Синхронний двигун потужністю 220 кВт загальнопромислового призначення з системою захисту

Abstract

У вступі на основі аналізу сучасної літератури проаналізовані синхронні двигуни загальнопромислового призначення з системою захисту. Спосіб монтажу і конструктивне виконання ІМ1001 – машина на лапах з горизонтальним валом і двома підшипниковими щитами, один кінець вала – циліндричний. Ступінь захисту двигуна ІР23 – захист від випадкового дотикання з рухомими і струмоведучими частинами, від попадання усередину машини твердих предметів діаметром більших від 12 мм та капель води, що падають під кутом не більшим від 600 до вертикалі. Електромагнітний розрахунок двигуна здійснено на персональному комп’ютері із застосуванням діалогової системи проектування синхронних явнополюсних двигунів, яка розроблена на кафедрі електромехатроніки та комп’ютеризованих електромеханічних систем Національного університету ?Львівська політехніка?. Під час проектування синхронних двигунів важливим є вибір з усіх розрахованих варіантів такий, у якого техніко-економічні показники є найкращими. Під час проектування синхронних двигунів загальнопромислового призначення з системою захисту цільовою функцією, як правило, вибирають сумарні затрати на виготовлення та експлуатацію або коефіцієнт корисної дії. У моїй бакалаврській кваліфікаційній роботі знаходимо найбільше значення коефіцієнта корисної дії, який може бути здійснене тільки методами нелінійного програмування у сукупності з пошуковими методами оптимізації (наприклад, упорядкованого перебору). Використання цих методів стосовно до моєї задачі вимагає багаторазового проектування синхронного двигуна, що можливе тільки з використанням чисельних методів й обчислювальної техніки. Оскільки чисельні методи дозволяють визначити тільки деяке наближення до максимуму цільової функції, то задачу розв’язуємо з певною точністю. Для знаходження максимального значення коефіцієнта корисної дії здійснені розрахунки декількох десятків варіантів двигуна на комп’ютері зі зміною геометричних розмірів, властивостей ізоляційних, магнітних матеріалів. Для захисту синхронного двигуна використаний універсальний блок захисту двигуна компанії CHINT (Китай) серії NJBK1, який застосовується для захисту двигунів змінного струму частотою 50 Гц/60Гц, з номінальною напругою ізоляції до 690 В, з робочим струмом в діапазоні від 1–400 А від перевантаження, обриву фази, порушення балансу струмів та інших аварійних проблем під час безперервного або періодичного режиму роботи. У розділі ?Охорона праці? розроблені питання щодо вигoтoвлення двигунa в електpoмехaнічнoму цеху електpoмaшинoбудівного зaвoду Економічний розрахунок показав конкурентоспроможність на сучасному ринку спроектованого синхронного двигуна загальнопромислового призначення. Об’єкт дослідження – синхронний двигун загальнопромислового призначення з системою захисту. Предмет дослідження – електромагнітний, тепловий, вентиляційний та економічний розрахунки з використанням САПР синхронних машин. Мета дослідження – спроектувати синхронний двигун з покращеними техніко-економічними характеристиками.

In the introduction, based on the analysis of modern literature, synchronous motors for general industrial purposes with a protection system are analyzed. Installation method and design IM1001 - a machine on legs with a horizontal shaft and two bearing shields, one end of the shaft is cylindrical. The degree of protection of the motor IP23 - protection against accidental contact with moving and current-carrying parts, against the ingress of solid objects with a diameter of more than 12 mm and drops of water falling at an angle of no more than 600 to the vertical. The electromagnetic calculation of the motor was carried out on a personal computer using a dialog system for designing synchronous salient-pole motors, which was developed at the Department of Electromechatronics and Computerized Electromechanical Systems of the National University "Lviv Polytechnic". When designing synchronous motors, it is important to choose from all the calculated options the one with the best technical and economic indicators. When designing synchronous motors for general industrial purposes with a protection system, the target function is usually chosen based on the total costs of manufacturing and operation or the efficiency factor. In my bachelor's qualification work, we find the largest value of the efficiency factor, which can be achieved only by nonlinear programming methods in combination with search optimization methods (for example, ordered search). The use of these methods in relation to my problem requires multiple design of a synchronous motor, which is possible only with the use of numerical methods and computing equipment. Since numerical methods allow us to determine only some approximation to the maximum of the target function, the problem is solved with a certain accuracy. To find the maximum value of the efficiency factor, calculations of several dozen engine variants were carried out on a computer with changes in geometric dimensions, properties of insulating and magnetic materials. To protect the synchronous motor, a universal motor protection unit of the CHINT company (China) series NJBK1 was used, which is used to protect AC motors with a frequency of 50 Hz/60 Hz, with a rated insulation voltage of up to 690 V, with an operating current in the range of 1.400 A from overload, phase failure, current imbalance and other emergency problems during continuous or periodic operation. The section Ѓ\Occupational Safety. develops issues regarding the manufacture of the motor in the electromechanical workshop of an electrical machine-building plant. The economic calculation showed the competitiveness of the designed synchronous motor for general industrial purposes in the modern market. The object of the study is a synchronous motor for general industrial purposes with a protection system. The subject of the study is electromagnetic, thermal, ventilation and economic calculations using CAD of synchronous machines. The purpose of the study is to design a synchronous motor with improved technical and economic characteristics.