8 800 302 9690
Бесплатный звонок по России
Заказать звонок
Вход
или Регистрация
Отзывы
Обнаружили ошибку? На сайте работает система коррекции, просто выделите ошибку и нажмите Ctrl+Enter

СПРУТ-АЭД проектирование и расчет асинхронных электродвигателей

Проектирование и расчет асинхронных электродвигателей

 Асинхронные электродвигатели (АЭД) являются стратегическим продуктом, поскольку широко используются во всех без исключения отраслях промышленности, сельском хозяйстве, коммунальной сфере, в оборонной промышленности. Они потребляют около 40 % всей производимой электроэнергии. При этом электромашиностроение РФ является одной из немногих отраслей, конкурентоспособных на мировых рынках. В настоящее время наблюдается новый этап востребованности АЭД, который вызван следующими факторами:
• Принятие ЕС норм энергоэффективности, что требует разработки новых серий АЭД с высоким, высшим и сверхвысоким классами энергоэффективности;
• Вытеснение двигателей постоянного тока из тягового привода, что требует разработки ТАЭД для электровозов, мотовозов, метро, трамваев, троллейбусов;
• Появление новых идей в области гибридного привода, что подразумевает разработку тяговых асинхронных электродвигателей и генераторов для автомобилей, автобусов (экобусов); тягачей, самосвалов, транспортных средств специального назначения;
• Увеличение потребности в частотно-регулируемых двигателях широкого применения, что подразумевает разработку специальных серий АЭДЧР;
• Развитие безредукторного привода, что требует разработки специального подкласса низкочастотных управляемых АЭД;
• Политика импортозамещения, которая подразумевает разработку значительного сегмента АЭД, приобретавшихся ранее за рубежом: взрывозащищенных, рудничных, специального назначения и др.;
• Востребованность  многочисленных модификаций и специальных исполнений АЭД (крановые, рольганговые, лифтовые; для АЭС, для агрессивных сред и др.).

Предлагаем семейство программ «СПРУТ-АЭД», позволяющих успешно решать задачи электромагнитного и теплового расчета и эскизного проектирования активных частей АЭД.

 

“СПРУТ-АЭД” производит расчет и генерирует полный комплект технической документации на основе технических требований к электродвигателю.

Электромагнитный расчет, входные данные

 

 

В состав “СПРУТ-АЭД” входят следующие подсистемы:

  • “СПРУТ-АЭД-Расчет”- расчет электродвигателя;
  • “СПРУТ-АЭД-Конструкция” - генерация чертежей.

 

Электромагнитный расчет, выходные данные

 

Документирование расчета: Обмоточная записка

Тепловентиляционный расчет

Генерация конструкторской документации

 

СПРУТ-АЭД-Расчет

СПРУТ-АЭД-Расчет” предназначена для проведения проектных и поверочных расчетов.
Расчетная подсистема содержит следующие методы расчета асинхронных двигателей:

  • электромагнитный расчет трехфазных АЭД с короткозамкнутым (КЗ) ротором и асинхронных конденсаторных двигателей;
  • тепловентиляционный расчет АЭД с КЗ ротором;
  • механический расчет АЭД с КЗ ротором;
  • расчет виброакустических характеристик АЭД с КЗ ротором.

Характеристика расчетных подсистем:

1. Электромагнитный расчет 3-х фазных АЭД с КЗ ротором "АЭД3-ЭМ"(AED-EM)

Программа "АЭД3-ЭМ" поддерживает расчет:

