Асинхронный тяговый частотно-управляемый электродвигатель серии АТЧД трехфазного тока, с короткозамкнутым ротором применяется для работы в составе тягового электропривода для электротранспорта от специального преобразовательного полупроводникового оборудования.
Двигатель тяговый АТЧД 225 используется для привода городского трамвая.
Электродвигатель АТЧД 250 применяется для привода троллейбуса.
XXXX XX - XXX XXXX - асинхронный тяговый управляемый двигатель XX - высота оси вращения XXX - климатическое исполнение, категория размещения Пример обозначения: АТЧД 225-4У2
|
Наименование параметра |
Норма режима работы по ГОСТ 183-74 |
||||
S1 |
S1 |
S3,60% |
S3,60% |
S3,60% |
|
Мощность, кВт |
54 |
54 |
85 |
85 |
71 |
Частота вращения, об/мин |
1800 |
4500 |
1800 |
3240 |
4500 |
Частота тока, Гц |
60 |
150 |
60 |
150 |
|
Номинальное скольжение, % |
1,5 |
||||
Напряжение, В |
345 |
||||
Номинальный ток, А |
130 |
||||
КПД, % |
91 |
||||
Коэффициент мощности |
0,76 |
||||
Момент инерции ротора, кг/м2 |
0,56 |
||||
Индуктивное сопротивление, Ом |
0,12 |
||||
Масса, кг |
300 |
||||
|
Наименование параметра |
Норма режима работы по ГОСТ 183-74 |
||||
S1 |
S1 |
S3,60% |
S3,60% |
S3,60% |
|
Мощность, кВт |
150 |
195 |
|||
Частота вращения, об/мин |
1800 |
3950 |
|||
Частота тока, Гц |
60 |
130 |
|||
Номинальное скольжение, % |
1 |
||||
Напряжение, В |
380 |
||||
Номинальный ток, А |
265 |
||||
КПД, % |
95 |
||||
Коэффициент мощности |
0,89 |
||||
Момент инерции ротора, кг/м2 |
4 |
||||
Масса, кг |
600 |
||||
СпецЭлектро - доступная цена на электродвигатели и электрооборудование.
Многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования, сотрудничество с заводами-изготовителями, а также наличие продукции на наших складах, позволяет осуществлять покупку и доставку электрооборудования и комплектующих в кратчайшие сроки. Специалисты компании «СпецЭлектро» помогут найти оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и времени доставки электродвигателя или оборудования для Вашей задачи. Наши специалисты подберут замену для устаревшей серии оборудования и ответят на все интересующие Вас вопросы, помогут купить электродвигатель и подходящее вам оборудование.
se33.ru
Тип исполнения |
АТД-1, АТД-3 |
АТД-2 |
АТД-4 |
АТД-7 |
Номинальная мощность, кВт |
50 |
54 |
90 |
30 |
Номинальное линейное напряжение, В |
467 |
345 |
400 |
380 |
Номинальный линейный ток, А |
76 |
118 |
160 |
58 |
Частота питающей сети, Гц |
50 |
60 |
67 |
50 |
Синхронная частота вращения, мин-1 |
|
|
|
|
- номинальная |
1500 |
2010 |
1000 |
|
- наибольшая |
4000 |
4500 |
4800 |
3000 |
Скольжение, % |
2 |
2 |
1,7 |
2,5 |
Число фаз обмотки статора |
3 |
3 |
3 |
3 |
Схема соединений |
звезда |
звезда |
звезда |
звезда |
Момент на валу при номинальной синхронной частоте вращения, Н • м |
318 |
287 |
286,5 |
|
Коэффициент мощности при номинальной нагрузке |
0,87 |
0,83 |
0,9 |
0,88 |
Максимальное среднее квадратичное значение виброскорости по ГОСТ 20815-93 при частоте вращения 1500 об/мин, мм/с |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
Степень защиты по ГОСТ 17494-87 |
IP54 |
IP54 |
IP54 |
IP54 |
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 |
У1 |
У1 |
У1 |
У1 |
Класс изоляции по ГОСТ 8865-93 |
«Н» |
«Н» |
«Н» |
«Н» |
Коэффициент полезного действия, % |
93 |
92 |
90 |
89 |
Режим работы по ГОСТ 183-74 |
S2 (60 мин). |
S2 (60 мин.) |
S1 |
S1 |
Масса двигателя, кг |
350 |
350 |
350 |
240 |
* размеры для справок. Масса двигателя 350 ± 17 кг. Общие допуски по ГОСТ 3089.1:h24 ± f2/2. Датчик частоты вращения устанавливает заказчик электродвигателей АТД-4. Максимальное смещение вала под установку энкодера не более ± 0,05 мм. n4 - место установки датчика частоты вращения Universal, compact Type 5020, фирмы Kubler.
Размеры без допусков указаны для справок. Масса двигателя 350 ± 17 кг. В лобовой части обмотки статора каждой фазы установлен терморезистор. СТ14-2А на 60 ° ОЖО 468.165 ТУ. Соединитель типа 2РТТ28Б7Ш11В установлен ключом вниз.
* размеры для справок. Масса двигателя 350 ± 17 кг.
* размеры для справок. Масса двигателя 350 ± 17 кг. n3 - место установки датчика частоты вращения Universal, compact Type 5020, фирмы Kubler.
* размеры для справок. Масса двигателя 350 ± 17 кг.
СпецЭлектро - доступная цена на электродвигатели и электрооборудование.
Многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования, сотрудничество с заводами-изготовителями, а также наличие продукции на наших складах, позволяет осуществлять покупку и доставку электрооборудования и комплектующих в кратчайшие сроки. Специалисты компании «СпецЭлектро» помогут найти оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и времени доставки электродвигателя или оборудования для Вашей задачи. Наши специалисты подберут замену для устаревшей серии оборудования и ответят на все интересующие Вас вопросы, помогут купить электродвигатель и подходящее вам оборудование.
se33.ru
Смирнов К. В. Тяговый асинхронный электродвигатель для мотор-колёс транспортных средств // Молодой ученый. 2017. №18. С. 83-85. URL https://moluch.ru/archive/152/42097/ (дата обращения: 25.06.2018).
Проблема замены энергии углеводородов в силовых агрегатах транспортных средств и не только является одной из основных в современном мире. Целью работы является проектирование тягового асинхронного двигателя для мотор-колеса, который смог бы стать более технологичной заменой трансмиссии автомобиля. Стремительный рост потребления топливно-энергетических ресурсов приводит к возникновению проблемы приближающегося энергетического кризиса. Известно, что современный автомобиль имеет достаточно хорошие показатели топливной экономичности и экологичности. В то же время, при движении в режиме городского цикла, представляющего собой постоянное чередование фаз разгона, равномерного движения, замедления и стоянки с работающим на холостом ходу двигателе, эти показатели существенно ухудшаются. Причин этому несколько. Недостаточное использование потенциальной мощности двигателя при движении с ограниченной в условиях города скоростью, вследствие чего двигатель работает с повышенными удельными расходами.
Мотор-колесо — разновидность ведущего колеса, комплексный агрегат, в котором объединены непосредственно колесо, электрический двигатель, силовая передача и тормозная система [1]. Обязательной составляющей любого мотор-колеса является автоматическая система управления, которая обеспечивает согласованную работу всех четырёх приводов.
Следует отметить, что по способу управления автомобиль с мотор-колёсами не должен отличатся от автомобиля со стандартным двигателем внутреннего сгорания.
Преимущества такой технологии являются:
‒ Надежная конструкция.
‒ Высокая точность динамических характеристик привода.
‒ Максимально высокие показатели точности работы.
‒ Способность развивать довольно большую скорость.
‒ Большой крутящий момент.
‒ Быстрое ускорение.
‒ Низкий уровень шума и вибрации.
‒ Высокий КПД.
‒ Удобство и простота установки.
Недостатки:
‒ Незначительное магнитное сопротивление.
‒ Большой вес установки.
В авторской концепции предложена силовая установка для полноприводного автомобиля, позволяющая улучшить его динамические показатели и при этом значительно снизить вредные выбросы в окружающую среду. В состав мотор-колеса входят: встроенные в него тяговый электродвигатель, силовая передача и тормозная система. Таким образом, каждое колесо имеет индивидуальный привод. В зависимости от конструктивных особенностей мотор-колёса бывают безредукторные, редукторные и мотор-полуоси.
Для создания прототипа системы управления мотор-колесом выбран микроконтроллер ATmega16A и составлена программа опроса датчиков тока и напряжения. У выбранного по критерию невысокой цены микроконтроллера имеется достаточно выводов для подключения как датчиков, так и исполнительных устройств, а также имеется многофункциональная система программирования в среде AVR Studio.
В ходе научной работы спроектирована принципиальная схема электропривода, разработана архитектура системы управления.
Рис. 1. Модель в системе MATLAB.
Рис. 2. Графики тока статора и скорости вращения двигателя.
Литература:1. В. И. Анурьев Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т1/Под ред. И. Н. Жестковой. — М.: Машиностроение, 2001.- 920 с.
Основные термины (генерируются автоматически): AVR, MATLAB, силовая передача, тормозная система.
moluch.ru
Принцип работы асинхронного двигателя, как и любой другой электрической машины, заключается во взаимодействии двух магнитных полей, созданных током в обмотках статора и обмотках ротора.
Обмотка статора, питаемая трехфазным переменным током, создает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует ток в обмотке ротора. Возникает магнитное поле ротора. В результате взаимодействия двух магнитных полей в двигателе возникает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля статора.
Асинхронная машина состоит из статора, ротора и двух подшипниковых щитов, объединяющих ротор и статор в единую конструкцию.
Статор – неподвижная часть машины – состоит из станины, сердечника и трехфазной обмотки. Ротор – подвижная часть машины – состоит из вала, сердечника и короткозамкнутой обмотки. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не имеет электрического соединения с внешней цепью).
Все элементы магнитной системы пронизываются переменным магнитным потоком, поэтому сердечники ротора (рис. 3) и статора выполняют из листов электротехнической стали, электрически изолированных один от другого. В результате этого уменьшается вредное действие вихревых токов, возникающих в стали сердечников. Сердечники статора и ротора имеют пазы, в которых располагают проводники соответствующих обмоток. 
Элементом обмотки статора является
катушки, разбитые на три группы по числу фаз. В каждой группе катушки электрически соединяются, образуя одну фазу обмотки, т. е. отдельную электрическую цепь. В асинхронных двигателях используются два способа соединения фаз обмоток между собой: «звездой» или «треугольником».
Обмотка ротора выполнена в виде «беличьей клетки» из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни обмотки вставляют в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как напряжение в короткозамкнутой обмотке
ротора равно нулю.
В медных короткозамыкающих кольцах профрезеровываются прорези в соответствии с размерами прямоугольных стержней. Стержни и кольца припаиваются друг к другу тугоплавкими припоями.
В двигателях мощностью до 100 кВт стержни «беличьей клетки» могут изготавливаться путем заливки расплавленного алюминия под давлением в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями отливают соединяющие их торцевые короткозамыкающие кольца.
На валу ротора располагают вентилятор, который осуществляет принудительную вентиляцию нагретых частей машины (обмоток и сердечников статора и ротора), позволяя получить от двигателя большую мощность. В роторах с литой обмоткой лопасти вентилятора отливают совместно с торцевыми кольцами.
