42极双速异步电动机的运行控制毕业论文.doc

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1、42极双速异步电动机的运行控制毕业论文 白城职业技术学院毕业设计 4/2极双速异步电动机的运行控制学生姓名: 专业班级:指导教师: 职 称:起止日期:白 城 职 业 技 术 学 院 毕业设计任务书题目名称 4|2极双速异步电动机运行控制主要条件及技术参数主要条件分别用两个按钮操作电动机的高速和低速运行;高速运行时应先接成低速然后经延时后换接到高速;应有短路保护和过载保护;电气原理,电气布置图,接线图,元器件明细表。技术参数 1)型 号:YD132M-4/2 2)功 率:10KW6P 3)额定电压:380伏 5)接 法:/YY 个人重点 设 计内 容及 工作量1)阐述三相异步电动机作用,发展,工

2、作原理。2)阐述三相异步电动机起动方式,分析各启动方式的优缺点。3)分析三相异步电动机的起动,了解降压起动方式,作用。4)通过图形文字介绍低速启动。5)通过图形文字介绍高速启动。6)撰写课题设计论文。要求设计合理,语句通顺,格式规范,图表正确,表述清晰;打印成册工作量要求查阅文献资料不少于12篇,其中外文资料不少于2篇;完成毕业设计不少于5000字。提交设计书等其它形式的成果。主 要参考资料1.工厂电气控制技术 熊幸明 主编2.交流电机的绕组理论许实章 著3.新型电机绕组?理论与设计 许实章 著4.实用中小电机手册 陈碧绣 李 明 著5.高起动性能交流感应电动机的设计彭 晓 石安乐 编6.含无

3、感绕组的绕线转子异步电动机王雪帆 著7.电机工程手册沈 鸿 主编8.实用异步电动机设计、安装与维护杨万青、刘建忠 编实习地点白城职业技术学院进 度 计 划 表阶段周次计 划 完 成 工 作 量指导教师检查意见备 注第 一 周收集相关资料1.讲解开题报告写作流程以及如何查询、选择资料。2.根据每个同学的选题详细讲解了写作方法。第 二 周收集相关资料写出课程设计的提纲及内容提要,确定关键词;开题报告中,在选题的意义上应强调立法的重要性。(第一次论文题目为:对我国农业保险立法的探析)文献综述格式不对,要求强调写明作者自己的观点。论文构架太简单,需详细些。至少要有一篇英文参考文献。写作重点难点欠考虑。

4、第 三 周写出课程设计的提纲及内容提要,确定关键词;1.开题报告第一部分基本通过,但老师建议与实际再联系一下。2.标点符号格式不规范,应严格按照规定格式写。3.论文构架逻辑有些乱,建议再对其进行调整。4.写作重点不明确,且重点难点应分清楚。5.创新部分表达不清,语句不顺。第 四 周拟定课程设计的摘要1.开提报告中选题目的、意义、背景中个别语句不顺,仍需进一步完善。2.文献综述中不应有文学性质的语句。3.最大的问题仍然是论文构架,除了对个别词语使用不当外,第四、五部分逻辑有些混乱,并有冲突。第 五 周拟定课程设计的摘要开提报告中文献综述个别语句不顺,且意思含糊,建议用语要简单明了。2.仍有标点符

5、号的错误。3.论文构架中第四部分调理不清,应把3、4级标题重新进行规整。第 六 周拟定课程设计的草稿;开题报告基本通过,局部格式还有错误,如参考文献中序号用中括号等细节错误。2.大纲结构还是没有理顺,相互之间还是缺乏条理性,建议对其进行再次修改。第 七 周拟定课程设计的草稿;1.将大纲进行调整。2.文献综述个数少,建议多加一些,可以写初稿。第 八 周按照课程设计的格式要求,进行定稿;1.论文段落格式不规范,要严格按照规定格式写作。2.论文部分内容过于空泛,应适当补充案例。3.题目与内容有些不符,建议把题目做略微修改。4.标点符号有错误。第 九 周按照课程设计的格式要求,进行定稿;1.论文中数字

6、格式不正确,段落格式需调整。2.图表要自己画,数据等资料来源应表明,必要时用脚注。3.局部段落内容需充实。第 十 周编写课程设计说明书1.关键词不准确。2.目录格式不正确。3.标题中书写有错误。4.正文中第一部分内容应在突出农业巨灾的损失严重。5.文中不应有新闻报道性语言。6.图表格式不完善,建议做修改。第十一周编写课程设计说明书,准备参加答辩;1.从论文扉页到开题报告,基本通过,可以装订第十二周参加答辩。1.装订样本合格,论文指导结束。摘 要: 4/2极双速异步电动机是变极电机中应用最广泛的一种变极调速方法。与其它变速方法相比,变极电机不需要附加的外部设备,属于电机本体的设计。变极电机的设计

