на рис. 1.3.
Рис.1.3. Зависимости магнитной индукции и
линейной нагрузки от внешнего диаметра статора
А= 25*103 А/м -нагрузка Вб
= 0,86 Тл
Lб =(
2*4,375*103) / (3,14*0,1212*104,7*0,64*1,11*0,96*25*103*0,86)
= 8,75*103/70,6*103 = 0,124 м.
Если расчетная длина сердечника превышает 0,25 -
0,3 м, то сердечник необходимо “разбить” на отдельные пакеты, разделенные между
собой радиальными вентиляционными каналами шириной 10 мм Если L6
< 0,25 - 0,30 м, то конструктивная длина статора L1
= Lcm1
= Lo и ротора L2
= Lcm2 = L6.
.2 Обмотка, пазы и ярмо статора
Предварительный выбор зубцового деления t1
осуществляется по рис. 2.1, где зона 1 определяет возможные значения t1
для двигателей с высотой оси вращения h
< 90 мм; зона 2 - 90 < h
< 250 мм и зона 3 для многополюсных двигателей, h
> 280 мм. Из рисунка следует выбирать не одно значение зубцового деления, а
пределы значений t
1min
- t 1max
Рис.2.1 Зависимости величины зубцового шага от
значения полюсного деления статора со всыпной обмоткой
τ = 0,06 t1min=
0.009 t1max=
0.011
Тогда возможные числа пазов статора:
Z1min
=3.14*0.121/0.011= 34 Z1max
=3.14*0.121/0.009= 42
Окончательно число пазов статора Z1≈36
принимается из полученных пределов с учетом, что число пазов, приходящееся на
фазу и полюс, должно быть целым:
m1-
число фаз
q1=
36/6*3= 2
Тогда зубцовый шаг статора:
t1
= 3.14*0.121/6*3*3 = 0.007 м.
должен быть не менее 6 - 7 мм для двигателей с
высотой оси вращения h
> 56 мм.
Число проводников в пазу.
Количество эффективных проводников un1
вначале определяется при условии, что число параллельных ветвей в обмотке равно
единице (а1 = 1), а номинальный ток обмотки статора
I1н=
S*103 / m1*Uф1,
А.:
I1н=
2800/3*220= 4.2 An1 = A*t1*a1 / I1H
где А - принятое ранее значение линейной
нагрузки. А=25*103 А/м
Число un1
округляем до целого. Величина а1 зависит от типа обмотки и числа
полюсов.
un1
= 25000*0.007*1/4.2 ≈ 42
Число витков в фазе обмотки
W1
= 42*54/2*3=378
Окончательное значение линейной нагрузки:
Оно должно незначительно отличаться от принятого
ранее; в противном случае надо изменить число эффективных проводников в пазу.
A =
2*4.2*378*3/3.14*0.121= 25071 = 25.1*103 А/м
Сечение эффективных проводников определяют,
исходя из допустимой плотности тока jдол,
которая для мягких секций принимается в пределах jдол
= 5,0 - 6,5 А/мм2 для машин мощностью 1- 100 кВт (большая плотность
для машин меньшей мощности).
При определении сечения обмоточных проводников
следует учитывать, что для всыпных мягких обмоток, закладываемых в полузакрытые
пазы, могут быть использованы провода круглого сечения диаметром не более 1,8
мм (в сечении этому диаметру соответствует площадь около S’≈
2,5 мм2, чтобы проводники легко проходили в паз через его щель). При
невыполнении этого условия эффективный проводник разделяют на несколько
элементарных
S/c1=
4.2/5= 0.84
где nэл1
- число элементарных проводников в одном эффективном.
Далее по табл. 2.1 выбираются стандартное
сечение проводника Sc1,
ближайшее к S/с1;
марка провода; диаметры и сечения “голого” и изолированного проводов d,
dиз,
Sc, Sиз.
