离心式风机.

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1、成绩电机与拖动课程设计说明书离心式风机电机拖动系统设计学生姓名学 号学院名称信电工程学院专业名称电机与拖动指导教师2013年1月18日徐州工程学院课程设计说明书目 录1课程设计的目的12课程设计题目及要求23离心式风机简介33.1离心式风机的性能和原理33.1.1离心式风机的性能33.1.2 离心式风机的原理33.2 离心式风机的应用33.2.1应用范围34离心式风机拖动系统设计4 4.1电机选型4 4.2风机电路设计45离心式风机拖动系统分析65.1拖动系统分析65.2三相异步电动机降压启动66离心式风机控制电路设计86.1电路设计及电路原件的选择86.2相关参数校验8结论12参考文献13附

2、录14附录114附录215151 课程设计目的课程设计是高校工科类专业教学过程中一个十分重要的综合性教学环节，在设计过程中，学生利用本门课程及相关理论知识，去分析和解决本课程的综合性课题。课程设计的主要目的是使学生学会综合运用理论知识的方法，正确使用所学知识和相关参考资料，以进一步提高自己分析问题和解决问题的能力，提高自身的综合素质。通过课程设计，学生应树立正确的设计思想，掌握工程设计的程序、规范和方法，加深理解所学的理论基础知识，学会正确使用技术资料和快速查阅工具书的方法，培养自己严肃认真、一丝不苟和实事求事的作风。本课程设计是“电机与拖动”的后续课程，他是结合“电机与拖动”课程知识对所学专

3、业知识的一次较为广泛的综合训练课程；是完成教学计划达到教学目的的重要环节。通过课程设计使我们掌握交、直流电机及其拖动技术，并通过对电机的选型设计及效验，电机控制电路设计等，来提高我们对所学知识的综合运用能力。2课程设计题目及要求题目2：离心式风机电机拖动设计离心式风机如图所示，在工作中，气流由风机轴向进入叶片空间，然后在叶轮的驱动下一方面随叶轮旋转；另一方面在惯性力的作用下提高能量，沿半径方向离开叶轮，靠产生的离心力来做功。风机的相关参数如表1所示，其中功率为所需电机的功率。该风机A工作方式为连续运转，启动时与另一台风机B连锁，即B开始运转后，A才能运转，否则A不能启动。表1 风机参数表 机号

4、 转速 r/min风量 m3/s 全压Pa功率（kW） 12 145022.5-42.3 804-1542 75 1）选择用于拖动离心式风机的电机，电机应能可靠启动、运转、停止。2）联锁电路设计应能可靠工作。 3离心式风机简介3.1.离心式风机简介性能和原理3.1.1.离心式风机性能离心式风机实质是一种变流量恒压装置。当转速一定时，离心式风机的压力-流量理论曲线应是一条直线。由于内部损失，实际特性曲线是弯曲的。离心式风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响。对一个给定的进气量，最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低。对于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流量特性曲线。

5、当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流量，所需的功率随进气温度的降低而升高。3.1.2离心式风机的原理离心式风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。 离心式风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心式风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心式风机中，用回流器使气流进入下一叶

6、轮，产生更高压力。 离心式风机可制成右旋和左旋两种型式。从电动机一侧正视，叶轮顺时针旋转，称为右旋转风机，逆时针旋转，称为左旋。3.2离心式风机的应用3.2.1离心式风机的使用范围离心式风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却； 锅炉和工业炉窑的通风和引风； 空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风； 谷物的烘干和选送； 风洞风源和气垫船的充气和推进等。4离心式风机电机选型设计4.1 电机选型 三相交流异步电动机的选用，主要从选用的电动机的功率、工作电压、种类、型式及其保护电器考虑。YB2系列电动机是以90年代属国际先进水平的德国西门子公司1MJ5、1MJ6和

7、1MJ2隔爆型电机系列为赶超目标，结合我国防爆电机行业和市场的实际情况设计开发的防爆电机基本系列 Y B的更新换代产品，它达到了90年代国际同类产品的先进水平。将为我国煤炭、石油、化学等工业部门的发展提供新一代的更先进和安全可靠的动力设备。 YB2电动机形成了完整的低压隔爆型三相异步电动机的系列。、提高了产品的防护性能。 YB2电动机的防护性能由 Y B电动机的 IP44提高至IP55,有利于产品可靠性的提高。降低了产品的噪声和振动。提高了产品的防爆安全性。改善了电动机的使用维护性。为了满足电动机在使用中不停机更换润滑脂及延长大修周期的需要。提高了电动机运行的经济性。 YB2系列电动机作为我国

8、防爆电机基本系列的更新换代产品不仅要具有良好的防爆安全性能、先进的电气性能，而且还要有显著的运行经济性，才能为市场所欢迎。 YB2电动机显著的运行经济性主要反映在电机效率和运行可靠性方面。其中效率可以比较直观地反映经济性。而运行可靠性则延长了电机使用寿命、降低了使用维护费用，间接地反映了电动机的运行经济性，具体表现在以下几个方面：效率和功率因数指标的提高，具有较好的节能效果；电动机轴贯通部位隔爆参数的精确有效的设计和加工，确保了防爆安全性和运行可靠性，降低了运行故障的发生率，提高了运行的经济效益；绝缘材料采用 F级，而大多数机座号的电动机温升仍按 B级考核，有利于延长电机使用寿命；增设注排油装