Образование вращающего электромагнитного момента в асинхронной электрической машине.
Трехфазный переменный ток, питающий обмотки статора в режиме электродвигателя, создает вращающееся магнитное поле, магнитные силовые линии которого пересекают проводники обмотки неподвижного ротора. На рис. 5 принято вращение магнитного поля по часовой стрелке. По закону электромагнитной индукции в проводниках ротора возникает электродвижущая сила, направление
| Рис. 5. Образование вращающего момента. |
которой определяется правилом правой
руки. В короткозамкнутой обмотке начинает протекать электрический ток. На рис. 5 в левом проводнике направление тока обозначено «х», что означает протекание тока «от наблюдателя» (за плоскость рисунка), в правом проводнике ток протекает в противоположную сторону (обозначено «точкой»). По правилу левой руки
определяется направление действия сил на проводники (обозначеныFна рис. 5). Под действием пары сил F возникает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля статора и ротор начинает вращение. Таким образом, статорный ток вызывает или индуктирует ток ротора, поэтому очень часто асинхронные машины называют индукционными.
Для изменения направления вращения ротора необходимо изменить направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками. Для этого достаточно изменить чередование фаз трехфазного тока.
№ 4
lektsia.com
| Рис. 49. Асинхронный тяговый электродвигатель ЭД-900 |  |
| Рис. 44. Асинхронный тяговый электродвигатель ЭД-900 (продольный и поперечный разрезы) |  |
Проводятся научно-исследовательские работы по созданию электропоездов нового поколения с применением асинхронных тяговых электродвигателей и импульсным регулированием скоростного движения. [c.103]
Опытный асинхронный тяговый электродвигатель (рис. 8.18) для создаваемых мощных грузовых тепловозов с электрической передачей переменного тока имеет принципиальное отличие по конструкции и рабочим характеристикам. В сравнении с описанными электродвигателями постоянного тока он значительно проще в изготовлении и обслуживании. Основными сборочными единицами его являются статор, ротор, подшип- [c.223]
Так как в машинах переменного тока частоты вращения и окружные скорости близки к турбин зым, то трехфазный синхронный генератор может быть непосредственно (без понижающего редуктора) соединен с валом тяговой турбины. Ток от генератора поступает к короткозамкнутым асинхронным тяговым электродвигателям. Особенность такой схемы состоит в том, что она, как и при механической передаче, не трансформирует, а воспроизводит на ко- [c.370]
Щетки применяют на коллекторах электромашин постоянного и переменного тока, в тяговых электродвигателях с добавочными полюсами, в крановых двигателях, двигателях для подъемников, прокатных станов, компрессоров в шахтных и рудничных моторах, на одноякорных преобразователях, а также на многих других генераторах и двигателях постоянного и переменного тока асинхронных и синхронных. [c.284]
Электрическая передача переменного тока отличается высокой надежностью, простотой реализации больших мощностей первичного двигателя, простотой реверсирования локомотива. Эта передача состоит из синхронного генератора и асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. По расчетам Коломенского тепловозостроительного завода удельный вес электрической передачи переменного тока у газотурбовоза мощностью 6000 л. с. будет меньше 5 кг л. с. Вес синхронного генератора составит 11 ООО—12 000 кг, а вес тягового электродвигателя [c.23]
Тяговые электродвигатели переменного тока. Асинхронные двигатели, особенно с короткозамкнутым ротором, из всех видов электродвигателей являются наиболее простыми по конструкции, дешевыми в изготовлении, самыми надежными в эксплуатации, требуют небольших затрат на обслуживание и ремонт, имеют минимальную массу на единицу мощности и высокий к. п. д. Учитывая тяжелые условия работы тяговых электродвигателей и рост секционной мощности тепловозов, использование асинхронных двигателей для тяги постоянно привлекало к себе внимание ученых и конструкторов подвижного состава. [c.45]
В электрической передаче переменного тока используют в качестве тягового генератора синхронный генератор, а в качестве тяговых электродвигателей — асинхронные короткозамкнутые двигатели. Такие двигатели при одинаковых параметрах с двигателями постоянного тока имеют меньшие габаритные размеры, в 1,2— [c.6]
Асинхронные короткозамкнутые электродвигатели очень просты по конструкции они обладают высокой надежностью в эксплуатации, низкой стоимостью изготовления и ремонта меньшими габаритными размерами и массой по сравнению с электродвигателями постоянного тока, не требуют особого ухода, кроме наблюдения за подшипниками, изоляцией, контактными соединениями, и имеют удовлетворительные тяговые свойства. При повышении частоты врашения ротора выше синхронной (частоты вращения магнитного поля) автоматически переходят в генераторный режим без каких-либо переключений, что упрощает электрическую схему при использовании электрического торможения. [c.74]
В электрической передаче переменного тока используют в качестве тягового генератора синхронный генератор, а в качестве тяговых электродвигателей — асинхронные короткозамкнутые двигатели. Такие двигатели при одинаковых параметрах с двигателями постоянного тока имеют меньшие габариты, в 1,2—1,4 раза легче, в 2—3 раза дешевле, практически не имеют ограничений по силе тяги и току и обладают большой надежностью в эксплуатации из-за отсутствия щеточно-коллекторного аппарата. Для условий тяги регулирование частоты вращения ротора асинхронного коротко-замкнутого двигателя может производиться изменением частоты подводимого напряжения или числа полюсов. [c.6]
Изготавливаемые в настоящее время серийно одно-штоковые электрогидравлические толкатели с тяговыми усилиями от 160 до 800 Н подобны друг другу и отличаются лишь отдельными конструктивными элементами. Как видно из рис. 5-16, в нижней половине электрогидравлического толкателя размещен асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, на вал которого наса- [c.119]
