Розроблення двигуна постійного струму потужністю 21 кВт для приводу компресора електровоза
Автор: Кандяк Олег Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Двигуни постійного струму широко застосовуються у випадках, коли за умовами роботи виконавчого механізму необхідна широка зміна швидкості обертання, і під час цього вони мають переваги у порівнянні із двигунами змінного струму. Вони використовуються у верстатобудуванні, металургійній промисловості, системах автоматичного регулювання, в авіації, на електричному транспорті та автомобілебудуванні. Двигуни постійного струму мають потужність у межах від декількох ват до кілька тисяч кВт. Області застосування двигунів постійного струму: автомобілебудування – вентилятори, склопідйомники й інша автоматика; промислові та побутові електроінструменти; електрокари, підйомні крани, трамваї, тролейбуси та інші механізми, для яких важливими є високі показники тягових характеристик. Вони мають наступні переваги: легко регульована частота обертання; лінійна залежності характеристик двигунів постійного струму (прямі лінії), які спрощують управління; добрі пускові характеристики; відносно компактні розміри. Двигун є приводом компресора КТ6, що живить стисненим повітрям гальмову і пневматичну мережі електровоза. Двигун виконаний чотириполюсним з послідовним збудженням. Конструкція двигуна відповідає вимогам стандартів на встановлювально-приєднувальні розміри, а також загальним технічним вимогам до машин електричних. Електродвигун приводить в обертання вал компресора КТ6, який живить стисненим повітрям пневматичні кола електровоза. Керування здійснюється регулятором тиску марки АК-11Б, який встановлений в кабіні машиніста. Кожен з компресорів окремо вмикається кнопкою на пульті машиніста (кнопки «Компресор I» та «Компресор II» відповідно). Під час зниження тиску у головних резервуарах нижче від 7,5 атмосфери компресори запускаються, під час досягнення тиску 9,3 атмосфери – вимикаються. Режим роботи електродвигуна є повторно-короткочасним. Один мотор-компресор є розрахований на живлення стисненим повітрям до 180 осей поїзда. За базову прийняти конструкцію машин постійного струму серії 2П. Конструктивне виконання і спосіб монтажу ІМ1001 – машина на лапах з двома підшипниковими щитами і горизонтальним валом, кінець вала – циліндричний. Ступінь захисту спроектованого двигуна ІР23 – захист від випадкового дотикання зі струмоведучими і рухомими частинами, від попадання в середину машини твердих предметів діаметром більших від 12 мм і капель води, які падають під кутом не більшим від 600 до вертикалі. Згідно зі стандартом двигун виконаний з конструктивним виконанням IM1001. Даний двигун на лапах з підшипниковими щитами, з одним вихідним кінцем вала циліндричної форми горизонтального розташування. При розрахунку головних розмірів двигуна важливо, щоби відношення l?/D=? було в певних межах. При виборі ? необхідно врахувати те, що зі збільшенням довжини машини зменшується відносна довжина лобових частин, зростає ККД, знижується момент інерції машини, але при цьому погіршуються умови охолодження і комутації машини. Тому вибір оптимальних головних розмірів був здійснений тільки шляхом порівняння декількох варіантів машини. Тип обмотки вибраний, виходячи з допустимого струму паралельної гілки. При струмі якоря до 600 А вибрана проста хвилева обмотка. У двигунах невеликої потужності (до 30 кВт) використовують півзакриті пази. З метою покращання охолодження якоря та зменшення його маси й моменту інерції передбачимо в спинці якоря один ряд аксіальних вентиляційних каналів. Допустима густина струму вибрана залежно від класу нагрівостійкості ізоляції. Об’єкт дослідження – двигун привода компресора КТ6, що живить стисненим повітрям гальмову і пневматичну мережі електровоза. Предмет дослідження – електромагнітний, тепловий, вентиляційний та економічний розрахунки з використанням сучасних методик та підходів. Мета дослідження – спроектувати двигун привода компресора КТ6, що живить стисненим повітрям гальмову і пневматичну мережі електровоза з покращеними техніко-економічними характеристиками. Ключові слова: двигун привода компресора, електромагнітний розрахунок, робочі характеристики. Перелік використаних літературних джерел: 1. Попічко В.В. Проектування електричних машин постійного струму. Навч. посібник. -Львів: ДУЛП, 1999. —236 с 2. Конструкція електричних машин постійного струму та їх коструювання. Конспекти лекцій з предмету «Основи проектування електричних машин» для студентів базового напрямку «Електромеханіка». Частини 1 – 4. /В.В.Попічко – Львів: ДУЛП. 1994. 3. Електричні машини постійного струму, Андрейко І. І., Гайдук В. Г. Видавництво: Львівська політехніка, 2018, 568 с. 4. Правила улаштування електроустановок. – Видання офіційне. Міненерговугілля України. Харків: Видавництво «Форт», 2017. – 760 с. 5. Електричні машини. Навчальний посібник / Г.Г.Півняк, Ф.П.Шкрабець, В.П.Довгань. - Дніпро, Видавництво Національного гірничого університету, 2003.