  • Серии общепромышленных электродвигателей: АО, АО2, АО3, 4А, 5А, 5АМ, 6А, 6АМ, RA, 7AVE, ВА, ВРА, ВАСО, ДА3О4, 1ВАО-280, 315, АОДН и др.
  • Низковольтные двигатели зарубежных серий (1LE1  (Siemens), M3AA (ABB) и др.).
  • Частотно-регулируемые двигатели широкого применения.
  • Низкочастотные регулируемые двигатели.
  • Краново-металлургические и рольганговые двигатели произволь-ных серий и других типов двигателей с повышенным и высоким сколь-жением.
  • Лифтовые двигатели многоскоростных и частотно-регулируемых.
  • Тяговые асинхронные электродвигатели и генераторы различных применений.
  • Охват по габаритам: 45-1430 мм
  • Диапазон питающего напряжения 24 В - 10,5 кВ. Минимальное напряжение при моделировании регулируемых АЭД - 5 В
  • Диапазон питающей частоты сети 10-1000 Гц. Минимальная частота при моделировании регулируемых АЭД - 3 Гц
  • Исполнение клетки ротора: простая, двойная, литая, сварная. Верхняя и нижняя часть двойной клетки могут выполняться из разного материала
  • Поддерживается расчет при изготовлении магнитопроводов статора и ротора из разных сталей
  • Обмотка: всыпная; из жестких секций, сформованных из прямо-угольного провода.

Также в  "АЭД3-ЭМ" включены следующие модули:

  • Экспресс-модуль упрощенного теплового расчета. Позволяет безитерационно вычислять превышение температуры обмотки статора. Оценка теплового состояния может выполняться для видов охлаждения: IC410 (естественное), IC411 (самовентиляция), IC416 (независимое воздушное); W37 (жидкостная рубашка).
  • Модуль экономического расчета.  Упрощенный расчет стоимости активных частей, и полный экономический расчет, оценивающий эффективность разрабатываемого АЭД. Полный экономический расчет включает калькуляцию себестоимости всех материалов, трудозатраты на изготовление, стоимость требуемой оснастки при модернизации АЭД, стоимость потребляемой электроэнергии.
  • Исследовательский модуль,  вычисляющий различные фундаментальные электромашинные «постоянные»: Арнольда, Шенфера, Постникова и т.п.
  • Подсистема документирования и анализа расчетов:

- обмоточная записка и формуляр расчета трехфазных АЭД;
- обмоточная записка и формуляр расчета двухфазных конденсаторных АЭД;
- протокол испытаний;
- формуляр оптимизационного расчета (два варианта);
- расчет электрический;
- расчет типоразмеров серий.

Входные данные для расчета....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Электромагнитный расчет однофазных конденсаторных двигателей АД с КЗ ротором "АКД-ЭМ" (AKD-EM)

    • Высота оси вращения 45-132 мм.
    • Типы АД: АО2, 4А, АИР, 5А, РА, КД, ДАТ, АВ.
    • Схемы обмоток: z1/z2=1/2=1/2, z1/z2=2/3=1/3, при адаптации - синусная.

3. Тепловентиляционный расчет электрических машин в закрытом обдуваемом исполнении "ЭМ-ТВ" (EM-HV)

Программа тепловентиляционного расчета предназначена для определения среднего превышения температуры обмотки статора АЭД, а также превышений температуры в 17 - 21 элементе электрической машины. Число элементов определяется условиями расчета.
Область применения. Тепло-вентиляционный расчет асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором габаритов 56-355 мм в закрытом обдуваемом исполнении (IP44, IP54) в режиме S1.
При тепловом расчете учитываются все греющие потери, генерируемые в двигателе.
Настоящая версия поддерживает также тепловентиляционный расчет вентильно-индукторных двигателей (закрытое исполнение с внешним обдувом корпуса) в том числе при "рядной укладке" обмотки статора.
Последовательность расчета
1.    Определение коэффициентов теплопроводности, либо коэффи-циентов теплоотдачи элементов эквивалентной тепловой схемы замещения (ЭТС).
2.    Определение тепловых проводимостей элементов ЭТС.
3.    Решение системы алгебраических уравнений и определение расчетных превышений температуры элементов АЭД (ВИД).
Вентиляционный расчет АЭД с КЗ ротором выполняется в объеме, необходимом для формирования полного перечня исходных данных теплового расчета.
Условия расчета
Расчет может быть выполнен при следующих условиях.
1.    В рассчитываемой машине конструктивные элементы (щиты, станины) могут быть как разработаны, так и не разработаны. Таким образом, программа имеет функцию, открывающую возможность выполнения теплового расчета на стадии проектирования активных частей АЭД, до разработки конструктивных элементов. В данном случае геометрические размеры элементов, входящих в расчет, не задаются, а определяются по эмпирическим формулам, в функции геометрии активных частей. Названные формулы получены путем анализа большого ряда существующих конструкций АЭД.
2.    Зазор между ярмом статора и станиной может либо рассчитываться, либо задаваться в исходных данных.
3.    Расход охлаждающего воздуха либо рассчитывается, либо задается в исходных данных. Последнее означает, что программа не выполняет ветвь вентиляционного расчета, а непосредственно переходит к расчету тепловому.
4.    Расчет может быть выполнен для электродвигателей со станинами, имеющими как  радиальное, так и горизонтально-вертикальное оребрение.
5.    Расчет может быть произведен для случая, когда тип щита со стороны привода отличается от типа щита со стороны вентилятора.
В программу "ЭМ-ТВ" в явном виде включены зависимости коэффициентов теплопроводности электротехнических материалов от температуры (электротехнической стали, проводниковых материалов, а также конструкционных материалов, у которых неприменимо допущение Li=const при ti#const).
Классическая тепловая схема закрытого обдуваемого двигателя содержит 17 тел .
Поддерживается также расчет АЭД с циркуляционными трубами и дополнительным внутренним вентилятором, такая схема содержит 21 тепловое тело.
По результатам тепловентиляционного расчета делается заключе-ние о соответствии спроектированного двигателя электромагнитным и, следовательно, тепловым нагрузкам.


