Проектирование трехфазного асинхронного двигателя - Курсовая работа

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель (АД) с короткозамкнутым ротором по следующим исходным данным: номинальная мощность , номинальное напряжение , номинальная частота вращения . Обмотка ротора изготовлена из алюминия.Высота оси вращения (предварительно) по рис. Из табл.6-6 [1] принимаем ближайшее меньшее значение . Ему соответствует значение наружного диаметра статора . коэффициент, характеризующий отношение внутренних и наружных диаметров статора. , где - коэффициент формы поля (для синусоидального поля ), - синхронная скорость вала двигателя, которая рассчитывается по формуле (6-5) [1]Предельные значения размеров зубцового деления статора выбираются по таблице 6-9 [1] Исходя из условий, что число пазов статора должно быть кратно числу фаз (m=3) задаемся тогда Зубцовое деление статора (окончательно) Предварительно определяем число эффективных проводников, при числе параллельных ветвей по формуле (6-17) [1] где Число параллельных ветвей принимаем равным трем, так как при этом число эффективных проводников целое и кратно (для двухслойной обмотки) двум. Окончательные значения: а) число витков в фазе обмотки статора по (6-20) [1] б) линейная нагрузка и магнитный поток по (6-21) [1] и (6-22) [1] в) обмоточный коэффициент по (3-3) [1] где - коэффициент укорочения, - коэффициент распределения.Паз статора определяем по рис. , где - длина стали сердечников статора (принимаем ) 6-11 [1] для лакированных листов стали марки 2312 принимаем ). Определяем высоту ярма статора по (6-28) [1] Размеры паза в штампе принимаемкоэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток (по рис. 6-22 [1] ), - коэффициент приведения токов, для двигателей с короткозамкнутым ротором вычисляется по формуле (6-68) [1] плотность тока в стержне литой клетки (принимаем ), тогда Для двигателей с высотой оси вращения пазы ротора выполняют трапецеидальными, сужающимися в верхней части. Размеры таких пазов могут быть определены графоаналитическим методом. Такая трапеция (рис.2) представляет собой как бы вырезанный из листа ротора сектор пазового деления, в котором должны разместиться паз (ось паза совпадает с осью трапеции), прилегающие к нему с обеих сторон половины сечений зубцов и участок ярма ротора.Короткозамкнутые кольца выбираем по рис.Магнитное напряжение воздушного зазора по (6-110) [1] Магнитные напряжения зубцовых зон статора по (6-111) [1] где - напряженность зубцовой зоны статора; для марки стали 2312 определяем по табл. П-20 [1] определяем напряженности в сечениях зубца ротора. Для для , для , Так как больше 2, то расчет проводим, разделив зубец на две равные части. Расчетную ширину зубца берем на высоте 0,2 мм и 0,7 мм всей высоты зубца от его наиболее узкой части.Активное сопротивление фазы обмотки статора где - длина проводников фазы обмотки; по (6-133) [1] Коэффициенты и берутся из таблицы 6-19 [1], согласно которой для числа полюсов , . Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки вылет прямолинейной части Ввиду того, что расчет ведется для рабочего режима коэффициент . Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния рассчитывается по формуле из табл.Потери в стали основные по (6-183) [1] удельные потери в стали; - показатель степени. 6-24 [1] для марки стали 2312 Масса стали ярма с учетом удельной массы стали по (6-184) [1] , где - потери приходящиеся на . Коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери для не обрабатываемых поверхностей (для двигателей с мощностью меньше 160 КВТ).Так как , то для расчета используем упрощенную формулу (6-218) [1] Расчетные величины рассчитываются по приближенному методу (так как ) согласно выражениям (6-223) [1] Принимаем и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь После построения кривых уточняем значение номинального скольжения . Результаты расчета приведены в таблице 1. Характеристики представлены на рисунке 4.Исходными данными для построения круговой диаграммы являются: ток синхронного холостого хода по (6-225) [1] где сопротивления короткого замыкания по (6-226) [1] Диаметр круговой диаграммы принимаем равной Тогда Далее по методике приведенной в учебнике [1] и опираясь на полученные данные и рис.6-45 [1] строим круговую диаграмму.Рассчитываем точки характеристик, соответствующих скольжениям Подробный расчет приведем для скольжения Данные расчета других точек сведены в таблицу 2. Для находим по рис. Приведенное активное сопротивление ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока: по (6-249) [1]Средняя МДС (магнитодвижущая сила) обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора по (6-252) [1] Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения: по (6-255) [1] по (6-258) [1] по (6-261) [1] Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по (6-253) [1] Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока: по (6-260) [1] по (6-262) [1]

Содержание

1. Электромагнитный расчет

1.1 Выбор линейных нагрузок

1.1.1 Выбор главных размеров

1.1.2 Определение сечения провода обмотки статора

1.2 Расчет обмоточных параметров статора и ротора

1.2.1 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

1.2.2 Расчет ротора

1.2.2.1 Расчет размеров пазов ротора

1.2.2.2 Расчет размеров короткозамкнутых колец

1.3 Расчет магнитной цепи и намагничивающего тока

1.4 Расчет параметров рабочего режима

1.5 Расчет потерь

1.6 Расчет рабочих характеристик

1.6.1 Параметры схемы замещения фазы обмотки асинхронной машины

1.6.2 Расчет круговой диаграммы

1.7 Расчет пусковых характеристик

1.7.1 Расчет пусковых характеристик без учета влияния насыщения от полей рассеяния

1.7.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния насыщения от полей рассеяния

2. Тепловой расчет

Список литературы

1. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др.; Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергия, 1980. - 496 с., ил.

2. Фаттахов К.М. Курсовое проектирование асинхронных машин серии 4А: методическое руководство. - Уфа: 1985.

3. Пиотровский Л.М. Электрические машины - Л.: Энергия, 1974.

Размещено на