7、中,花费时间最多的是研究绕组的排列。通过槽电流表和槽磁动势图定性地分析电机的谐波磁场对电机运行性能的影响,由此确定电机所选槽配合是否合适。更重要的是在系列电机的设计中,应充分利用现有的机床设备和模具,提高电机冲片的通用性以降低电机的生产成本。所以,在工厂中,对现有的单速电机进行绕组改绕是4/2极双速电机设计的主要方法。改绕计算主要是计算电动机磁路各部分磁通密度数值,不使其过大而致铁心严重饱和。由于改绕只涉及定子部分,因此改绕计算也只涉及气隙与定子铁心轭部、齿部三个磁通密度数值的计算。计算磁通密度数值的目的就是限制铁心轭部和齿部的磁密在允许的范围内。一般情况下,极数多时,由于极距减小,齿部磁密相

8、对较高,容易饱和,可作为取定对象;极数少时,由于极距增大,轭部磁密相对较高,可作为取定对象。因此,4/2极双速电动机的设计和计算方法与单速电动机相同,只是在设计与计算过程中需要综合考虑两种极数下电机性能的特点。 关键词:变级电动机;高速;低速 AbstractSingle windings and double speed motor study Abstract:Of the pole_varied motors,the single winding and double speed motor is the best simple and be best used in the manuf

9、acturingpairing with other gear shift methods, it is an independent motor and neednt additional auxiliary equipments.During the designning,it takes our most time to study the arrangement of windings.We can know how the harmonic magntic field effect the move property of motor, and we can also know we

10、ather the number of slot is a match for the stator and rotor or not through qualitative anlaysising the slot current form and the magnetic force. In order to improving the current general and reducing production costs,it is the most improtent for the serial motor design to use the current machinary

11、and molds.In work,muti_speed motors design is to change the single speed motors windings,because the caculation only relate to motors stator.Key words: the slot current form ;the slot magnetic force ;the harmonic magntic field绪 论4/2极双速异步电动机是一种只有一套定子绕组,通过外部接线变换获得多种转速的电动机。它属与有级调速设备,具有间单、可靠、高效及易于绕制的优点,

12、在许多工业领域的变速拖动中有着广泛应用。 YD系列变极双速三相异步电动机是Y(IP44)三相异步电动机的派生产品是现代JDO2系列变极双速三相异步电动机的更新换代产品。全系列11个机座号,9种速比,共103个规格。目前已鉴定定型批量生产的机座号为80180七个机座号,共65个规格。 YD系列电动机的安装尺寸及外型尺寸、绝缘等级、防护等级、冷却方法、结构及安装型式、使用条件、 额定电压、额定功率等均与Y系列(IP44)电动机相同。机座号与速比、功率的关系以及力能指标均与国际同类产品的先进水平相近。 变极双速三相异步电动机由于具有可随负载性质的要求而分级地变化转速,从而达到功率的合理匹配和间化变速

13、系统的特点。电动机用于各式万能、组合、专用切削机床以及矿山冶金、纺织、印染、化工、农机等部门需要调速的各种传动机构。目 录摘 要:2Abstract3绪 论4一、技术要求6二4/2极双速异步电动机的工作原理7(一)4/2极双速电动机的概况7(二)4/2极变极调速的基本原理74/2极双速异步电动机电气原理图94/2极双速异步电动机电气布置图114/2极双速异步电动机接线图114/2极双速异步电动机明细表13致 谢14参考文献15 一、技术要求 1、 课题名称: 4/2极双速电动机的运行控制2、 设计要求: 分别用两个按钮操作电动机的高速和低速运行;高速运行时应先接成低速然后经延时后换接到高速;应

14、有短路保护和过载保护;电气原理,电气布置图,接线图,元器件明细表。 3、 技术指标 1)型 号:YD132M-4/2 2)功 率:10KW6P 3)额定电压:380伏 5)接 法:/YY电气元件选择接触器的选择 1,选择接触器的类型 根据接触器所控制的负载性质选择接触器的类型。 通常交流负载选用交流接触器, 直流负载 选用直流接触器。如果控制系统中主要是交流负载,而直流负载容量较小时,也可以用交流 接触器控制直流负载,但触头的额定电压应适当选大一些。 2交流接触器按负荷种类一般分为一类、 两类、 三类和四类,一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷,如白炽灯,电阻炉等;二类交流接触器用于绕