Приводные асинхронные электродвигатели вентиляторов холодильника и вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей питаются непосредственно от главного генератора. Предусмотрена возможность питания этих двигателей от вспомогательного генератора. Воздух, подаваемый на охлаждение электрических машин и аппаратов, очищается в сетчатых фильтрах, установленных в крыше тепловоза. [c.8]
Привод вентиляторов холодильника и охлаждения тяговых электродвигателей осуществляется асинхронными электродвигателями. [c.15]
Широко развернуты работы по созданию и освоению тепловоза с передачей на переменном токе. Такого рода передача позволяет реализовать значительную мощность при существующих габаритах локомотивов и способствует повышению их эксплуатационной параметрической надежности. Первый элемент такой передачи — синхронный генератор освоен заводом Электротяжмаш , начиная с тепловозов ТЭ109 и 2ТЭ116. Разрабатывается тяговый привод с асинхронным двигателем тепловозов ТЭ120. Основную трудность в применении на локомотивах асинхронных тяговых электродвигателей представляет создание системы их регулирования. [c.247]
В Советском Союзе и за рубежом проводятся опытно-конструкторские работы по созданию электрической передачи локомотивов на переменном токе. Эта передача состоит из синхронного тягового генератора, выпрямительной установки, преобразователя частоты, коммутационной аппаратуры, аппаратуры регулирования и управления и асинхронных тяговых электродвигателей. Опытный тепловоз ТЭ120 с передачей переменного тока, построенный Воро-шиловградским тепловозостроительным заводом, проходит испытания. [c.229]
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) создан и проходит испытания двухвагонный турбопоезд. Силовая установка каждого из вагонов состоит из авиационного двухвального газотурбинного двигателя мощностью 900 л. с. и электрической передачи переменного тока. Передача включает в себя синхронные генераторы переменного тока и асинхронные короткозамкнутые тяговые электродвигатели, частотное регулирование— непосредственно изменением частоты вращения независимой тяговой турбины без применения каких-либо специальных преобразователей. Проведенные технико-экономические исследования показали высокую эффективность использования турбопоездов со скоростями движения до 200 км/ч. [c.146]
Пуск электродвигателя с короткозамкнутым ротором связан с большими потерями мощности и нагреванием обмоток. Успехи силовой полупроводниковой техники и средств автоматики дают возможность создать надежные и экономичные статические преобразователи частоты с приемлемыми для тепловозов размерами и массой. Этим обусловливается практическое использование в тепловозной тяге передачи переменного тока с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями, тем более, что для тепловозов с дизелями мощностью более 2940 кВт в секции при использовании тяговых электродвигателей постоянного тока придется существенно усложнять их конструкцию (применять сборные или сварные остовы, компенсационные обмотки и т. п. или увеличивать число осей). Харьковский завод Электротяжмаш им, Ленина, Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции и Таллинский электромеханический завод им. Калинина создали опытный тепловоз ТЭ120 мощностью 2940 кВт с передачей переменного тока, на котором применены асинхронные короткозамкнутые тяговые электродвигатели ЭД-900 (рис, 49). Тяговые электродвигатели ЭД-900 с опорноосевой подвеской имеют следующие основные характеристики [c.45]
ЛГ — линейный генератор А — асинхронный приводной двигатель ВДМ — вольтодобавочная машина Г — тяговый электродвигатель, работающий в режиме генератора Д — испытуемый тяговый лект-родвигатель дпТД. дпг — обмотки добавочных полюсов двигателя и генератора вТД, вг — обмотки главных полюсов (возбуждения) двигателя и генератора [c.65]
На тепловозе 2ТЭП6 с электрической передачей переменно-постоянного тока асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором приняты для привода вентиляторов тяговых электродвигателей (два двигателя А2-82-6 на секцию), вентилятора выпрямительной установки (один двигатель АОС2-62-6) и вентилятора холодильной камеры (четыре двигателя АМВ-37-03). Двигатели А2-82-6-100 и АОС2-62-6 выбраны на базе серийных машин общепромышленной серии А2 с пересчетом обмотки статора на номинальную частоту питания 100 Гц. Двигатель АМВ-37-03 встроен в вентилятор и является его составной частью. Ротор с короткозамкнутой обмоткой вращается вокруг неподвижного статора с трехфазной обмоткой. Такой тип двигателя принято называть обращенным. Ротор запрессован в рабочее колесо вентилятора. Основные номинальные данные двигателей приведены в табл. 9. [c.88]
На тепловозах 2ТЭ116М в режиме электрического тормоза тяговый генератор работает на 13-м положении контроллера машиниста при токах больше 500 А с тем, чтобы обеспечить подачу достаточного количества воздуха в тяговые электродвигатели для охлаждения их. При токах меньше 500 А работа генератора происходит на 11-м положении контроллера. Этим обеспечивается устойчивая работа асинхронных электроприводов (минимальное напряжение генератора достигается при пониженной часто е питания). [c.205]
Положительные опыты регулируемого асинхронного тягового привода впервые были получены на тепловозе ВМЭ1А, оборудованном передачей переменного тока. силами лаборатории ЛИИЖТа и депо Ленинград-Варшавский Октябрьской дороги. Эта передача выполнена со звеном постоянного тока. В качестве выпрямителей и инверторов использованы тиристоры. В этой передаче каждый асинхронный двигатель имеет собственный узел регулирования. Этим исключаются возможности неравномерной нагрузки двигателей. В отличие от ранее освоенных систем регулирования здесь использована четвертая координата состояния энергетической цепи — частота вращения тяговых электродвигателей. [c.247]