Таблица 2.1 Диаметры и площади поперечного
сечения круглых медных эмалированных проводов марок ПЭТВ и ПЭТ-155
номинальный
диаметр неизолированного провода d, мм
|
среднее
значение диаметра изолированного провода dиз, мм
|
площадь
поперечного сечения неизолированного провода, Sc, мм2
|
0.50
|
0.545
|
0.1963
|
(0.53)
|
0.585
|
0.221
|
0.56
|
0.615
|
0.246
|
0.60
|
0.655
|
0.283
|
0.63
|
0.69
|
0.312
|
(0.67)
|
0.73
|
0.353
|
0.71
|
0.77
|
0.396
|
0.75
|
0.815
|
0.442
|
0.80
|
0.865
|
0.503
|
0.85
|
0.915
|
0.567
|
0.90
|
0.965
|
0.636
|
0.95
|
1.015
|
0.709
|
1.00
|
1.08
|
0.785
|
1.06
|
1.14
|
0.883
|
1.12
|
1.20
|
0.985
|
1.18
|
1.26
|
1.094
|
1.25
|
1.33
|
1.227
|
1.32
|
1.405
|
1.368
|
1.40
|
1.485
|
1.539
|
1.50
|
1.585
|
1.767
|
1.60
|
1.685
|
2.011
|
Примечания: 1. Провода, размеры которых указаны
в скобках, следует применять только в отдельных случаях при обосновании
технико-экономической целесообразности; 2. Среднее значение изолированного
провода вычислено с учетом расчетной средней двусторонней толщины эмалевой
изоляции, принимаемой, как округленное среднее арифметическое из минимальной и
максимальной толщины.
Уточняется плотность тока, А/мм , по формуле:
j= 4.2/0.883= 4.76
А/мм2
Размеры паза зубца и пазовая изоляция.
Общее число проводников в пазу:
nп1
= uп1
* nэл1
nп1
= 42*1 = 42
Площадь, занимаемая проводниками, мм2:
Sпр1
= nп1*d2из
Sпр1
= 42*1,062 = 47 мм2
Свободная площадь паза:
Sп1
= Sпр1/Кз
где Кз - коэффициент заполнения
свободной площади паза изолированными проводниками.
Для обмоток в машинах мощностью 0,6 - 100 кВт
рекомендуется принимать Кз = 0,68 - 0,74
Sп1
= 47/0,68 = 78,6 мм2
Из таблицы 9.12 {1} стр. 357 находим значения
магнитной индукции на участках цепи для 2р=6 :
Ярма статора Ва = 1,4-1,6
Зубцы статора при постоянном сечении(круглый
провод) Вz1
= 1,6-1,9
kc=0.97
Высота ярма статора
ha=
Ф/*(2ВаLбkc)
где Ф - магнитный поток
Ф= КеU1/4kBW1kобf1
Ф= 0.0046 Вб
ha=
0,014 м
Высоту паза найдём из формулы:
hп
= (Da-D)/2 - ha
п
=0.0095 м.
при h
≤
250 мм угол скоса паза берём β1
= 45 ◦ (1) стр. 362
угол между осями зубцов:
β = 360/Z1
β = 360/36= 10 ◦
расстояние между стенками зубцов bz
= 6-8 мм. (2) Стр. 14
ширина шлица паза
bш
= dиз+(1,5….2)
bш
= 1,14+1,5 = 2,64 мм.
высота шлица и высота клиновой части паза
выполняем в пределах : hш
= 0,6- 0,8 мм.;
hк
= 2,5 - 3,5 мм. (1) стр. 361
2.3
Расчет фазного ротора
Для нормальной работы асинхронного двигателя
необходимо, чтобы фазная обмотка ротора имела столько же фаз и полюсов, сколько
и обмотка статора, т.е. m2
= m1
и p2
= p1.
Число пазов на полюс и фазу ротора q2, а также
число пазов ротора Z2 должно отличаться от числа пазов статора и определяется
по формуле:
= q1 ± 1; Z2 = 2p2 * m2
* q2 = 2 ± 1=1 ; Z2
= 6*3*1=18
Для определения числа витков:
=(E2 / U1H)*W1
=(115,61/380)*378= 115
в фазе роторов с катушечной обмоткой (когда q2 ≥
1) устанавливается значение ЭДС фазы Е2:
- при
соединении в звезду E2=
U2k
/√3-( по заданию); E2=198/√3=
114 В.
- при
соединении в треугольник E2
= U2k.
Здесь U2k
- напряжение на контактных кольцах в момент пуска двигателя, которое должно
находиться в пределах 150 - 200 В.
Число эффективных проводников в пазу
un2
= 115/3*1 = 38
должно быть четным, поэтому полученное значение
округляется до un2,
уточняется число витков в фазе W2
= uп2*
p2
*q2 W2=
1*3*38= 114
и проверяется
U2k
= 1.73*380*114/378=198≤200 В.
