Роль электрических машин в современной электроэнергетике. Серия и материал изготовления асинхронного двигателя, его паспортные данные. Расчет магнитной цепи двигателя. Обмотка короткозамкнутого ротора. Активные и индуктивные сопротивления обмоток.
Аннотация к работе
Электрические машины играют решающую роль в современной электроэнергетике. Асинхронные двигатели занимают главное место среди всех видов электрических двигателей. При проектировании электрической машины рассчитываем размеры статора и ротора, производим расчет характеристик машины и приближенный тепловой расчет, выбираем типы обмоток, обмоточные провода, изоляцию материалы, активных и конструктивных частей двигателя.Номинальная мощность: Р=45 КВТ(Находим из таблицы 1.1) Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором исполнения по защите IP44, со способом охлаждения IC0141 h, мм P2 (КВТ) при синхронных частотах вращения, об/мин М2, Нм (при 1500 об/мин) (Находим из таблицы 1.2) (Находим из таблицы 1.3) В зависимости от h А"1= f (Dн1) (a), В"? = (Dн1) (б) при 2р=4 и классе нагревостойкости F: 1 - исполнение по защите IP44. способ охлаждения IC0141. полузакрытые пазы однослойная обмотка; 2 - то же, что 1, но двухслойная обмотка: 4-IP44, IC0141. полузакрытые пазы, двухслойная обмотка, продуваемый ротор; 4 - IP44, IC0141, открытые пазы, U=6000 B, двухслойная обмотка; 5 - IP23, IC01, полузакрытые пазы, однослойная обмотка; 6 - то же, что 5, но двухслойная обмотка; 7 - IP23, IC01, полуоткрытые пазы, двухслойная обмотка; 8 - IP23, IC01, открытые пазы, U=6000 В, двухслойная обмотка.Высота оси вращения, мм 50 - 250 280 - 355 400 - 450 Марка стали 2013 2312 2411 Марка стали 2013 из таблицы 1.7Коэффициент заполнения стали kc Воздушный зазор между статором и ротором Наружный диаметр сердечника ротора, мм Количество вентиляционных каналов, диаметр вентиляционных каналов каналы не предусматриваются280 - 355 (2р=2; 4; 6; 8) Прямоугольные полуоткрытые Двухслойная из жестких катушек 400 - 450 Прямоугольные открытые Двухслойная из жестких катушек Параллельные ветви обмотки должны содержать одинаковое количество витков, а стороны катушек - находиться в магнитном поле в одинаковых условиях. При малом значении N"п1 и вызванных этим трудностях с расположением проводов в пазу увеличение значения а1 позволяет соответственно повысить N"п1. Находим количество эффективных проводников в пазу, которое равно округленному значению предварительного количества витковПлощадь поперечного сечения паза в свету, мм2. hc, bc - припуски на сборку сердечника статора и ротора по высоте и ширине Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой, мм2 Число с выбирают, исходя из условия, чтобы диаметр провода с изоляцией d" не превышал 1,71 мм при ручной укладке и 1,33 мм при машинной. По приложению 1 находим ближайший стандартизованный диаметр соответствующий ему диаметр неизолированного провода d и площадь поперечного сечения S. Если полученный при расчете, двигателя показатель превышает допускаемое значение более чем на 15%, то следует - либо повысить площади поперечных сечений провода и паза S"п1, для чего необходимо уменьшить размеры hc1 и hз1с учетом того, чтобы Bc1 и Вз1 не превышали допускаемых значений, либо удлинить сердечники статора и ротора.Рисунок 3.1 Средние значения hп2=f (Dн1) короткозамкнутого ротора; 1 - ротор с овальными полузакрытыми пазами; 2 - ротор с овальными закрытыми пазами; Высота паза короткозамкнутого ротора, мм. Расчетная высота спинки ротора. т.к. аксиальные каналы в роторе отсутствуют, то , 81. Магнитная индукция в спинке ротора, Тл Зубцовое деление по наружному диаметру ротора, ммПоперечное сечение кольца литой клетки, мм2Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статораНапряженность магнитного поля, А/см. Средняя длина пути магнитного потока, мм Напряженность магнитного поля, А/см.Напряженность магнитного поля, А/см Приложение 11.Напряженность магнитного поля, А/см.Суммарная МДС магнитной цепи на один полюс, А 112. Коэффициент насыщения магнитной цепиАктивное сопротивление обмотки фаза при 20С, рм20=57 см/мкм - удельная электрическая проводимость меди при 20С, Ом Коэффициенты, учитывающие укорочение шага Таблица 5.2 q1 Коэффициент однослойная обмотка с диаметральным шагом двухслойная обмотка с укороченным шагом для ротора короткозамкнутого фазного Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора проводимость дифференциального рассеяния Коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов.Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к току стержня при 20С, Ом Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора Активное сопротивление обмотки ротора при 20С, приведенное к обмотке статора, Ом Активное сопротивление обмотки ротора при 20С, приведенное к обмотке статора, о. е Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, ОмРеактивная составляющая тока статора при синхронном вращении, А 160. Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении, Вт Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали, Вт. Активная составляющая тока х. х., А 167. Активная составляющая тока статора при синхронном вращении, А 179.
План
Содержание
Введение
1. Магнитная цепь двигателя. главные размеры
1.1 Паспортные данные асинхронного двигателя
1.2 Главные размеры
1.3 Сердечник статора
1.4 Сердечник ротора
2. Обмотка статора
2.1 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами
3. Обмотка короткозамкнутого ротора
3.1 Размеры овальных полузакрытых пазов
3.2 Размеры короткозамыкающего кольца
4. Расчет магнитной цепи
4.1 МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора
4.2 МДС для спинки статора
4.3 МДС для спинки ротора
4.4 Параметры магнитной цепи
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток
5.1 Сопротивления обмотки короткозамкнутого ротора с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами
6. Режимы холостого хода и номинальный режим
7. Круговая диаграмма и рабочие характеристики
8. Максимальный момент
9. Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент
10. Тепловой и вентиляционный расчеты
10.1 Тепловой расчет
10.2 Вентиляционный расчет
11. Масса двигателя и динамический момент инерции ротора
Вывод
Введение
Электрические машины играют решающую роль в современной электроэнергетике. Асинхронные двигатели занимают главное место среди всех видов электрических двигателей. На них приходиться потребление более 80 процентов всей вырабатываемой электроэнергии. Поэтому проектирование, эксплуатационные свойства производство и эксплуатация асинхронных двигателей являются важным фактором экономики нашей страны.
В данной работе производим проектирование асинхронного двигателя основного исполнения 4А200L2У3. При проектировании электрической машины рассчитываем размеры статора и ротора, производим расчет характеристик машины и приближенный тепловой расчет, выбираем типы обмоток, обмоточные провода, изоляцию материалы, активных и конструктивных частей двигателя. Отдельные части рассчитываем и конструируем так, чтобы при изготовлении машины трудоемкость и расход материалов был наименьшими, а при эксплуатации машина обладала наилучшими энергетическими показателями, для этого пользуемся указаниями и данными из литературы. При проектировании учитывали необходимость соответствия экономических и технических показателей двигателя требованиям государственным и отраслевым стандартам.
Проектируемый асинхронный двигатель имеет четвертой серии, станина и щиты которого выполнены из железа, высота оси вращения 200мм, сердечник длинноваиый, число полюсов 2, климатическое исполнение У, категория размещения 3. асинхронный двигатель электрическая машина