В подвесных дорогах большой протяженности, с питанием электроэнергией от контактной сети перспективным видом привода является привод с тяговыми асинхронными электродвигателями трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором в сочетании с новой системой электронного управления, допускающей плавное и глубокое регулирование работы тяговых двигателей. В этом случае контактное питание электроэнергией может осуществляться от одного контактного привода (шины) однофазного переменного тока или постоянного тока с использованием в качестве отводящего провода рельса дороги. Замена трех питающих контактных проводов одним упрощает устройство контактной сети, стрелок и других элементов верхнего строения дороги. Электрическая схема подвесного тягача показана на рис. 6.21. При питании от контактной сети постоянного тока схема упрощается, так как не требуется преобразования однофазного переменного тока в постоянный. При глубине регулирования частоты итающего тяговые электродвигатели тока от 0,1 до 60 Гц их электромеханическая скоростная характеристика имеет вид, изображенный на рис. 6.21, б, что позволяет электротягачу работать на многих экономичных ступенях регулирования скорости его д
mash-xxl.info
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в приводе переменного тока троллейбусов в комплекте с преобразователем частоты, формирующим напряжение по принципу широтно-импульсной модуляции, а также в приводах других транспортных средств: вагонов метрополитена, трамваев. Полезная модель позволяет уменьшить габариты двигателя за счет перехода закрытого исполнения на защищенное, увеличить механическую прочность за счет применения оболочки из литой углеродистой стали, уменьшить аэродинамический и магнитный уровни шума и вибрации за счет использования вентилятора, выполненного с переменным шагом лопаток, за счет увеличенного воздушного зазора между статором и ротором и подбором соотношения пазов статора и ротора. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель включает оболочку, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из медных стержней и медных короткозамыкающих колец, закрепленный на валу двигателя, вентилятор для охлаждения двигателя, размещенный на валу двигателя и выполненный с лопатками с переменным шагом и устройство управления двигателем через преобразователь частоты, включающее датчик частоты вращения, зубчатое колесо, установленное на лопатках вентилятора и электрический разъем для подключения датчика частоты вращения. Обмотка статора выполнена из секций с выводными концами, а сердечники статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали. 12 з.п.ф-лы, 2 илл.
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в приводе переменного тока троллейбусов в комплекте с преобразователем частоты, формирующим напряжение по принципу широтно-импульсной модуляции, а также в приводах других транспортных средств: вагонов метрополитена, трамваев.
Уже известен выбранный заявителем в качестве ближайшего аналога (прототипа) тяговый асинхронный двигатель, включающий статор, выполненный с обмоткой и сердечником, закрепленный на валу двигателя ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой (см. полезную модель РФ№30038, опубл. 10.06.2003).
Недостатком прототипа является сложность конструкции и высокий уровень вибрации и шума. Задачей заявленной полезной модели является уменьшение габаритов двигателя за счет перехода закрытого исполнения на защищенное, увеличение механической прочности за счет применения оболочки из литой углеродистой стали, уменьшение аэродинамических и магнитных уровней шума и вибрации за счет использования вентилятора, выполненного с переменным шагом лопаток, за счет увеличенного воздушного зазора между статором и ротором и подбором соотношения пазов статора и ротора.
Задача заявленной полезной модели достигается за счет того, что в трехфазном тяговом асинхронном двигателе, включающем оболочку, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из медных стержней и медных короткозамы-кающих колец, закрепленный на валу двигателя, вентилятор для охлаждения двигателя, размещенный на валу двигателя и выполненный с лопатками с переменным шагом и устройство управления двигателем через преобразователь частоты, включающее датчик частоты вращения, зубчатое колесо, установленное на лопатках вентилятора и электрический разъем для подключения датчика частоты вращения, обмотка статора выполнена из секций с выводными концами, а сердечники статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали.
Оболочка образована передним, задним подшипниковыми щитами и станиной, причем в заднем подшипниковом щите и в станине выполнены закрытые сетками отверстия, а в роторе и между станиной и сердечником статора образованы каналы для прохождения охлаждающего воздуха.
В качестве изоляции проводов обмотки статора может быть использована полиамидно-фторопластовая
пленка.
Выводные концы обмотки статора могут быть подведены к электрическому разъему со степенью защиты IP68.
Станина может быть выполнена восьмигранной формы из литой углеродистой стали.
Обмотка статора выполнена двухслойной, петлевой, с жесткими секциями из прямоугольного провода с полиамидно-второпластовой пленкой, рассчитанной на работу от преобразователя, формирующего напряжение по принципу широтно-импульсной модуляции.
Передний и задний подшипниковые щиты выполнены в виде отливок из углеродистой стали и прикреплены к станине болтами.
Подшипники могут быть закрыты с наружной стороны подшипниковыми крышками.
В крышках подшипников могут быть выполнены лабиринтные уплотнения.
Для слива конденсата, образующегося при перепаде температур во время работы и стоянок транспорта, в станине двигателя могут быть выполнены отверстия.
Станина может быть выполнена с подвесками для перемещения двигателя при его изготовлении и установке на транспортном средстве.
Датчик частоты вращения может быть снабжен защитным кожухом, а электрический разъем для подключения датчика частоты вращения установлен на защитном кожухе.
Короткозмыкающие кольца могут быть соединены со стержнями посредством сварки и могут плотно прилегать к сердечнику ротора.
На фиг.1 изображен двигатель - продольный разрез.
На фиг.2 изображен двигатель-вид с торца.