15、线转子异步电动机的启动和停止;三类交流接触器的典型用途是笼型异步电动机的运转和远行中分断;四类交流接触器用于笼型异步电动机的启动、反转制动、反接和点动。选择接触器主触头的额定电压 接触器主触头的额定电压应大于或等于所控制线路的额定电压。 3,选择接触器主要触头的额定电流 接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。 4,选择接触器吸引线圈的额定电压 当控制线路简单、使用电器较小时,可直接选用 380V 或 220V 的电压。 继电器的选择工厂专业生产各式时间继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液位继电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计数器 继电器等。 继电器实质是一种

16、传递信号的电器,它根据输入的信号达到不同的控制目的。 继电器一般是用来接通和断开控制电器(电动机)按使用环境选型 使用环境条件主要指温度(最大与最小)、湿度(一般指40下的最大相对湿度)、低气压(使用高度1000米以下可不考虑)、振动和冲击。此外,尚有封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同,继电器承受的环境力学条件各异,超过产品标准规定的环境力学条件下使用,有可能损坏继电器,可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用

17、下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 1、时间类型选择(1)直流电磁式时间继电器JT3系列:?在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套构成时间继电器,仅用作断电延时?。这种继电器延时较短,JT3系列最长不超过5s,而且准确度较低,一般只用于要求

18、不高的场合。(2)空气式时间继电器?JS7系列可以做成通电延时型,也可做成断电延时型。电磁机构可以是直流的,也可以是交流的。延时范围大,不受电源电压、频率波动影响。结构简单,价格低。但延时误差大(3)电子式时间继电器JS20、JS14系列具有延时范围广、精度高、体积小、调节方便及寿命长等优点。(4)由集成电路和单片机等电子元件构成的新型时间继电器J5S17系列?1、体积小、精度高、延时时间长、工作可靠。2、线圈或电源的电流种类和电压等级应与控制电路相同;3、按控制要求选择延时方式和触点型式;4、校核触点数量和容量,若不够时,可用中间继电器进行扩展。5、延时范围的选用导线截面选择: 条件:首先应

19、符合发热条件,即导线允许安全电流与允许电流密度两者值的大小(允许安全电流指在不超过它们最高工作温度条件下允许长期通过的最大电流即负载电流,符号I;允许电流密度指导线芯的单位面积S允许长期通过的最大电流,符号Im。) 计算方法:S I / ImI S Im 基本值: Im5A/mm2铜导线) 即 1mm2单位面积铜导线允许长期通过最大电流5A 因为PUIcos* P10KW ULUP UL380V UP220Vcos0.8 由此可选10mm2的铜导线 Im3A/mm2铝导线) 即 1mm2单位面积铝导线允许长期通过最大电流13.7A 因为:PUIcos* 根据公式结合上面的计算方法就可算出铝导线

20、为16mm2导线规则一般是:1.5m?、2.5m?、4m?、6m?、10m?、16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、120mm2、150mm2、185mm2等等。一般铜线安全电流最大为:4平方毫米铜电源线的安全载流量-18.99A。 从这个角度讲,可以选择4平方的铜线或10平方的铝线。 导线的阻抗与其长度成正比,与其线径成反比。在使用电源时,特别要注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。二4/2极双速异步电动机的工作原理(一)4/2极双速电动机的概况 采用/2Y接法(即定子绕组4极时为,2极时为2Y接法),根据绕组方案表将一个相

21、带中的元件串联成一个线圈组,三相绕组的线圈组之间的连接,当由U1、V1、W1端点引出线接电源时为接法,由U2、V2、W2端点引出线接电源,并将1、2、3短接时为2Y接法, 根据不同接法时的出线图可以在接线图上画出U、V、W三相电流的方向,2极时绕组2Y为接法,U相电流从出线头“U2”分两路流向中心点(U1、V1、W1点接在一起是2Y接法的中心点)如图所示;4极时绕组为接法,U相电流从接头“U1”流向出线头“V1”;如图中虚线所示,V、W相的电流方向也同样,从图2-1可以看出,接线图上每相的两个线圈组成一个在变极时电流方向不变;另一个在变极时电流方向相反,它们的电流方向的变化应与表2-1一致,即

22、U相绕组变极时电流不反向的线圈组的元件U1、V1、W1、U2、V2、W2.(二)4/2极变极调速的基本原理 4/2极双速异步电动机是利用改变定子绕组的接法,以改变电机的极数,从而使电机用一套绕组获得两种或两种以上转速的双速异步电动机,当接电器km1的主触点闭合,km2 km3的主触点断开时,电动机定子绕组为三角形接法,对应“低速”挡;当接电器km1主触点断开,km2 km3主触点闭合时,电动机定子绕组为双星形接法,转速的改变时通过改变定子绕组的联结方式,从而改变变磁极对数来实现的。在绕组为三角形接法时,出线端U1 V1 W1接电源,U2 V2 W2端子悬空,绕组为三角形接法,每项绕组中两个线圈