Фазный ток ротора
I2
= Ki*I1н
Кпр ,
где Ki=
0,84 - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления
обмоток на отношение I1
/ I2,
принимается по рис.2.2; Кпр - коэффициент для приведения параметров
неподвижного ротора к параметрам статора,
Кпр= 3*378*0,96/3*114*1=4,8
где Коб1= 0,96,Коб2= 1 -
обмоточные коэффициенты статора и ротора.
Значения коэффициентов Коб для
диаметральных обмоток приведены в табл. 2.2.
Рис.2.2 Зависимость коэффициента Кj
от коэффициента мощности
Таблица 2.2 Значения коэффициентов Коб
q2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5 и более
|
Коб
|
1
|
0,965
|
0,96
|
0,955
|
0,95
|
I2н
= Ki*I1н
Кпр ,
I2н=
0,84*4,2*4,8= 16,8А.
Внешний диаметр ротора, м, определяется по
формуле
D’ = D
- 2δ
Где δ-ширина
воздушного зазора, м, при 2р ≥4 δ≈
(0,25+D)*10-3
δ≈(0,25+0,121)*10-3=
0,371*10-3 м. (стр. 367 {1}
D’= 0,121-2*0,371*10-3=0,120
м.
Зубцовое деление (зубцовый шаг) ротора, м,
t2
= π
D’//Z2
t2
= 3,14*0,120/18=0,02
определить число эффективных- Un2,
элементарных и полное число проводников в пазу- nп2;
определить свободную площадь паза ротора- Sп1,
изобразить эскиз паза ротора и определить высоту паза hn2
или зубца hz2.
Un2 = A*t2*a2
/ I2H
n2
= 25*103*0,02*1/12,3≈41
/
= I2H / a2*nэл2*jдоп
S/ =12,3/1*1*5=2,46 мм2
п2
= uп2
* nэл2
п2
=38-1=38
пр2
= nп2*d2из
пр2=38*1,142=
49,4 мм2
п1
= Sпр2/Кз
п1=49,4/0,84=
58,8 мм2
В фазных роторах с катушечной обмоткой выполняют
прямоугольные открытые пазы, ширину паза выбирают из соотношения:
bп2
= (0,4…0,45)t2
bп2=
0.4*0.02=0.008 м.
ширина шлица bш=
1,5 мм., а высота hш=
1,0 мм.
Высоту паза найдём из формулы :
где х2= bп2=у2
h2= Sп1/ bп2
h2=58,8/8=
7,35 мм.
2.4 Параметры
двигателя
Параметрами асинхронного двигателя называют
активное и индуктивное сопротивление обмоток статора R1,
X1,
ротора R2,
X2,
сопротивление взаимной индуктивности X12
и расчетное сопротивление R12
(Rμ),
введением которого учитывают потери мощности в стали статора.
Для расчета активного сопротивления необходимо
определить среднюю длину витка обмотки, м, состоящую из суммы прямолинейных
пазов и изогнутых лобовых частей катушки
lср=2(lп+lл)=2(lб+lл)
для статора lср1=
2*(0,124+0,153)=0,554 м.
для ротора lср2=2*(0,124+0,146)=0,54
м.
Точный расчет длины лобовой части обмотки
трудоемок, поэтому необходимо использовать эмпирические формулы. Ниже
приводятся формулы для расчета лобовой части всыпных обмоток
lл=Kлbкт+2В
lл1=1,75*0,07+2*0,015
= 0,153 м. (статор)
lл2=1,75*0,066+2*0,015=0,146
м. (ротор)
где КЛ - коэффициент, принимаемый по
таб. 2.3; для 2p = 6, КЛ
= 1,75;
B - длина вылета
прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба
лобовой части; В=0,015 м;
b - относительное укорочение шага обмотки; для
диаметральных обмоток; b = 1;
bКТ
- средняя ширина катушки, определяется по дуге окружности, проходящей по
серединам высот пазов в статоре:
bкт
= 3,14*(0,121+0,0095)*1/6= 0,07 м.
в роторе:
bкт2
= 3,14*(0,120+0,0073)*1/6 = 0,066
Таб. 2.3 Значения коэффициентов Кл
для изолированных лобовых частей
2р
|
2
|
4
|
6
|
8
|
Кл
|
1.45
|
1.55
|
1.75
|
1.9
|
Общая длина проводников фазы обмотки, м, L
=lср
W.
для статора Lст=0,554*378
= 209,4 м.
для ротора Lрот
= 0.54*115= 62,1 м.
Активное сопротивление фазы обмотки
где р - удельное сопротивление медного материала
обмотки; при расчетной температуре 75 ° С с изоляцией класса А, В, Е ρ75
= 1/46; при расчетной температуре 115 ° С с изоляцией F,
H ρ
115 = 1/41.