Трехфазный тяговый асинхронный двигатель включает запрессованный в станину 1 статор 2, выполненный с обмоткой 3 и сердечником 4, закрепленный на валу 5 двигателя ротор 6 с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из медных стержней и медных короткозамыкающих колец 21, размещенный на валу 5 двигателя вентилятор 7 охлаждения двигателя с лопатками, выполненными с переменным шагом и устройство управления двигателем через преобразователь частоты, включающее датчик 8 частоты вращения, зубчатое колесо 9, установленное на лопатках вентилятора 7 и электрический разъем 10 для подключения датчика 8 частоты вращения. Обмотка статора 2 выполнена из секций с выводными концами. Сердечник 4 статора 2 и сердечник ротора 6 выполнены из листов электротехнической стали. Станина 1 может быть выполнена восьмигранной формы из качественной углеродистой стали с каналами для прохода охлаждающего воздуха. Обмотка статора 2 может быть выполнена двухслойной, петлевой, с жесткими секциями из прямоугольного провода с полиамидно-фторопластовой пленкой. Выводные концы обмотки статора 2 могут быть подведены к электрическому разъему 11 фирмы «HARTING» со степенью защиты IP 68. Двигатель может быть снабжен передним и задним подшипниковыми щитами
12 и 13, выполненными в виде отливок из углеродистой стали, и прикрепленными к станине 1 болтами. В станине 1 и заднем подшипниковом щите 13 могут быть выполнены отверстия для прохода охлаждающего воздуха, закрытые сетками 14 и 15. Подшипники 16 и 17 могут быть закрыты подшипниковыми крышками 18. Для предотвращения попадания пыли и грязи в подшипниковый узел в крышках подшипников могут быть выполнены лабиринтные уплотнения. Наружная крышка 18 подшипника 16 может быть выполнена глухой. Для слива конденсата, образующегося при перепаде температур во время работы и стоянок транспорта, в станине 1 двигателя могут быть выполнены отверстия 19. Станина 1 может быть выполнена с подвесками 20 для установки двигателя на троллейбусе. Датчик 8 частоты вращения может быть снабжен защитным кожухом, а электрический разъем 10 для подключения датчика 8 частоты вращения установлен на защитном кожухе. Для уменьшения магнитных составляющих шума и вибрации воздушный зазор между статором 2 и ротором 6 может быть выполнен увеличенным, причем во всем диапазоне регулирования соотношение чисел пазов ротора 6 и статора 2 выполнено по формуле:
Z2 =Z1±2pK,
где
Z2 - ЧИСЛО ПАЗОВ РОТОРА;
Z1 - ЧИСЛО ПАЗОВ СТАТОРА;
К - любое целое число 
0
p - число пар полюсов.
Сборка и работа асинхронного двигателя заключается в следующем.
Обмотка ротора 6 выполняется из медных стержней, замкнутых накоротко приваренными к ним по специальной технологии медными кольцами 20. Охлаждение двигателя осуществляется вентилятором 7. Отверстия в станине 1 и заднем подшипниковом щите 13 для прохода охлаждающего воздуха закрыты сетками. Подшипники 16 и 17 закрыты подшипниковыми крышками 18. Для предотвращения попадания пыли и грязи в подшипниковый узел в крышках 18 подшипников 16 и 17 предусмотрены лабиринтные уплотнения. Наружная крышка подшипника 16 выполнена глухой. Для слива конденсата в станине 1 двигателя предусмотрены отверстия 19. Двигатель поставляется с зубчатым колесом 9, установленном на лопатках вентилятора 7, и служащем для работы датчика 8 частоты вращения. Датчик 8 частоты вращения сверху защищен кожухом, на котором установлен разъем 10 фирмы «HARTING» для подключения датчика 8. Двигатель имеет защищенное исполнение с прохождением охлаждающего воздуха через внутреннее пространство двигателя. Обмотка ротора 6 имеет повышенное активное сопротивление для улучшения управления двигателем. Обмотка 3 статора 2 имеет современную систему
изоляции, учитывающую работу двигателя от преобразователя частоты с фронтом нарастания напряжения до 1000 В/мкс. Выводные концы обмотки 3 статора 2 подведены к электрическому разъему 10 типа «HARTING".
1. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель, включающий оболочку, статор, выполненный с обмоткой и сердечником, ротор с сердечником и короткозамкнутой обмоткой из медных стержней и медных короткозамыкающих колец, закрепленный на валу двигателя, вентилятор для охлаждения двигателя, размещенный на валу двигателя и выполненный с лопатками с переменным шагом и устройство управления двигателем через преобразователь частоты, включающее датчик частоты вращения, зубчатое колесо, установленное на лопатках вентилятора и электрический разъем для подключения датчика частоты вращения, причем обмотка статора выполнена из секций с выводными концами, а сердечники статора и ротора выполнены шихтованными из электротехнической стали.
2. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что оболочка образована передним, задним подшипниковыми щитами и станиной, причем в заднем подшипниковом щите и в станине выполнены закрытые сетками отверстия, а в роторе и между станиной и сердечником статора образованы каналы для прохождения охлаждающего воздуха.
3. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляции проводов обмотки статора использована полиамидно-фторопластовая пленка.
4. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что выводные концы обмотки статора подведены к электрическому разъему.
5. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.2, отличающийся тем, что станина выполнена восьмигранной формы из литой углеродистой стали.
6. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что обмотка статора выполнена двухслойной, петлевой, с жесткими секциями из прямоугольного провода с полиамидно-фторопластовой пленкой.
7. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.2, отличающийся тем, что передний и задний подшипниковые щиты выполнены в виде отливок из углеродистой стали и прикреплены к станине болтами.
8. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.2, отличающийся тем, что подшипники закрыты с наружной стороны подшипниковыми крышками.
9. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.8, отличающийся тем, что в крышках подшипников выполнены лабиринтные уплотнения.
10. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.2, отличающийся тем, что для слива конденсата в станине двигателя выполнены отверстия.
11. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.2, отличающийся тем, что станина выполнена с подвесками для установки на транспортном средстве.
12. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что датчик частоты вращения снабжен защитным кожухом, а электрический разъем для подключения датчика частоты вращения установлен на защитном кожухе.
