
- •Задание на проектирование
- •Введение
- •1 Общая характеристика синхронного вертикального двигателя
- •1.1 Назначение и область применения синхронного вертикального двигателя
- •1.2 Описание конструкции синхронного вертикального двигателя типа вдс-375
- •1.2.1 Корпус статора
- •1.2.2 Сердечник статора
- •1.2.3 Обмотка статора
- •1.2.4 Ротор
- •1.2.5 Полюсы ротора
- •1.2.6 Обмотка возбуждения
- •1.2.7 Демпферная обмотка
- •1.2.8 Контактные кольца
- •1.2.10 Подпятник
- •1.2.11 Крестовины
- •1.3 Описание системы статического тиристорного возбуждения
- •2 Электромагнитный расчет двигателя и выбор главных размеров
- •2.1 Расчет номинальных величин
- •2.2.Расчет сердечника статора
- •2.3 Расчет обмотки статора
- •2.4 Коррекция главных размеров статора по уровню индукции в воздушном зазоре, зубцах и спинке статора
- •2.5 Выбор величины воздушного зазора
- •2.6 Расчет полюса и демпферной обмотки
- •2.7 Расчет магнитной цепи
- •2.8 Расчет перегрузочной способности
- •2.9 Расчет обмотки возбуждения
- •Полученные конструктивные параметры
- •3 Синтез и оптимизация электромагнитного ядра на персональном компьютере
- •3.1 Поиск приемлемого варианта
- •3.2 Оптимизация электромагнитного ядра по минимуму приведенной стоимости
- •3.3 Оптимизация электромагнитного ядра по минимуму резервов
- •3.4 Выбор оптимального варианта
- •3.5 Анализ серии двигателей
- •Заключение
- •Список используемой литературы
1.2.3 Обмотка статора
Обмотка статора выполнена из проводов прямоугольного сечения со стекловолокнистой (ПСД) изоляцией. Конструкция обмотки – двухслойная катушечная, петлевая с укороченным шагом, при котором значительно улучшается формы кривых М.Д.С. и Э.Д.С.
Для проводов прямоугольного сечения применены открытые пазы прямоугольной формы, позволяющие наилучшим способом разместить проводники и обеспечить надежную их изоляцию. При укладке проводников в пазы, дно и стенки паза покрывают изоляционным материалом. Проводники, а также их верхний и нижний слои тоже изолированы друг от друга. Укреплены проводники в пазах статора с помощью стеклотекстолитовых клиньев.
Проводники, находящиеся в пазах, соединены между собой, образуя ряд катушек. Все катушки разбиты на одинаковые группы по числу фаз, которые расположены симметрично вдоль окружности статора. В каждой такой группе все катушки электрически соединены между собой, образуя одну фазу обмотки.
1.2.4 Ротор
Ротор двигателя имеет явнополюсную конструкцию. Основные части ротора: вал, остов, обод, полюсы с обмоткой возбуждения, вентилятор, тормозные сегменты. Ротор является в первую очередь индуктором, создающим магнитное поле в машине при холостом ходе и участвующим совместно со статором в создании магнитного поля при различных нагрузках. Также ротор является маховиком, обладающим необходимым моментом инерции, вентилятором, создающим движение воздуха для охлаждения и тормозным диском для его торможения при остановке.
Конструктивный тип ротора зависит от конструкции его остова и обода. Остов представляет собой внутреннюю часть ротора, насаживаемую непосредственно на вал. На нем закреплен обод ротора, являющийся магнитопроводом. На ободе ротора крепятся полюсы.
Остов ротора выполнен в виде сварной конструкции, состоящей из кованой стальной втулки, двух круглых рам из толстого листа и поперечных ребер прямоугольного сечения. Кроме приварки, рамы закрепляются на втулке стальными цилиндрическими штифтами.
На остов ротора насажен обод, выполненный из стального литья марки Ст 3. Обод имеет многогранную форму с 24 гранями, соответствующим числу полюсов ротора. На каждой грани имеется по одной продольной канавке для крепления полюсов с Т-образным хвостовиком. Обод насаживается на остов с натягом в горячем состоянии.
На рисунке 3 показан ротор двигателя ВДС
Рисунок 3- Ротор синхронного вертикального двигателя типа ВДС
1.2.5 Полюсы ротора
Полюс ротора представляет собой стальной магнитопрвод с намотанной на него катушкой обмотки возбуждения. В пазах, выштампованных в наконечниках сердечников полюсов, размещена демпферная обмотка.
В сердечнике полюса условно различают наконечник, сердечник и хвост, с помощью которого полюс крепят к ободу. Сердечники полюсов выполнены шихтованными для уменьшения пульсационных потерь. Они набраны из стали Ст 3 толщиной 1.5мм. По торцам сердечника установлены массивные стальные щеки специального профиля. Гайки стяжных шпилек установлены в предусмотренные выемки. В машине полюсы закреплены в соответствующих пазах обода ротора вала с помощью Т-образных хвостов, расклинивающихся двумя встречными парами клиньев прямоугольного сечения. Снизу к ободу ротора приварены пластинки, закрывающие паз, служащие для упора полюса и для предотвращения выпадения клиньев.
Полюсные наконечники выполнены такой формы, чтобы воздушный зазор между полюсным наконечником и статором был минимальным под серединой полюса и максимальным у его краев, благодаря чему кривая распределения индукции в воздушном зазоре приближается к синусоиде.
Для увеличения устойчивости полюсов производится проварка головки хвоста. При проваренных хвостах допускаемые нагрузки в среднем увеличиваются на 35%. Величины допускаемых нагрузок составляют примерно половину от нагрузки, при которой полюс теряет устойчивость