Для статора - R1=
0,24*209,4/0,883*1*1= 56,9 Ом.
Для ротора - R2
= 0,24*62,1/0,883*1*1 = 16,9 Ом.
Приведенное сопротивление ротора определяется по
формуле:
R/2=(
3*(378*0.96)2*56.9/3*(115*1)2)*16,9 = 168 Ом.
асинхронный
статор ротор двигатель
3. ПРОВЕРОЧНЫЙ
РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ
Магнитный поток, Вб, в воздушном зазоре
определяется из выражения
где КЕ =0,975 из графика на рис. 1.1;
Кв= 1,11; Коб1 по табл. 1.2;
Ф= 0,975*380/4*1,11*378*0,96*50= 0,005 Вб
Магнитная индукция, Тл, в воздушном зазоре
должна незначительно отличаться от предварительно принятой
Вб = 3*0,005/0,121*0,124= 0,99 Тл.
(Предварительно взятая Вб=0,86 Тл.)
Магнитная индукция, Тл, в зубце статора при
постоянном сечении определяется по формуле
Вz1
= 0,99*0,007*0,124/0,006*0,124*0,97 = 1,19 Тл.
где Кс = 0,97 - коэффициент
заполнения стали.
Магнитная индукция в ярме статора рассчитывается
по формуле :
Вс = 0,005/2*0,014*0,124*0,97=1,48 Тл.
Значение Вс должно составлять не более 1,4- 1,6
Тл для 2р = 4- 6 и 1,15-1,35 Тл для 2р = 8.
Намагничивающий ток определяется после расчета
магнитной цепи, т.е. после определения суммы магнитных напряжений на участках
прохождения магнитного потока. При выполнении курсовой работы намагничивающий
ток принять Iμ
= 0,2- 0,5 соответственно для двигателей мощностью 2…50кВт.
4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АСИНХРОННОГО
ДВИГАТЕЛЯ
Механической характеристикой двигателя
называется зависимость его угловой частоты вращения от развиваемого момента ω
=f(М). В технической
литературе часто механическую характеристику представляют в виде зависимости
числа оборотов в минуту от момента n=
f(М). Так как ω
и n связаны постоянным
соотношением
n = (30/ π)
ω,
то очертания обеих характеристик подобны.
Для трехфазного асинхронного двигателя
зависимость частоты вращения ротора от электромагнитного момента выражается
громоздкой функцией, неудобной для анализа. Поэтому широкое применение получила
зависимость момента от скольжения М = f(S),
причем частота вращения ротора и скольжения связаны простым соотношением n
= n1(1-S).
Расчет и построение
механической характеристики
Для расчета характеристики М = f(S)
и механической характеристики ω
= f(M)
воспользуемся известной упрощенной формулой Клосса
(4.1)
где М - развиваемый двигательный момент, Нм, при
соответствующем скольжении S;
Sкр
- критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту Мmax
на механической характеристике.
Для номинального режима работы выражение (4.1)
примет вид
(4.2)
где SH
- скольжение в номинальном режиме двигателя (дается в задании). Или, используя
известные параметры, получим
MH=PH*103/ωH
(4.3)
Угловая частота вращения ротора ω
с угловой синхронной частотой магнитного поля ω
1 связана соотношением
(4.4)
тогда в номинальном режиме
ωн
= ω
1 (1 - Sн). (4.5)
ωн=
104,7*(1-0,04)= 100,5
MH=PH*103/ωH
= 2,8*1000/100,5= 27,86 Нм
Максимальный момент определяется из соотношения
Мmax/Мн,
приведенного в задании.
Mmax
= 2Mн
= 2*27,86= 55,7 Нм
Таким образом, в выражении (4.2) неизвестным
остается критическое скольжение Sкр,
которое необходимо выразить из формулы (4.2) и рассчитать, учитывая, что 0<Sкр
< 1 и Sкр
> Sн
Sкр2-4
Sн*
Sкр+
Sн2=
0 - решая это квадратное уравнение получим :
Sкр1
= 0,01 Sкр2
= 0,15
Учитывая что Sн
= 0,04 то принимаем Sкр
= 0,15
Далее, подставляя в выражение (4.1) значения
скольжения S от 1 до 0,
получают значения М для этих скольжений. И для них же определяют угловую
частоту ротора ω= ω
1 (1 - S). В
расчетно-пояснительной записке привести расчет М для одного значения
скольжения. Для других значений скольжения расчет выполнить в табличной форме
(табл. 4.1)
Таблица 4.1 Данные расчета механической
характеристики
S, о.е.