13. Трехфазный тяговый асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что короткозамыкающие кольца соединены со стержнями посредством сварки и плотно прилегают к сердечнику ротора.
poleznayamodel.ru
1. Тихонов Н.А. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1.8I-I985 г.г. и на период до 1990 г. Доклад ХХ1У съезду КПСС. - М.: Политиздат, 1981.
2. Ситник Н.Х. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями (Обзорная информация). М.: Информэлектро, 1981, 60 с.
3. Степанов А.Д., Андерс В.И., Пречисский В.А., Гусевский Ю.И. Электрические передачи переменного тока тепловозов и газотурбовозов. М.: Транспорт, 1982, 254 с.
4. Аронов М.И., Гусевский Ю.И., Марченко B.C. и др. Опытный локомотив, оборудованный выпрямительно-инверторной установкой и тяговыми асинхронными двигателями с коротко-замкнутыми роторами. Тр.НИИ з-да Электротяжмаш, Харьков, 1972, вып.4, с.3-9.
5. Алексеев А.Е., Калита А.И. Опытный тепловоз с асинхронными двигателями и статическими преобразователями. Электр, и тепловоз, тяга, 1971, № 10, с.11-12.
6. Колесник И.К., Кузнецов Т.Ф., Липовка В.И. и др. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе.
7. М.: Транспорт, 1978, 148 с.
8. Роффлер М. Тепловоз серии Ат б/б Швейцарских федеральных железных дорог (8/30. Железные дороги мира, 1979, № I, с.3-10.
9. Вольдек А.И. Электрические машины. М.-Л.: Энергия, 1966, 782 с.
10. Рихтер Р. Электрические машины, т.4. М.-Л. : ОНТИ, 1939, 472 с.
11. Петров Г.Н. Электрические машины, 4.2.-М.-Л.:Госэнергоиздат, 1963, 416 с.-II. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоиздат, 1981, 246 с.
12. Петров Л .П., Буштян Л»В. Характеристики асинхронных коротко-замкнутых двигателей при конденсаторном торможении с активными нагрузочными сопротивлениями. Изв.вузов, Электромеханика. 1969, № 8, с.829-836.
13. Петров Л.П., Буштян Л.В. Конденсаторно-динамическое торможение асинхронных двигателей. М.: ГОСИНТИ, 1967.
14. Копылов И.П., Мамедов Ф.Н., Резниченко Ю.В. Исследование потерь в асинхронном двигателе при торможении противовключением. Электротехника, 1972, № 8, с.29-31.
15. Садовский И.М. Торможение асинхронных двигателей постоянным током. Электричество, 1934, № 9, с.10-16.
16. Ракита B.C. Динамическое торможение асинхронных двигателей.-ВЭП, 1940, № 10, с.22-26.
17. Мейстель A.M. Динамическое торможение приводов с асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1967, 134 с.
18. Касьянов В.Т. Динамическое торможение асинхронных двигателей. ВЭП, 1936, № 8, с.13-19.
19. Воробьев С.А. Торможение индукционных двигателей постоянным током. Труды УПИ, 1941, вып.16, с.91-152.
20. Иваненко В.Н., Минаев Е.Т., Рогачев С.И. и др. Динамическое торможение асинхронных двигателей при частотном управлении.-Вестник ХПИ, Электромашиностроение и автомоб.пром.предприятий, 1977, № 132, вып.2, с.15-16.
21. Касьянов В.Т. Расчет динамического торможения асинхронных двигателей. Электричество, 1936, № 9, с.8-15.
22. Мирер А.Г. О методике расчета двигателей в режиме динамического торможения. Электричество, 1958, № 4.
23. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М.: Энергия, 398 с.
24. Иваненко В.Н., Окунев С.И., Минаев Е.Т., Рогачев С.И. Генераторное торможение асинхронных двигателей при работе от статического преобразователя частоты. Электротехническая промышленность. Сер. тяговое и подъемно-трансп.оборуд., 1978, № 2 (56), с.1-2.
25. Андерс В.И.» Богатин А.А., Колобов М.Г. и др. Характеристики электрического торможения при инверторном самовозбуждении асинхронной машины. Труды МЭИ, 1979, вып.421, с.35-40
26. Андерс В.И. Разработка и исследование электроприводов тепло-элвтрического подвижного состава. Автореф.дис.на соиск.учен. степ.докт.техн.наук. М.: 1983, 40 с. В надзач. Москов. энерг. ин-т.
27. Чечет Ю.С. Асинхронный генератор с конденсаторным самовозбуждением. М. : 1935.
28. Китаев А.В., Орлов И.Н. О физическом механизме самовозбуждения асинхронной машины. Электричество, 1978, № 4, с.47-51.
29. Нетушил А.В. К расчету режимов самовозбуждения асинхронной машины. Электричество, 1978, № 4, с.52-54.
30. Нетушил А.В., Бояр-Сазонов С.П., Китаев А.В. Самовозбуждение асинхронного генератора. Изв.вузов, Электромеханика, 1981» № 6, с.612-617.
31. Торопцев И*М. Авиационные асинхронные генераторы. -М. : Транспорт, 1970, 203 с.
32. Фильц Р.В. Дифференциальные уравнения напряжений насыщенных неявнополюсных машин. Изв.вузов. Электромеханика, 1966,1. II.
33. Ковач К.П., И. Переходные процессы в машинах переменноготока. М.-Л. : Госэнергоиздат, 1963, 744 с.
34. Постников И.М. Сообщенная теория и переходные процессы в электрических машинах. М.:Высшая школа, 1975, 319 с.
35. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины. М.-Л.: Госэнергоиздат, I960, 312 с.
36. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока.-Л.:Энергия, 1980, 256 с.
