Проектирование электрического двигателя постоянного тока Рн=16 кВт, Uн=220 В, Nн=2360 об/мин

Курсовой проект
Проектирование электрического двигателя постоянного тока
Вариант 16
Технические условия

Номинальная мощность Р2=16 кВт, номинальное напряжение U=220 В., номинальная частота вращения n=2360 об/мин., максимальная частота вращения nMAX=4000 об/мин.
Высота оси вращения 160 мм, cтепень защиты от внешних воздействий IP22, cпособ охлаждения IC0141, климатические условия УХЛ4, способ охлаждения IC01, режим работы S1. ...

Содержание
Введение 6
1. Электромагнитный расчет 7
1.1 Выбор главных размеров 7
1.2 Выбор обмотки якоря
1.3 Расчет геометрии зубцовой зоны
1.4 Расчет обмотки якоря
1.5 Определение размеров магнитной цепи
1.6 Расчетные сечения магнитной цепи
1.7 Средние длины магнитных линий
1.8 Индукция в расчетных сечениях магнитной цепи
1.9 Магнитные напряжения отдельных участков магнитной цепи
1.10 Расчет параллельной обмотки возбуждения
1.11 Коллектор и щетки
1.12 Коммутационные параметры
1.13 Расчет обмотки добавочных полюсов
1.14 Потери и КПД
1.15 Рабочие характеристики
2. Тепловой и вентиляционный расчеты
2.1 Тепловой расчет
2.2 Вентиляционный расчет
3. Механический расчет вала
Заключение
Библиографический список

Двигатели постоянного тока применяют в электроприводах, требующих широкого, плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов, главным образом в металлообрабатывающих станках, бумагоделательных машинах, в текстильной, резиновой, полиграфической промышленности, вспомогательных механизмах металлургической промышленности и др.
Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и стоимость их выше, чем у асинхронных двигателей, однако, благодаря указанным свойствам, удельный вес их в общем выпуске электрических машин не снижается, а наоборот, имеет тенденцию к повышению. Особенно эта тенденция проявляется в течение последних десятилетий в связи с развитием и широким внедрением автоматизированного привода, а также с освоением тиристорных ус тройств, создающих возможность питания двигателей постоянного тока от сети переменного тока. Вместе с тем развитие статических преобразователей влечет за собой соответствующее сокращение выпуска генераторов постоянного тока. Выпускаемая единая серия подразделяется на два основных ряда: серию 2П с h=90315 мм (мощностью до 200 кВт при 1500 об/мин) и серию П2 с h=355630 мм (мощностью свыше 200 кВт).
Серия 2П охватывает следующие исполнения по степени защиты от внешних воздействий и по способу охлаждения: защищенное исполнение (IP22) с самовентиляцией (IC01) при h=90315 мм; защищенное исполнение (IP22) с независимой вентиляцией от пристроенного электровентилятора (IC06) при h132200 мм; закрытое исполнение (IP44) с наружным обдувом от пристроенного электровентилятора (IC0641) при h=132200 мм; закрытое исполнение (IP44) с естественных охлаждением (IC0041) при h=90200 мм.
Двигатели со степенью защиты IP22 допускают регулирование частоты вращения ослаблением поля главных полюсов вверх от номинальной (при постоянной мощности на валу) в пределах от 1:1,5 до 1:4 в зависимости от величины типоразмера и номинальной частоты вращения. Двигатели с независимой вентиляцией допускают регулирование частоты вращения вниз от номинальной до трех оборотов в минуту при постоянном моменте вращения на валу; у остальных двигателей при регулировании частоты вращения вниз момент вращения должен снижаться во избежании недопустимого превышения температуры.
Двигатели имеют массивную станину, допускают работу при питании от статических преобразователей. в зависимости от схемы выпрямления номинальная мощность и диапазон регулирования частоты вращения могут снижаться. Двигатели изготовляют на номинальные напряжения: 110 и 220 В (при мощности до 7,5 кВт), 220 и 440 В (при мощности более 7,5 кВт), генераторы на 115, 230 В (при мощности до 7,5 кВт), 230, 460 В (при мощности более 7,5 кВт)