ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»
Факультет аудиовизуальной техники
вечернее отделение
кафедра электротехники
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Электрические микромашины»
на тему
«расчет и выбор электродвигателей для электрических приводов малой мощности»
Выполнил:
Алфимов А.Н.
группа 7811 ВО
Проверил:
доц. Медников В.А.
Санкт – Петербург
2011
Введение
1 Выбор электродвигателей для электрических приводов
малой мощности.
1.1. Общие сведения о трехфазных асинхронных двигателях.
1.2. Бесконтактный двигатель постоянного тока.
1.3. Общие сведения об электроприводе и его устройстве
1.4. Общие соображения по выбору типа двигателя:
2 Расчет и построение механической характеристики, определение частоты вращения, время пуска двигателя и изменение частоты вращения при уменьшении питающего напряжения.
2.1. Выбор асинхронного двигателя по каталогу
2.2. Расчет и построение механической характеристики
2.3. Определение частоты вращения при заданном моменте нагрузки Мнагр
2.4. Определение времени пуска двигателя tn
2.5. Определение изменения частоты вращения при уменьшении питающего напряжения на 10%
Список использованных источников информации
Введение
Для выполнения данной курсовой работы необходимо выполнить следующие действия:
- во-первых, в соответствии с данными, полученными у преподавателя, выбрать по каталогу соответствующий асинхронный двигатель;
- затем рассчитать и построить по полученным данным механическую характеристику;
- после этого определить частоту вращения при заданном моменте нагрузки Мнагр;
- далее – определить время пуска двигателя tn;
- в завершение: определить изменение частоты вращения при уменьшении питающего напряжения на 10%.
Расчетные данные:
- Механизм с постоянной нагрузкой Мнагр = 230*10-4 Нм;
- Момент инерции механизма J = 0,2 от момента инерции ротора выбранного двигателя;
- Напряжение питания U = 220 В;
- Частота тока f = 50 Гц;
- Частота вращения приводного вала механизма nнагр=2550 об/мин;
- Режим работы – постоянный (S1).
Выбор электродвигателей для электрических приводов малой мощности.
Общие сведения о трехфазных асинхронных двигателях.
Асинхронный двигатель трехфазного тока представляет собой электрическую машину, служащую для преобразования электрической энергии трехфазного тока в механическую. Благодаря простоте устройства, высокой надежности и эксплуатации и меньшей стоимостью по сравнению с другими двигателями асинхронные двигатели трехфазного тока нашли широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. С их помощью приводятся в движение металлорежущие и деревообрабатывающие станки, подъемные краны, лебедки, лифты, эскалаторы, насосы, вентиляторы и другие механизмы. Двигатель имеет две основные части: неподвижную – статор и вращающуюся – ротор. Статор состоит из корпуса, представляющего собой основание всего двигателя. Он должен обладать достаточной механической прочностью и выполняется из стали, чугуна и алюминия. С помощью лап двигатель крепится к фундаменту или непосредственно к станине производственного механизма. Существуют и другие способы крепления двигателя к производственному механизму. На корпусе двигателя имеется доска с зажимами, с помощью которых обмотка присоединяется к трехфазной сети. К каждому зажиму подключен соответствующий вывод обмотки. Для зажимов приняты следующие обозначения: зажимы, к которым подключены начала обмоток, обозначают буквами С1, С2 и С3, концы обмоток – соответственно С4, С5 и С6. Сердечник ротора представляет собой цилиндр, собранный из отдельных листов электротехнической стали, в котором имеются пазы с обмоткой ротора. Обмотки ротора бывают двух видов – короткозамкнутые и фазные. Соответственно этому различают асинхронные двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором (с контактными кольцами).
Вал ротора изготовлен из стали и вращается в шариковых или роликовых подшипниках. Подшипники укреплены в подшипниковых щитах, которые изготовлены из чугуна или стали и прикрепляются к корпусу болтами. Тепловая энергия, возникающая в двигателе в результате потерь электрической энергии в его обмотках и магнитопроводе, нагревает двигатель. Для увеличения теплоотдачи ротор снабжен крыльчаткой, прикрепленной к замыкающим кольцам короткозамкнутой обмотки. Крыльчатка обеспечивает интенсивное движение воздуха внутри и снаружи двигателя.
Бесконтактный двигатель постоянного тока.
Для нормальной работы двигателя постоянного тока необходимо изменять направление тока в проводниках якорной обмотки при изменении его положения относительно полюсов магнитного поля статора. Это переключение в обычных двигателях постоянного тока обеспечивается с помощью коллектора. Однако наличие этого устройства, принципиально необходимого для двигателей постоянного тока, вызывает появление у этих двигателей некоторых нежелательных свойств.
В первую очередь к ним относится необходимость постоянного надзора и ухода за коллекторно-щеточным узлом, так как при эксплуатации двигателя щетки истираются, а коллектор загрязняется и обгорает. Кроме того, неизбежное искрение щеточно-коллекторного аппарата создает радиопомехи, затрудняет применение двигателей во взрывоопасных помещениях и средах. Работа коллекторно-щеточного узла создает также дополнительный шум при работе двигателя.
Стремление устранить механический коллекторно-щеточный узел и заменить его каким-либо бесконтактным устройством с теми же функциями привело к появлению так называемых бесконтактных двигателей постоянного тока. Эти двигатели имеют такие же характеристики, как двигатели с обычным коллектором, но обладают более высокой надежностью и простотой в эксплуатации, не создают при своей работе радиопомех и дополнительного шума.
В настоящее время разработано несколько видов таких двигателей, отличающихся друг от друга способом возбуждения, схемами включения обмоток и типами электрических коммутирующих устройств.
Подробное описание всех типов бесконтактных двигателей постоянного тока выполнить очень трудно.