 

 

 

 

 

СПРУТ-АЭД-Конструкция

“СПРУТ-АЭД-Конструкция”предназначена для конструктивного оформления проекта электродвигателя.
 Проектирование в подсистеме на уровне пользователя осуществляется  путем структурно-параметрического синтеза элементов деталей, деталей и сборочных единиц ЭМ на основе заложенных в систему конструкторских знаний о прототипах и аналогах. Данная система, единственная на сегодняшний день, содержит основные инженерные решения по деталям и узлам асинхронных двигателей в виде «стандартных библиотек» (подобно библиотекам стандартных изделий, содержащимся в традиционных CAD-системах). Эти знания охватывают отрезок серии асинхронных двигателей (АЭД) габаритов 132-315 мм. Работа в системе заменяет ручное компьютерное документирование результатов творческой деятельности конструктора на создание изделия посредством интеллектуального диалога с системой.
Решения в подсистеме представлены в виде 2D-чертежей и их фрагментов.
Важной функцией данной подсистемы является ее работа в виде «Параметризирующего компоновщика». Любое проектирование начинается с компоновки общего вида, требующей весьма высокой квалификации, поскольку на этом этапе конструктор, создавая новое изделие, должен единовременно и взаимосвязано  контролировать большую группу проверяемых параметров, например  «зазор между крышкой и лопаткой ротора», «зазор между ступицей и лобовой частью обмотки».  Составлена база знаний по всем контролируемым параметрам всего класса проектируемых АЭД. Сценарий работы с компоновщиком очевиден: по определяющим свойствам из существующей базы выбирается параметризированный компоновочный чертеж, наиболее близкий к новой разработке. Чертеж уже ассоциативно связан с обязательно проверяемыми параметрами. Далее, пользуясь Инспектором модели, конструктор вносит желаемые компоновочные новшества. Компоновщик немедленно отображает результаты работы конструктора. На рисунке показана общая экранная форма компоновщика при работе с АЭД габарита 160 мм. Параметризированные чертежи из БЗ компоновщика через общеупо-требительные редакторы, например, Excel, могут передаваться в 3D CAD-систему.

“СПРУТ-АЭД” - современное средство, которое позволяет:

  • сократить сроки подготовки производства вновь осваиваемых высот,
  • мощностей, модификаций и специализированных исполнений асинхронных электродвигателей;
  • повысить эффективность труда конструкторов и технологов;
  • снизить трудозатраты и себестоимость проектирования;
  • улучшить качество разработок и снять вероятность ошибок.

 

СКАЧАТЬ:

Каталог дистрибутивов системы СПРУТ-АЭД и обновлений для скачивания...

Инструкция по установке системы СПРУТ-АЭД ...

Документация системы СПРУТ-АЭД (тепловой расчет) ...

Документация системы СПРУТ-АЭД (электромагнитный расчет) ...

 

Система Orphus