Posouzení vlivu uložení rotoru asynchronního motoru na velikost mechanických ztrát

Michal Zubík

Diplomová práce

Influence of Mechanical Connection of Rotor of Asynchronous Motor on Mechanical Power Losses

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá vlivem uložení rotoru asynchronního motoru na velikost mechanických ztrát. První částí je rozbor teorie, kdy se seznamujeme s asynchronními stroji. V první kapitole je popsán stručně asynchronní stroj, jeho historie, princip činnosti a energetická bilance stroje. Další kapitola se zabývá výrobou asynchronních motorů s kotvou nakrátko. Popis výroby se zaměřuje na Siemens s.r.o. odštěpný závod v Mohelnici, který je největším výrobcem nízkonapěťových motorů v Evropě. Výroba je stručně popsána od výroby statorových a rotorových plechů až po kompletní montáž. Toto zmapování výroby skvěle vysvětluje chod společnosti a ukazuje na složitost a důležitou synchronizovanou a návaznou jednotlivých stanovišť výroby. Je zde výborně vysvětlen postup pro výrobu co nejkvalitnějších a nejspolehlivějších motorů, které mají zamířit k zákazníkovi. V další kapitole jsou rozebrány třídy účinnosti jako jejich rozdělení, popis a normy na ně navazující. Základním je také rozebrání vlivu mechanických ztrát a jejich vliv na účinnost. Nejdůležitější je však praktické měření, které bylo prováděno v prostorách zkušebny Siemens o.z. elektromotory Mohelnice. Tato moderní laboratoř byla využita k vygenerování dat z měření vlivu uložení rotoru na účinnost, což je hlavní náplní práce. Data jsou zpracována v protokolech, které jsou v přílohách k nahlédnutí. Z těchto jednotlivých protokolů jsou vybrána data vlivu mechanických ztrát na účinnost, která pomocí tabulkového procesoru EXCEL jsou porovnávána. Celkové zhodnocení má u tří změřených typů uložení rotoru určit, které prvky mají jaký podíl na snížení celkové účinnosti, což je velkým přínosem pro společnost Siemens s.r.o. a její konečné zákazníky.

Abstract:

This thesis is concerned with the influence of embedding of an asynchronous motor's rotor on the quantity of mechanical losses. First part presents the analysis of the theory and an introduction to asynchronous machines. The first chapter contains a brief description of an asynchronous machine, its history, principle of its operation and its useful energy balance. The next chapter is concerned with production of asynchronous motors with a short-circuit armature. The description of production is aimed at Siemens s.r.o., branch in Mohelnice, which is the largest manufacturer of low-voltage motors in Europe. The production process is briefly described starting from manufacturing of stator and rotor sheetmetals up to complete assembly. This production mapping explains the company's operation and displays the complexity of production and the importance of synchronicity and linkup of individual stations of production. The manufacturing process of top-quality and top-reliability motors to be used by the customers is explained here. The next chapter is concerned with efficiency classes, their breakup, description and related standards. It also describes the influence of mechanical losses on the efficiency. The most important part is practical measurement, which was conducted on the premises of the test room of Siemens o.z. elektromotory Mohelnice company. This modern laboratory was used to generate data from measurements of rotor's embedding and its influence on motor's efficiency, which constitutes the main body of this thesis. Data are compiled in protocols, which are presented as attachments of the thesis. From these protocols, data regarding the effect of mechanical losses on efficiency are extracted and then compared using the Excel spreadsheet processor. The all-around evaluation of three measured types of embedding should then define which components effect the proportion of overall performance losses, which constitutes a benefit for the Siemens company and its end customers.

Klíčová slova

Asynchronní motor, elektromotor, účinnost, Siemens s.r.o., výkon, mechanické ztráty, ztráty, těsnící hřídelové prvky, uložení rotoru, měření, ložiska, vliv, nakrátko, protokol, normy, směrnice, výroba, o.z. Mohelnice, zkouška, hybridní rotor

Keywords

Asynchronous motor, electromotor, efficiency, Siemens s.r.o., performance, mechanical losses, losses, sealing shaft components, rotor embedding, measurements, bearings, influence, short-circuit armature, protocol, standards, regulations, manufacturing, Mohelnice branch, examinations, hybrid rotor

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2015
• Vedoucí: Petr Kačor
• Oponent: Ivo Tkáč

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Elektroenergetika