|
0
|
0.01
|
0.02
|
Sн 0,04
|
0,1
|
Sкр 0,15
|
0.2
|
0.4
|
0.6
|
0.8
|
1.0
|
М,
Нм
|
0
|
7,4
|
14,6
|
27,7
|
51,3
|
55,7
|
53,6
|
36,2
|
26,2
|
20,3
|
16,3
|
ω , 1/с
|
104,7
|
103,6
|
102,6
|
100,5
|
94,2
|
89
|
83,8
|
62,8
|
41,9
|
20,9
|
0
|
По результатам расчета выполнить 2 рисунка: на
одном изобразить зависимость М = f(S),
на другом - механическую характеристику ω
= f(M).
5. РАСЧЁТ ПУСКОВОЙ ДИАГРАММЫ И ПУСКОВЫХ
СОПРОТИВЛЕНИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПУСКА
.1 Расчёт пусковых сопротивлений асинхронного
двигателя с фазным ротором
Регулирование частоты вращения двигателя
изменением скольжения нашло широкое применение для привода
подъёмно-транспортных механизмов. Оно осуществляется путём введения в цепь
фазного ротора регулировочных (добавочных) сопротивлений.
В момент пуска все сопротивления введены в цепь,
и машина разгоняется до первой установившейся скорости. При переключении между
сопротивлениями двигатель переходит на работу по следующей искусственной
характеристике и разгоняется до следующей установившейся скорости. Таким
образом, при большом моменте статического сопротивления рабочего механизма
происходит плавный разгон двигателя до номинальных оборотов.
Расчёт добавочного сопротивления
(5.1)
где Sки
и Sке -
критическое скольжение естественной и искусственной механической характеристик,
Sки =
1, Sке
= 0,15, R2
- активное сопротивление фазы обмотки ротора: R2=
16,9 Ом.
, Ом.
5.2 Пусковая диаграмма асинхронного двигателя
Расчёт резисторов в цепи ротора, обеспечивающих
заданную пусковую диаграмму, для асинхронного электропривода с фазным ротором
является наиболее часто встречающейся задачей.
Под пусковой диаграммой понимают совокупность
двух или более искусственных механических характеристик, которые используются
при пуске АД в пределах от М1 до М2.
Пусковая диаграмма строится в предположении, что
рабочий участок механических характеристик близок к линейному.
При построении пусковой диаграммы предельный
момент М1 не может быть больше критического и обычно принимается
(0,8-0,9) Мmax,
а момент переключения М2 должен составлять (1,1-1,25) Мс.
Мс = Мн
Число ступеней пусковой диаграммы m
(равно числу искусственных характеристик) и значение моментов М1 и М2
связаны между собой соотношением.
(5.2)
где - значение момента в относительных
единицах.
Если при выбранных значениях М1
до М2 число ступеней m не получается целым, то его следует
округлить в сторону ближайшего целого числа и пересчитать момент переключения
М'2. Принимаем
М1 = 0,9·55,7 = 50,13 Нм,
М2 = 1,1·27,86 = 30,65
Нм,
Нм,
Окончательно принимаем m = 5.
Находим М'2 с учётом, что
m = 5 по
формуле
(5.3)
После этого определяем отношение l = М1/М'2
λ= 1,7 и
величину сопротивления по ступеням по формуле
(5.4)
Rg(m-2)= Rg(m-1)* λ
Рассчитываем сопротивления по секциям
Rg=16.9*(1.7-1)= 12 Ом
Rg(m-1)=
12*1,7= 20 Ом Rg(m-3)=34*1,7=
238 Ом
Rg(m-2)=20*1,7=
34 Ом Rg(m-4)=238*1,7=
405 Ом
Рассчитываем сопротивления по секциям
R1 =
Rg1
- Rg2
= 405-238= 167 Ом,
R2 =
Rg2
- Rg3 =
238 - 34 = 204 Ом,
R3 =
Rg3
- Rg4
= 34 - 20 = 14, Ом,
R4 =
Rg3
- Rg4
= 20 - 12 = 8, Ом
R5 =
Rg = 12 Ом.
Схема включения резисторов в цепи фазного ротора
асинхронного двигателя, при m
= 5 приведена на рис. 5.1
5.3 Схема управления при помощи
командоконтроллера
Управление двигателем осуществляется с помощью
командоконтроллера, который представляет собой аппарат дистанционного
управления.
