Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Управління освіти і науки Полтавської обласної державної адміністрації

Вище професійне училище №7

Курсовий проект

Тема: Експлуатація автоматизованого

електроприводу в машинобудівному

виробництві

Професія: Електромеханік засобів автоматики

та приладів технологічного

устаткування

Виконав: Стохманський І.М.

Група: МЕ-51А

Керівник роботи: Кисельов Ю. Ю.

м. Кременчук

2011 р.

Зміст

1. Вступ……………………………………………………………………………4

2. Теоретична частина

2.1 Будова двигуна постійного струму та принцип його дії………………5-8

2.2 Основні типи асинхронних двигунів…………….…………………….9-16

3. Розрахункова частина

3.1 Розрахунок механічних характеристик………………………….............17

3.2 Розрахунок пускових резисторів……………………………………...17-18

3.3 Розрахунок механічних характеристик в гальмівних режимах..........18-20

4. Схема електрична принципова

4.1 Опис принципової схеми………………………………………………...21

Список використаних джерел інформації ....................................................22

Додатки………………………………………………………………………23-26

1.Вступ

Курсовий проект на тему: Розрахунок механічних характеристик двигуна постійного струму незалежного збудження типу 4ПФ112S.

В цьому курсовому проекті я розглянув два теоретичні питання: – Будова двигуна постійного струму та принцип його дії.

– Основні типи асинхронних двигунів.

Розібрався в розрахунках механічних характеристик, в розрахунках пускових резисторів та в розрахунках механічних характеристиках в гальмівних режимів.

Для кожного розрахунку намалював графік. Графіки були побудовані по даним з розрахунків. Всі графіки побудовані правильно.

Ознайомився зі схемою електричною принциповою. Зробив опис схеми управління двигуна постійного струму з незалежним збудженням в функції часу.

2. Конструктивна частина

2.1 Будова двигуна постійного струму та принцип його дії Будова дпс

Електрична машина постійного струму складається зі статора, якоря, колектора, щіткотримача і підшипникових щитів (малюнок 1). Статор складається з станини (корпусу), головних і додаткових полюсів, які мають обмотки збудження. Цю нерухому частину машини іноді називають індуктором. Головне його призначення - створення магнітного потоку. Станина виготовляється зі сталі, до неї болтами кріпляться головні і додаткові полюси, а також підшипникові щити. Зверху на станині є кільця для транспортування, знизу - лапи для кріплення машини до фундаменту. Головні полюса машини набираються з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 -1 мм з метою зменшення втрат, які виникають через пульсації магнітного поля полюсів у повітряному зазорі під полюсами. Сталеві листи осердя полюса спресовані і скріплені заклепками.

Малюнок 1

I - вал, 2 - передній підшипниковий щит, 3 - колектор, 4 - щіткотримач; 5 – осердя якоря з обмоткою; 6 - головний полюс; 7 - полюсна котушка; 8 - станина; 9 - задній підшипниковий щит; 10 - вентилятор; 11 - лапи; 12 - підшипник

Полюса (малюнок 2) призначені для створення основного магнітного потоку і складаються з 1- станини, шихтованого осердя 2 і котушки збудження 3. Шихтоване осердя необхідне для ослаблення вихрових струмів. Нижню, більш широку, частина осердя полюса називають полюсним наконечником. На машинах постійного струму полюсні котушки роблять без каркасними – намотуванням мідного дроту безпосередньо на сердечник полюса, попередньо наклавши на нього ізоляційну прокладку. У більшості машин (потужністю понад 1кВт) полюсних котушку роблять каркасною: обмотувальний дріт намотують на каркас (зазвичай пластмасовий), а потім надягають на сердечник полюса.

Якір машини постійного струму (малюнок 3) складається з валу, осердя, обмотки і колектора. Осердя якоря збирається з шихтованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм і спресовується з обох сторін за допомогою натискних шайб. У машинах з радіальної системою вентиляції листи осердя збираються в окремі пакети товщиною 6-8 см, між якими роблять вентиляційні канали завширшки 1 см. При осьовому вентиляції в осерді виконують отвір для проходження повітря вздовж валу. На зовнішній поверхні якоря є пази для обмотки.