37. Архангельский Б.И. Аналитическое выражение кривой намагничивания электрических машин. Электричество, 1950, № 3.
38. Кицис С.И. Анализ режимов конденсаторного торможения асинхронных машин. Изв.Сибирского отд.АН СССР, сер.техн.наук, 1974, № 13, с.87-94.
39. Колобов М.Г., Богатин А.А., Грапонов В.Г. и др. Выбор структуры силовой схемы реостатного торможения транспортных средств с электропередачей переменного тока. Труды МЭИ, 1981, № 549, с. 14-22.
40. Ьрановский М.И., Рогачев С.И., Ткаченко А.Н. ^тематическое моделирование тормозного контура магистрального тепловоза. -Вестник ХПИ, Электромашиностроение и автом.пром.предприятий, 1982, № 191, вып.7, с.25-27.
41. Иваненко В.Н., Окунев С.И., Рогачев С.И. и др. Генераторное торможение частотно-управляемых асинхронных машин при несинусоидальном напряжении питания. Изв.вузов. Электромеханика, 1981, № 5, с. 523-525.
42. Барановский М.И., Иваненко В.Н., Минаев Е.Т,, Рогачев С. И. Некоторые особенности генераторного торможения асинхронных двигателей. Электромашиностроение и электрооборудование. Межведом.республ.научно-техн.сб., 1982, вып.34, с.49-53.
43. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. Л.: Сергия, 1980, 344 с.
44. Иваненко В.Н., Окунев С.И., Рогачев С.И. и др. Особенности генераторных режимов тяговых асинхронных машин. Вестник ХПИ. Электромашиностроение и автом.пром.предприятий, 1978, № 144, вып.З, с.5-7.
45. Сокллов М.М., Петров Л.П., Щсандилов Л.Б., Ладензон В.А. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе. М.;«Сергия, 1967, 200 с.
46. Копырин B.C. Исследование асинхронного двигателя в режиме инверторного торможения. Автореф.дис.на соиск.уч.степ. канд.техн.наук. Свердовск, 1979, 24 с. В надзач.: Уральский политехи.ин-т.
47. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М.:Сергия, 1974, 326 с.
48. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями.-М.:Наука, 1966, 298 с.
49. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Частотное управление асинхронными двигателями. М.-Л.:Сергия, 1966, 144 с.
50. Фильц Р.В. 1%тематические основы теории электромеханических преобразователей. Киев, Наукова думка, 1979, 208 с.
51. Новиков А.В., Кюрегян С. Г. Емкостное самовозбуждение асинхронных генераторов. Электротехника, 1967, № 2, с.21-25.
52. Г^севский Ю.И., Иваненко В.Н., Рогачев С.И. и др. К вопросу о генераторном торможении асинхронного тягового двигателя при ограничении по магнитному потоку. Вестник ХПИ. Электромашиностроение и автом.пром.предприятий, № 206, вып.8, с.29-31.
53. Гусевский Ю.И., Носков В.И., Мажинский М.В. и др. Измерение магнитного потока тягового асинхронного двигателя. Электрическая промышленность. Сер.тяговое и подъемно-транспорт.электрооборуд., М.:Информэлектро,1979, вып. 2,с. 14-17.
54. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах. М.: Энергия, 1981. 352 с.
55. Синельников Е.М., Лопухина Г.С. Измерение вращающих моментов асинхронных двигателей при разбеге. Электричество, 1950,7, с. 48-53.
56. Ермолин Н.П. Электрические машина малой мощности. М.: Высшая школа, 1967, 503 с.
57. Гусевский Ю.И., Рогачев С.И., Ткаченко А.Н. Экспериментальное исследование тормозных режимов тяговых асинхронных двигателей. -Тез.докладов Республ.научн.-техн.конф. "Перспективы развития электромашиностр.на Украине", Харьков, 1983 г.
58. Иваненко В.Н., Рогачев С.И., Пимонов А.П. Математическое моделирование процесса самовозбуждения асинхронного генератора. -Тев.докладов Республ.научно-техн.конф. "Перспективы развития электромашиностроения на Украине", Харьков, 1983.
59. Кривицкий С .С., Эпштейн И.И. Анализ переходных процессов в системе с идеальным интервалом напряжения. Электротехника, 1968, № I, с. 1-4.
60. Исследование асинхронных двигателей в тормозных режимах: Отчет ХТИ им.В,И.Ленина. Руководитель НИР В.А.Яковенко.
61. ГР 76048005. Инв. № Б698995. Харьков, 1978, 56 с.
62. Исследование переходных режимов генераторного торможения асинхронных машин в системе АД-СП4: Отчет. ХПИ им.В.И.Ленина. Руководитель НИР В.А.Яковенко. № ГР 76048005. Инв.
63. Б963834. Харьков, 1981, 32 с.
64. Захарченко Д.Д.,Ротанга Н.А.,Горчак Е.В. Тяговые электрические машины и трансформаторы.- М: Транспорт,1970,294с.
65. Розенфельд Е.В.,Исаев И.П.,Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги.-М: Транспорт,1983,320с.
66. В итоге работы разработаны методики расчета переходных процессов в тяговых асинхронных машинах при частотном пуске и электрическом торможении, определено влияние параметров асинхронной машины на пусковые и тормозные характеристики.
67. Внедрение разработанных методик и алгоритмов на предприятии п/я А-7376 дает экономический эффект в размере 38,0 тыс.руб.
68. Замдиректора по научной работе, канд.техн.наук
69. Зав. отделом, ' кадц. техн. наук1. ЗавлабораториейшЛ/п 1'1. Щ§1 6 „ Be рхогляд В,Е.fU^j'-Блошенко И.Я. Евзикова Э.Г.iliu
tekhnosfera.com