9、置，便于使用维护，有利于提高电机的运行可靠性；堵转转矩、最大转矩比 Y B系列电动机提高了10左右，提高了运行可靠性；引接电缆与接线端子的连接由锡焊改为机械冷压结构，提高了运行可靠性。综上所述，在根据上表电机的功率，我们可以选择YB2-280-4系列隔爆型三相异步电动机（75KW）。其参数如下见表2：表2 电机参数表产品类型 三相异步电动机 极数 4额定功率 75KW 额定电压 380（V） 额定转速 1500（rpm） 产品认证 ccc4.2 风机电路设计采用联轴器联接转动： 叶轮 轴承座 联轴器 电动机 图3 电动机电路图电机容量贮备系数见下表4：表4 电机容量贮备系数表 轴 功 率 (K

10、W)电 动 机 容 量 贮 备 系 数(K)0.51122551.51.41.31.2 1.15一般风机高压风机(7500Pa直接启动的)引风机凡采用软启动(偶合器、水电阻、变频器等) 1.151.21.151.3 1.081.15 离心式风机拖动系统分析5.1 拖动系统分析离心式风机在工作中为连续转动，启动时与另一台风机联锁，即第二台开始运转后，第一台才能启动，否则第一台不能启动。所以有了上面的电机选择。5.2 三相异步电动机降压启动（1） 电动机在启动时，应注意附近是否有人或杂物，以免造成人身事故或设备事故；（2） 电动机接通电源后，如果电机不能转动或者启动很慢，声音不正常及传动机构出现不

11、正常现象，应立即切断电源检查，待查明原因排除故障后方可重新启动；（3） 启动多台电机时，应从大到小、有秩序地逐台启动，不可同时启动，以免过大启动电流造成线路压降过大或引起开关跳闸；（4） 电动机应避免频繁启动或尽量减少启动次数（特殊用途的电机除外），一般空载连续启动不超过35次，电机长期工作后，停机又启动不得超过23次。因为电机长时间工作后，电机的启动电流很大，频繁启动或启动次数过多会使本来就未冷却好的绕组再次发热，影响电动机寿命。所谓电动机的冷状态是指绕组温度与环境温度相同，即温升=0的状态；热状态是指绕组温度高于环境温度（如果停机时间很短，可认为停机后绕组温度与运行温度基本相同），即温升0

12、的状态。电动机启动时，绕组的电流总是大于额定电流的，大电流在绕组中产生的热量将使其温度升高。由于热状态下的初始温升高（r0），所以热状态下启动电动机引起的温升必定高于冷状态下启动引起的温升，而且热状态启动时高温升作用时间长。温升高低及高温升作用时间长短与绕组绝缘老化的程度有密切关系，这直接影响到电动机的使用寿命。由于热状态下启动温时，温升值低，高温升作用时间短，所以通常允许连续启动23次。异步电动机节能途径主要有：选用YB2系列的高效率电动机、运行中的节能措施、提高检修质量、用磁性槽泥改造旧电机等。（1） 选用YB2系列的高效率电动机。YB2系列电动机平均效率高于J02系列0.41，其他各项指

13、标也都优于已淘汰的J02系列。年运行3 000h以上电动机，应选用YX型高效电动机。（2） 运行中采用的节能措施：合理选用电动机容量，避免“大马拉小车”现象，提高负荷率。负荷率达到70以上时，运行效率将达到最高效率；三角形接法的电动机在轻载时改为星形接法以降低绕组相电压，减少铁损，提高功率因数，减少定子电流，有较好的节能效果。使用SJ系列自动控制接点仪能实现这种自动切换；选用节能效果好的调整方式。如绕线式电动机用晶闸管串级调整代替转子串电阻调整；鼠笼式电动机拖动风机、水泵负载使用变格调整代替阀门调节等，都有较好的节能效果；经常空载运行的小型电动机加装自动停车装置，以减少空载损耗。这样不仅节电，

14、还能提高供电线路的功率因数。（3） 提高检修质量，结合检修进行技术改造：使用耐热、较薄的绝缘材料，增加导线截面或提高导线导电率，以降低铜损；采用串接绕组、正弦形绕组、散布形绕组以减少附加铁损；增加绕组线匝或扩大导线截面，采用磁性槽楔，以降低铁损；采用节能型风扇、性能好的润滑脂，更换损坏的轴承，以降低通风损耗和摩擦损耗。（4）用磁性槽泥改造旧电机。磁性槽泥具有一定的导磁性，当磁感应强度为0.8T时，相对导磁率为24.5等，它是一种可塑性材料，可固化在槽口处，紧固性好，用于中、小型电动机，提高效率1.25，温升平均下降13K。6 离心式风机控制电路设计6.1电路设计及电路原件的选择电路原件包括CU-38 380V 热继电器开关CJTI1-20