23、串联,成四个极,磁极对数p2,其同步转速n60f/P,电动机为低速;当绕组为YY接法时,出线端U1 V1 W1短接,而U2 V2 W2接电源,绕组为双星形联结,每个绕组中两个线圈并联,成两个极磁极对数p1,同步转速n60f/p,电动机为高速。其控制电路主要由两个复合按钮和四个接触器组成,SB2为低速启动按钮,SB3为高速启动按钮。控制线路工作如下:低速运转 合上QS按下SB2KM1线圈得电( ) KM1触电闭合 KM1主触点闭合电动机绕组接成,低速运转 KM1互锁触电分断,对KM1,KM2互锁高速运转合上QS按下SB3KM1线圈断电(a b c) a KM1自锁触电释放断开 b KM1主触点分

24、断电动机惯性运转 c KM1互锁触点复位闭合KM2线圈通电(a b c) a KM2互锁触点分断,对KM1互锁 b KM2主触点闭合 c KM2自锁触点闭合 KM3线圈通电(a b c) a KM3自锁触点闭合 b KM3主触点闭合,U1 V1 W1并成一点 c KM3互锁触点分断,对KM1互锁即:电动机绕组接成YY形高速运行注:为了避免“高速”挡启动电流对电网的冲击,本线路在“高速”挡时,先以“低速”启动,待启动电流过去后,再自动切换到“高速”运行。 4/2极双速异步电动机电气原理图 4/2极双速异步电动机电气布置图4/2极双速异步电动机接线4/2极双速异步电动机明细表符号名称型号规格用途数

25、量M电动机YD132M-42 4KW6P提供机械能1KM1交流接触器CJ12-100频繁的通、断线路2KM2交流接触器CJ12-100频繁的通、断线路2KM3交流接触器CJ12-100频繁的通、断线路2KT时间继电器JS7-3A控制与隔离1FU1熔断器RL1-100短路保护1FU2熔断器RL1-100短路保护1FR热继电器JR16-40对电动机和用电设备进行过载保护1SB1停止按钮LA18-22接通分断控制线路电流1SB2 SB3启动按钮LA18-22高低速控制1致 谢 立时二个多月的毕业设计终于结束了。通过自己的努力我终于完成了本次毕业设计,但这次毕业设计给我带来的收获不仅是成功的完成了课题

26、,而是在做毕业设计的期间对自身能力的又一次锻炼和提高。 课题发下来后,我的第一感觉就是自己对一些课程的掌握太浅薄了,许多学过的知识早已忘的一干二净了。这也暴露了我平时学习中的一大漏洞,就是学的东西学过之后就抛之脑后置之不理了,而不去练习、巩固,等到要用的时候才发现自己原来什么都不记得了,只是“似曾相识”,使我认识到知识也会“生锈”,在今后的学习中定要祢补这一漏洞。为了做好课题,我不仅重新温习了一遍教材,还借阅了许多有关方面的书籍,可以说这次设计对我在查找资料解决问题方面的能力也是一次很大的提高。我想这也是本次课程设计的目的之一。因为在以后我们的工作实践中我们会接触许多新的东西,而我们大学所学的

27、知识是有限的,这就要求我们有较强的自学能力和查阅有关方面资料的能力。 细心、耐心、静心、虚心这”四心”是我在这次毕业设计中的心得体会。在设计中细心是很重要的,每一条指令,每一个字都不能错否则就会出错,在此我深有体会的。撰写说明书的过程中我们可能会遇到我们自己解决不了的问题,如果实在解决不了,这就要求我们虚心向指导老师或同学请教,这样才能按时完成课题,不能再一个问题上卡。 在这次毕业设计中我要感谢很多老师和同学给与我的帮助,特别是我的指导老师-高忠义老师。他帮我解决了许多疑难问题,如:查找何种资料文献及如何确定一些参数等,使我的设计顺利了许多,加快了设计进程同时也使我学会了如何查资料。 这次毕业设计是对我大学三年学习的一次大检验,加深和巩固了自身所学的知识,增强了实际应用能力,这对走向工作岗位,能很快适应工作环境有着极其重要的作用。 参考文献 1工厂电气控制技术 熊幸明 主编 2.交流电机的绕组理论 许实章 著 3.新型电机绕组?理论与设计 许实章 著 4.实用中小电机手册陈碧绣 李 明 著 5.高起动性能交流感应电动机的设计 彭 晓 石安乐6.含无感绕组的绕线转子异步电动机 王雪帆 著 7.电机工程手册沈 鸿 主编 8.实用异步电动机设计、安装与维护杨万青、刘建忠 编