Контроллер замыкает и размыкает цепи управления
электромагнитных катушек контакторов, контакты последних замыкают и размыкают
цепи двигателя.
Рис. 5.1 Силовая схема управления
трёхфазным асинхронным двигателем с фазным ротором
Нереверсивная схема управления при помощи
командоконтроллера на n = 6 позиций (рис. 6.2) включает в себя контакты
SA1-SA5, электромагнитные контакторы KM1-KM5, два встроенных тепловых реле
защиты KK1 и KK2, а так же автоматический выключатель QF.
Схема обеспечивает пуск асинхронного двигателя (M),
отключение его от сети в ручном и автоматическом режиме (SQ1),
а также защиту от коротких замыканий (QF)
и длительных перегрузок (KK1
и KK2).
Рис. 6.2 Нереверсивная схема
управления на n = 6 позиций
при помощи командоконтроллера
В первом положении
командоконтроллера замыкается контакт SA, подавая
питание на катушку. Контактор KM подключает обмотки статора
двигателя. Одновременно с включением приводного двигателя включается обмотка
электромагнита YB и тяговым усилием на его якоре
раздвигаются стойки, освобождая от колодок шкив. В цепь ротора электродвигателя
при этом включено полное сопротивление Rg пускового реостата,
и двигатель разгоняется по характеристике 1 (см. рис. 6) до установившейся
частоты вращения nуст при заданном
моменте сопротивления M2.
Во втором положении замыкается
контакт SA1
командоконтроллера и включается контактор KM1, который
закорачивает часть R1
сопротивления реостата. Двигатель переходит на работу по характеристике 2,
разгоняется до частоты вращения nуст2.
Таким образом, при переключении
командоконтроллера последовательно замыкаются контакты SA -SA5,
включающие соответственно контакторы KМ -KM5, которые
закорачивают часть сопротивления реостата от R1 до R5, урезая
его до нуля. В итоге двигатель работает на естественной характеристике 5 с
частотой вращения nуст5
Для выключения двигателя необходимо
контроллер перевести в положение 0.
6. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Выбор оборудования схемы управления
осуществим по техническим характеристикам электрооборудования согласно
приложению 3 [2].
Для управления коммутацией в схеме
управления подбираем кулачковый контроллер по основным характеристикам.
Тип
контроллера:
|
ККТ-61А
|
Исполнение
управляемого двигателя:
|
АД
с фазным ротором
|
Число
рабочих положений:
|
5-0-5
|
Номинальный
ток кулачкового механизма:
|
63
А
|
Сила
тока в обмотке статора:
|
100
А
|
Сила
тока в обмотке фазного ротора:
|
100
А
|
Подбираем тип электротепловых
токовых реле KK1 и KK2 с учётом
номинального тока обмотки статора .
Тип
реле:
|
РТТ-0
|
Номинальный
ток:
|
10 А
|
Номинальный
ток теплового элемента:
|
0.2-10 А
|
Диапазон
регулирования тока срабатывания:
|
0.17-10 А
|
Автоматический выключатель QF
так же подбираем с учётом номинального тока обмотки статора.
Тип
реле:
|
АЕ2020
|
Номинальный
ток:
|
16 А
|
Номинальное
напряжение:
|
380,
660 В
|
Число
полюсов:
|
3
|
Масса:
|
0.44 кг
|
Тип электромагнитных контакторов KM - KM5 подбираем
с учётом номинального тока фазного ротора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был разработан
асинхронный двигатель с фазным ротором, выбраны и рассчитаны его параметры,
рассчитана магнитная цепь, построены схема развёртки статора и его механическая
характеристика, выбраны пусковые сопротивления и разработана схема управления.
Таблица размеров полученного двигателя
h, мм
|
b10, мм
|
l10, мм
|
l31, мм
|
d10, мм
|
d1, мм
|
l1, мм
|
l30, мм
|
d30, мм
|
h1, мм
|
h2, мм
|
bk, мм
|
δ, мм
|
l11, мм
|
100
|
160
|
140
|
63
|
16
|
32
|
80
|
348
|
174
|
14
|
11
|
3
|
1
|
18
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
1. Проектирование электрических
машин. Учебное пособие под редакцией Копылова И.П., Москва «Высшая школа» 2002.
2. Асинхронные двигатели с
фазным ротором и схемы управления. Учебно-методическое пособие. Ющенко Л.В.,
Хабаровск 1999.