Технологический процесс изготовления статора трехфазного асинхронного двигателя

Назначение и описание конструкции трехфазного асинхронного двигателя. Разработка технологического процесса изготовления статора, обоснование типа производства. Применяемые приспособления и нестандартное оборудование. Испытания статора двигателя.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Содержание

Введение

1. Назначение и описание конструкции изделия, подлежащего изготовлению на проектируемом участке

2. Вывод и обоснование типа производства

3. Анализ технологичности изделия и предложения по его улучшению

4. Разработка технологического процесса статора асинхронного двигателя серии АОЛП22-12

5. Планировка и организация работы на участке по производству статора асинхронного двигателя серии АОЛП22-12

6. Приспособления и нестандартное оборудование

7. Технико-экономические расчёты

8. Контроль и испытания статора асинхронного двигателя серии АОЛП22-12

Заключение

Список литературы

Введение

Асинхронные машины являются самыми распространенными электрическими машинами в народном хозяйстве. В основном они используются как двигатели, реже -- как генераторы. Более 80% всех электродвигателей, выпускаемых промышленностью, являются именно асинхронными. Столь широкое распространение данных двигателей объясняется их хорошими эксплуатационными свойствами, простотой устройства и обслуживания, надежностью в работе и невысокой стоимостью.

Значительная часть асинхронных двигателей применяется для привода механизмов с неизменной частотой вращения. Так, например, более 80% всех асинхронных двигателей общепромышленного значения используют для привода вентиляторов, насосов, транспортеров и обрабатывающих станков -- устройств, не требующих регулирования частоты вращения приводного двигателя.

Электрические машины, предназначенные для массового применения, выпускаются едиными сериями. Для электрических машин единых серий характерны высокий уровень унификации деталей и узлов и их максимальная взаимозаменяемость.

В системах автоматики применяются два вида асинхронных двигателей малой мощности: силовые и управляемые.

Среди силовых асинхронных двигателей лучшие характеристики имеют трехфазные, поскольку они обладают наибольшей симметрией магнитного поля, которое во всех режимах работы остается практически круговым. Конденсаторные асинхронные двигатели уступают трехфазным того же габарита по значениям полезной мощности, вращающего и пускового моментов примерно на ?.

Трехфазные асинхронные двигатели на частоту питающего напряжения 50 Гц имеют КПД от 15 до 85% (большие значения КПД соответствуют большим значениям полезной мощности Р2) при кратностях пускового момента от 1,7 до 4,5. Трехфазные асинхронные двигатели имеют хорошие массообъемные показатели (отношение массы и объема асинхронного двигателя к его полезной мощности). По этим показателям они уступают только коллекторным двигателям постоянного тока.

Конденсаторные асинхронные двигатели имеют кратности пускового момента от 0,1 до 0,5 и максимального от 1,4 до 2. Массообъемные показатели их на 40 -- 60 % хуже, чем трехфазных АД (с учетом массы и объема конденсатора). Асинхронные двигатели с рабочим и пусковым конденсаторами применяются редко, хотя у них и удается получить высокие кратности пускового момента (до 5 -- 6). При выборе силовых асинхронных двигателей предпочтение должно быть отдано трехфазным при наличии соответствующего источника питания.

В данном курсовом проекте рассматривается технологический процесс изготовления статора трёхфазного асинхронного двигателя мощностью 3 кВт. Для разработки технологического процесса изготовления статоров серии АОЛП22-12 был взят типовой с внесёнными в него изменениями в соответствии с крупносерийным производством.

1. Назначение и описание конструкции изделия, подлежащего изготовлению на проектируемом участке

По своей конструкции двигатель серии АОЛП состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: статора и ротора. Рассмотрим основные части асинхронного двигателя [рисунок 1.1].

Рисунок 1.1 - Основные части асинхронного двигателя

Неподвижная часть двигателя - статор, который состоит из корпуса и сердечника с трёхфазной обмоткой. Корпус (7) двигателя отливают из алюминиевого сплава или чугуна, либо делают сварным. Этот двигатель имеет закрытое обдуваемое исполнение. Поэтому поверхность корпуса имеет ряд продольных рёбер (13), увеличивающих поверхность охлаждения двигателя.

В корпусе расположен сердечник статора (6). С целью ослабления вихревых токов сердечник делают шихтованным из тонколистовой электротехнической стали обычно толщиной 0,5 мм. Пластины сердечника статора покрыты слоем изоляционного лака, собраны в пакет и скреплены специальными скобами или продольными швами по наружной поверхности пакета. Такая конструкция сердечника способствует значительному уменьшению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем.