Обмотка якоря виготовляється з мідних проводів круглого або прямокутного перерізу у вигляді заздалегідь виконаних секцій. Вони укладаються в пази, де ретельно ізолюються. Обмотку роблять двошаровою: розміщують в кожному пазу дві сторони різних якірних котушок - одну над іншою. Обмотку закріплюють у пазах клинами (дерев'яними, гетінаксових або

текстолітовими), а лобові частини кріплять спеціальним дротяним бандажем. У деяких конструкціях клини не застосовують, а обмотку кріплять бандажем. У сучасних машинах для бандажування якорів використовують скляну стрічку.

Колектор призначений для перетворення змінної ЕРС в постійну – в генераторі і постійний струм у змінний - у двигуні. Колектор машини постійного струму збирається з клиноподібних пластин холоднокатаної міді Основними елементами колектора є мідні колекторні пластини, зібрані таким чином, що колектор набуває циліндричну форму. Нижня частина колекторних пластин 6 має форму «ластівчиного хвоста». Після складання колектора ці частини пластин виявляються затиснутими між сталевими шайбами 1 і 3. Конусні шайби стягнуті гвинтами 2. Колекторні пластини ізольовані один від одного і від сталевих шайб міканітовими прокладками 4. Верхня частина колекторних пластин5, звана півником, має вузький поздовжній паз, в який закладають провідники обмотки якоря і припаюють. Пластини ізолюють одну від іншої прокладками з колекторного міканіту товщиною 0,5 - 1 мм. Колектори з першим способом кріплення називають арочними, з другим - клиновими. Найбільш поширені арочні колектори.

У швидкохідних машинах великої потужності для запобігання витріщання пластин під дією відцентрових сил застосовують зовнішні ізольовані бандажні кільця.

Щіткотримач (малюнок 5) (здвоєний) складається з корпусу 4, в який поміщені щітки 3, курка 1, що представляє собою відкидну деталь, що передає тиск пружини 2 на щітку. Щіткотримач кріплять на пальці затискачем 5. Щітка забезпечена гнучким тросом 6 для включення її в електричний ланцюг машини.

Всі щіткотримачі однієї полярності з'єднані між собою мідними шинами,

підключеними до виводів машини. Кількість щіткових комплектів відповідає числу головних полюсів. Щітки розташовують на колекторі по осі головних полюсів У машинах малої потужності застосовують трубчасті щіткотримачі, які кріплять в підшипниковому щиті.

Щітки залежно від складу порошку, способу виготовлення і фізичних властивостей поділяють на шість основних груп: вугільно-графітові, графітові, електрографітові, мідно-графітові, бронзографітові і срібно-графітові.

Підшипникові щити електричної машини служать як сполучні деталей між станиною і якорем, а також опорною конструкцією для якоря, вал якого обертається в підшипниках, встановлених в щитах.

Принцип дії

На малюнку 6 показаний поперечний розріз спрощеної моделі колекторного двигуна. Якщо до щіток А та В подати напругуUвід джерела постійного струму, то в обмотці якоря з’явиться струм ia. У результаті взаємодії струмуiaу сторонахaтаdвитка с полем постійного магніту (полем збудження) з’являться електромагнітні сили,H що створюють електромагнітний момент.

Під дією цього моменту якір приходить в обертання. Після повороту якоря на 180°електромагнітні сили і електромагнітний момент не змінять свого напряму, оскільки при переході кожного пазового провідника обмотки якоря із зони одного магнітного полюса в зону іншого полюса постійного магніту в цих провідниках міняється напрям струму. Пояснюється це тим, що при повороті якоря на 180° пластини а' і d' колектора міняються місцями. Таким чином, призначення колектора і щіток в двигуні постійного струму полягає в тому, щоб змінювати напрям струму у витках обмотки якоря при їх переході із зони одного магнітного полюса в зону іншого полюса, при цьому напрям електромагнітних сил, що створюють електромагнітний момент М, що обертає, залишається незмінним.