Применение асинхронных двигателей в современных электрических установках. Конструирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет потерь, рабочих и пусковых характеристик.
Аннотация к работе
Министерство образования Российской Федерации ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту (работе) по проектированию электрических машин на тему: Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым роторомАсинхронные двигатели получили наиболее широкое применение в современных электрических установках и являются самым распространенным видом бесколлекторных электрических двигателей переменного тока. Области применения асинхронных двигателей, составляющих основу современного электропривода, весьма широкие - от привода устройства автоматики и бытовых электроприборов до привода крупного горного оборудования. Наибольшее применение имеют трехфазные асинхронные двигатели серии 4А, рассчитанные на работу от сети промышленной частоты.Сконструировать и рассчитать асинхронный двигатель 4А132МЧУ3 с короткозамкнутым ротором по заданным исходным характеристикам, установленным в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов. В качестве базовой модели принимается асинхронный двигатель серии 4А с короткозамкнутым ротором.Внутренний диаметр статора: где - коэффициент, характеризующий отношения внешнего и внутреннего диаметров сердечника статора, выбираем по рекомендации [1]. Число пазов статора: где и - максимальное и минимальное зубцовое деление статора, принимаем и , по рекомендации [1]. Число эффективных проводников в пазу: где - номинальный ток обмотки статора, находится по формуле: Принимаем число параллельных ветвей обмотки , тогда: 1.6.4. Ширина зубца статора: высота ярма статора определяется по: где - индукция в зубце статора при постоянном сечении и в ярме статора принимается по рекомендациям [1], и , - коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора, принимаем по рекомендации [1], , так как способ изолирования - оксидирование. Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки определяем по: где - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, определяем по: где - односторонняя толщина изоляции в пазу, принимаем по рекомендации [1], .Магнитное напряжение воздушного зазора: где - магнитная проницаемость, принимаем по рекомендации [1] и - коэффициент воздушного зазора определяем по: где определяем по: 1.11. Магнитное напряжение ярма: статора определяем по: где - длина средней магнитной силовой линии в ярме статора определяется по: где - высота ярма статора определяется по: тогда по рекомендации [1] ротора определяем по: где - длина силовой линии в ярме ротора определяется по: где - высота ярма ротора определяется по: где - расчетная высота ярма ротора определяется по: 1.14.Активное сопротивление обмотки статора (для класса нагревостойкости F расчетная температура 115°): где - коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока, принимаем , - удельное сопротивление материала обмотки при температуре , принимаем , по рекомендации [1] и - общая длина эффективных проводников фазы обмотки определяется по: где - средняя длина витка обмотки определяется по: где и - длины пазовой и лобовой частей витка, соответственно, определяются по: где , B - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части принимаем , по рекомендации [1], - средняя длина катушки определяется по: где - укорочение шага обмотки статора, принимаем по рекомендации [1]. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора: где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора, - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния, - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния, находятся по: где - коэффициенты зависящие от укорочения шага обмотки; ; ; Индуктивное сопротивление обмотки ротора: где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора, - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния, - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора, находятся по: где - коэффициент, который при расчете номинального режима двигателя по рекомендации [1] принимается ; ;Потери в стали основные: где - удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц, принимаем ; и - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов, принимаем , для машин мощность меньше 250 КВТ, по рекомендациям [1]; и - масса стали ярма и зубцов статора, находим по: где - удельная масса стали, по рекомендации [1] принимаем .