Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.
Аннотация к работе
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 КВТ и имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм.1.1 Определим число пар полюсов: (1.1) 1.2 Определим высоту оси вращения графически: [1] по рисунку 9.18, б , в соответствии с , по [1] таблице 9.8 определим соответствующий оси вращения наружный диаметр . 1.3 Внутренний диаметр статора , вычислим по формуле: , (1.2) где - коэффициент определяемый по [1] таблице 9.9. Выберем значение , тогда 1.4 Определим полюсное деление : (1.3) отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено [1] по рисунку 9.20.3.1 Предварительно выберем электромагнитные индукции в ярме статора BZ1 и в зубцах статора Ba. 3.2 Выберем марку стали 2013 [1] таблица 9.13 и коэффициент заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора . 3.3 По выбранным индукциям определим высоту ярма статора и минимальную ширину зубца 3.5 Определим размеры паза: высоту паза: , (3.3) размеры паза в штампе и : Выберем , тогда , (3.4) Определим площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу: , (3.10) где - односторонняя толщина изоляции в пазу, .4.5 Определяем величину зубцового деления ротора: (4.2) 4.6 Значение коэффициента KB для расчета диаметра вала определим из таблицы 9.19 [1]. 4.7 Определим ток в стержне ротора: , (4.4) где ki - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение , определим графически при ; ; коэффициент приведения токов, определим по формуле: (4.5) Тогда искомый ток в стержне ротора: 4.8 Определим площадь поперечного сечения стержня: , (4.6) где - допустимая плотность тока; в нашем случае .Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора х1, r1, ротора r2, x2, сопротивление взаимной индуктивности х12 (или хм),и расчетное сопротивление r12 (или rm), введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя. Физические процессы в асинхронной машине более наглядно отражает схема, изображенная на рисунке 6.1. 6.2 Общую длину проводников фазы обмотки L1 рассчитаем по формуле: , (6.2) где lcp - средняя длина витка обмотки, м. 6.4 Длина лобовой части катушки всыпной обмотки статора определяется по формуле: , (6.4) где Кл - коэффициент, значение которого зависит от числа пар полюсов, для [1] таблица 9.23 ; Средняя длина: Общая длина эффективных проводников фазы обмотки: Активное сопротивление фазы обмотки статора: 6.5 Определим длину вылета по лобовой части: , (6.6) где Квыл - коэффициент, определяемый по[1] таблице 9.23. при .7.1 Рассчитаем основные потери в стали статора асинхронной машины по формуле: , (7.1) где - удельные потери, [1] таблица 9.28; кда и kдz - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали, для стали марки 2013 , ; 7.2 Рассчитаем полные поверхностные потери в роторе: , (7.4) где рпов2 - удельные поверхностные потери, определим по формуле: , (7.5) где - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери; В02 - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре, определим по формуле: , (7.6) где определяется графически при [1] рисунок 9.53, б. 7.3 Рассчитаем удельные поверхностные потери по формуле (7.5): , 7.4 Рассчитаем пульсационные потери в зубцах ротора: , (7.7) где mz2 - масса стали зубцов ротора;8.1 Определим действительную часть сопротивления: (8.1) 8.4 Определим активную составляющую тока: (8.5) 8.5 Определим величины: , , (8.6)График зависимости двигателя от мощности P2 График зависимости КПД двигателя от мощности P2 График зависимости скольжения s двигателя от мощности P29.1 Определим превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя: , (9.1) где при и степени защиты IP23, [1] таблица.9,35; a1 - коэффициент теплоотдачи с поверхности, определим графически [1] рисунок 9.68, б, . , 9.2 Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора: , (9.4) где Пп1 - периметр поперечного сечения паза статора, определим по формуле: ; (9.5) lэкв. 9.5 Определим среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины: (9.8) 9.6 Рассчитаем среднее превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды: , (9.9) где ав - определим графически [1] рисунок 9.68, ;10.1 Сначала определим ток синхронного холостого хода по формуле: , (10.1) где . 10.3 Рассчитаем масштабы круговой диаграммы: Масштаб тока равен: , (10.4) где Dk - диаметр круга диаграммы, выбирается из интервала: , выберем . Точка А0 определяет положение конца вектора тока I0 при синхронном холостом ходе, а - при реальном холостом ходе двигателя. Точка А3 определяет положение конца вектора тока статора при коротком замыкании (s=1), отрезок - ток Ік.з., а угол -. Точка А2 определяет положение конца вектора тока статора при .В данном к
План
Содержание
Введение
1. Выбор главных размеров
2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора
3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
4. Расчет ротора
5. Расчет магнитной цепи
6. Параметры рабочего режима
7. Расчет потерь
8. Расчет рабочих характеристик
9. Тепловой расчет
10. Расчет рабочих характеристик по круговой диаграмме
Приложение А Заключение
Список литературы
Введение
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 КВТ и имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм.
В данном курсовом проекте рассматривается следующий двигатель: - исполнение по степени защиты: IP23;
- способ охлаждения: ІС0141.
Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1081 - по первой цифре - двигатель на лапах, с подшипниковыми щитами; по второй и третьей цифрам - с горизонтальным расположением вала и нижним расположением лап; по четвертой цифре - с одним цилиндрическим концом вала.
Климатические условия работы: У3 - по букве - для умеренного климата; по цифре - для размещения в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли, солнечной радиации существенно меньше, чем на открытом воздухе каменные, бетонные, деревянные и другие, не отапливаемые помещения.