На внутренней поверхности сердечника статора имеются продольные пазы, в которых располагаются пазовые части обмотки статора, соединенные в определённом порядке лобовыми частями (8), находящимися за пределами сердечника по его торцевым сторонам.

В расточке статора располагается вращающаяся часть двигателя - ротор (5), состоящий из вала (2) и сердечника с короткозамкнутой обмоткой. Такая обмотка, называемая "беличье колесо", представляет собой ряд медных стержней, расположенных в пазах сердечника ротора, замкнутых с двух сторон короткозамыкающими кольцами. Сердечник ротора также имеет шихтованную конструкцию, но листы ротора не покрыты изоляционным лаком, а имеет на своей поверхности тонкую пленку оксида. Это является достаточной изоляцией, ограничивающей вихревые токи, так как величина их не велика из-за малой частоты

перемагничивания сердечника ротора. Короткозамкнутая обмотка ротора в большинстве двигателей выполняется заливкой сердечника ротора расплавленным алюминиевым сплавом. При этом одновременно со стержнями обмотки отливаются короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки.

Вал ротора вращается в подшипниках качения (1 и 11), расположенных в подшипниковых щитах (3). Они получили наибольшее распространение, по сравнению с подшипниками скольжения, так как имеют меньший износ, просты в эксплуатации, имеют малые потери на трение, малые размеры и небольшой расход смазочных материалов.

Охлаждение двигателя осуществляется методом обдува наружной поверхности корпуса. Поток воздуха создается центробежным вентилятором (10), прикрытым кожухом (12). На торцевой поверхности этого кожуха имеются отверстия для забора воздуха. Этот двигатель помимо закрытого исполнения делают еще и защищенного исполнения с внутренней самовентиляцией. В подшипниковых щитах этого двигателя имеются отверстия (жалюзи), через которые воздух посредством вентилятора прогоняется через внутреннюю полость двигателя. При этом воздух "омывает" нагретые части (обмотки, сердечники) двигателя. В этом случае охлаждение более эффективно, чем при наружном обдуве корпуса двигателя.

Концы обмоток фаз выводят на зажимы коробки выводов (4). Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трёхфазную сеть на два разных напряжения, отличающихся на v3 раз. Выводы обмоток фаз располагают на панели коробки выводов таким образом, чтобы соединения обмоток фаз было удобно выполнять посредством перемычек, без перекрещивания последних.

Монтаж двигателя в месте установки осуществляется посредством лап (14) или фланца. В последнем случае на подшипниковом щите (обычно со стороны выступающего вала) делают фланец с отверстиями для крепления двигателя на рабочей машине.

Для предохранения обслуживающего персонала от возможного поражения электрическим током двигатель снабжают болтами заземления (15) (не менее двух).

Рисунок 2.1 - Основные части статора асинхронного двигателя

Основная тема этого курсового проекта статор асинхронного двигателя АОЛП22-12, так что расмотрим его подробнее. Статор [рисунок 1.2] состоит из корпуса (1) и сердечника с трёхфазной обмоткой (2). Корпус этого двигателя отливают из алюминиевого сплава или чугуна, либо делают сварным. Рассматриваемый двигатель имеет закрытое обдуваемое исполнение. Поэтому поверхность его корпуса имеет ряд продольных рёбер, увеличивающих поверхность охлаждения двигателя. Внизу станины эти ребра расположены более редко и укорочены по сравнению с другими, что позволяет несколько уменьшить высоту оси вращения. В корпусе расположен сердечник статора. С целью ослабления вихревых токов сердечник делают шихтованным из тонколистовой электротехнической стали [рисунок 2.2], марки 2013 (электротехническая холоднокатанная изотропная сернистая сталь 2013 (ГОСТ 21427.0-75), обладает хорошими физическими и магнитными свойствами, массовая доля кремния в данной марке стали составляет ? 0,4%.), обычно толщиной 0,5 мм и скрепленный после прессовки скобами или продольными швами по наружной поверхности пакета. Сердечник закреплен в станине стопорными винтами, предохраняющими его от проворачивания при резких толчках нагрузки.

Рисунок 2.2 - Форма листов статора

Обычно эти листы до шихтовки подвергают термической обработке для получения необходимых магнитных свойств и оксидированию для получения на поверхности листов, в пазах и между зубцами тонкой оксидной плёнки. После сборки такая конструкция сердечника способствует значительному уменьшению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем.

Обмотка статора (3) состоит из мягких секций, намотан...