Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованиюАсинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов, использовавшихся во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электрической стали и других затрат. По разным данным, около 70% всей электрической энергии, преобразуемой в механическую вращательного или поступательного движения, потребляется асинхронными электродвигателями. Широкое применение асинхронных двигателей связано с простотой их конструкции, ее технологичностью и минимальными затратами в эксплуатации, по сравнению с другими видами электрических машин, таких как двигатели постоянного тока, синхронными двигателями и т.д.Асинхронной машиной называется двухобмоточная электрическая машина переменного тока, у которой только одна обмотка (первичная) получает питание от электрической сети с постоянной частотой, а вторая обмотка (вторичная) замыкается накоротко или на электрические сопротивления. Наибольшее распространение получили асинхронные машины с трехфазной симметричной разноименнополюсной обмоткой на статоре, питаемой от сети переменного тока, и с трехфазной или многофазной симметричной разноименнополюсной обмоткой на роторе. Наибольшее распространение имеют дешевые в производстве и надежные в эксплуатации двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе, или короткозамкнутые двигатели. Двигатели с фазной обмоткой на роторе или двигатели с контактными кольцами избавлены от этих недостатков ценой усложнения контрукции ротора, что приводит к их заметному удорожанию по сравнению с короткозамкнутыми двигателями (примерно в 1,5 раза). Поэтому двигатели с контактными кольцами на роторе находят применение лишь при тяжелых условиях пуска, а также при необходимости плавного регулирования частоты вращения.Статор машины состоит из магнитопровода 2, трехфазной разноименнополюсной обмотки 20, выводные концы которой с помощью выводной коробки 13 присоединяются к сети переменного тока и станины 1. Активными элементами статора, специально предназначенными для образования вращающегося магнитного поля, являются магнитопровод 2 и обмотка 20; станина выполняет только конструктивные функции, фиксируя активные части в определенном положении (при помощи лап 14 станина неподвижно закрепляется на фундаменте). При наружном диаметре магнитопровода менее 1м, что имеет место во всех асинхронных двигателях, за исключением самых крупных, его набирают из цельных кольцеобразных пластин, на внутренней стороне которых вырублены пазы нужной формы (рис. В конструкции по рисунку 1 радиальные каналы в магнитопроводе отсутствуют. Магнитопровод, образованный из ряда пакетов кольцевых пластин, отделенных друг от друга радиальными вентиляционными каналами, собирается обычно в станине.В обмотке статора, включенной в сеть трехфазного тока, под действием напряжения возникает переменный ток, который создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них переменную ЭДС, направление которой определяется по правилу правой руки. В результате взаимодействия тока ротора с вращающимся магнитным полем возникает сила, действующая на проводники ротора, направление которой определяется по правилу левой руки. Под действием момента ротор приводит в движение и после разбега вращается в том же направлении, что и магнитное поле, с несколько меньшей частотой вращения, чем поле.Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства. В народнохозяйственном парке электродвигателей они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%. Потребность, а, следовательно, и производство асинхронных двигателей на напряжение до 1000 В растет из года в год в нашей стране. Асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой в России электроэнергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, электротехнической стали и др., а затраты на обслуживание всего установленного оборудования уменьшаются. Поэтому создание серий высокоэкономичных и надежных АД являются важнейшими задачами, а правильный выбор двигателей их эксплуатацией и высококачественный ремонт играют роль в экономии материальных и трудовых ресурсов.

Содержание

Техническое задание

Введение

1. Теоретические сведения об асинхронных машинах

1.1 Описание конструкции асинхронного электродвигателя

1.2 Принцип действия асинхронного двигателя

1.3 Назначение и области применения АД

2. Выбор главных размеров

3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

4. Расчет размеров зубцовой зоны ротора

4.1 Сердечник ротора

4.2 Расчет размеров овальных закрытых пазов

4.3 Короткозамыкающее кольцо ротора

5. Электромагнитный расчет

5.1 Расчет магнитной цепи

5.2 Определение намагничивающего тока

6. Рабочий режим и потери в стали

6.1 Расчет параметров рабочего режима

6.2 Определение потерь в стали

7. Расчет и построение круговой диаграммы асинхронного двигателя

8. Расчет и построение рабочих характеристик двигателя

Заключение

Список использованной литературы асинхронный электродвигатель статор ток