Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.
В асинхронных машинах преобразование энергии происходит при несинхронном (асинхронном) вращении ротора и магнитного поля статора. Машины переменного тока широко используются во всех отраслях народного хозяйства. В частности машины переменного тока применяют в электроприводах, требующих широкого, плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.3) Определяем полюсное деление: 4) Определяем расчетную мощность: где Р2-мощность на валу двигателя, Вт; KE-отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено KE=0,968. ?-КПД. 7) Определяем расчетную длину воздушного зазора: где ?-синхронная угловая скорость двигателя, рад/с рад/с., где n1=1500 об/мин. Для проверки правильности расчета главных размеров определяем соотношение: Определяем, что для данного двигателя ?=0,5…1,2, что в нашем случае выполняется. Определяем число пазов на полюс и фазу: 11) Окончательно зубцовое деление статора t: 12) Для дальнейших расчетов определим номинальный ток обмотки статора: Определяем число эффективных проводников в пазу: 13) Принимаем uн=28 проводников19) По выбранным значениям индукции определяем высоту ярма статора: , м; Ва - индукция в ярме статора, принимаем Ва=1,6 Тл. кст-коэффициент заполнения сердечника сталью, для оксидированных листов стали кст=0,97; 20) Определяем размеры паза в штампе: Высота паза: мм; Ширина паза при ?=45? b1 определяется по формуле: Принимаем размеры паза в штампе: bш-средняя ширина шлица паза статора bш=3,5мм;29) Ток в стержне ротора: , где ki-коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I1 /I2; принимаем ki=0,91; ?i-коэффициент приведения токов, определенный по формуле: Ток в стержне: Определяем площадь поперечного сечения стержня: где J2-плотность тока в стержнях ротора при заливке пазов алюминием выбираем J2=6,5·106А/м2. Определяем ширину зубцов ротора: , мм. где Bz2-допустимая индукция в зубцах якоря; по [1] определяем Bz2=1,85 Тл. Определяем размеры паза: Размер нижней части лопаточных стержней: Диаметр закругления нижней части стержня: Расстояние между центрами закруглений нижней части стержня: . Определим полную высоту паза: 33) Уточняем площадь сечения стержня: Плотность тока в стержне: .Расчет магнитной цепи проводится для режима холостого хода двигателя, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора. Для нахождения индукции в ярме ротора, необходимо знать расчетную высоту ярма ротора hj, которая для двигателей с посадкой сердечника непосредственно на вал равна: , где dk, mk2-соответственно, диаметр и число аксиальных каналов (в нашем случае оба значения равны нулю). 37) Магнитное напряжение воздушного зазора: , где k?-коэффициент воздушного зазора: , где ? определяется: ; 39) Определяем магнитные напряжения ярм статора и ротора. Предварительно определяем длины средних магнитных линий статора La и ротора Lj: м;43) Активное сопротивление фазы обмотки статора r1: , где - общая длинна эффективных проводников фазы обмотки; коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока. В проводниках обмотки статора асинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно изза малых размеров элементарных проводников. Активное сопротивление короткозамыкающих колец по формуле: Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2 определяется для короткозамкнутых роторов по формуле: Активное сопротивление фазы короткозамкнутой обмотки ротора, приведенное к обмотке статора по формуле: Приведенное активное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора в относительных единицах по формуле Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния LЛ определяется по формуле: , где - относительное укорочение шага обмотки: ;В асинхронных машинах имеют место потери в стали, электрические потери, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке. Основные потери в стали в АД рассчитывают только в сердечнике статора, так как частота перемагничивания ротора в режимах близких к номинальному, очень мала и потери в стали ротора при больших индукциях незначительны. 47) Определяем основные потери в стали: ; КДА, KДZ-коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. 48) Определяем поверхностные потери в роторе: ;Рассчитаем коэффициент ?: Так как условие не выполняется, то необходим точный расчет с выделением активной и реактивной составляющих: Активная составляющая тока синхронного холостого хода: ; Принимаем = =0,03 и рассчитываем рабочие характеристики задаваясь s=0,01;0,015 ; 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,04. Результаты расчета приведены в таблице ниже. Данные расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором55) Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эфф
План
Содержание
Введение
1. Выбор основных размеров двигателя
2. Расчет размеров зубцовой зоны статора
3. Расчет ротора
4. Расчет магнитной цепи
5. Расчет параметров рабочего режима
6. Расчет потерь
7. Расчет рабочих характеристик
8. Расчет и построение пусковых характеристик
9. Тепловой расчет
Литература
Введение
В асинхронных машинах преобразование энергии происходит при несинхронном (асинхронном) вращении ротора и магнитного поля статора.
Машины переменного тока широко используются во всех отраслях народного хозяйства. В частности машины переменного тока применяют в электроприводах, требующих широкого, плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.
В данном курсовом проекте рассчитывается асинхронный двигатель. Он является аналогом существующего двигателя АИР112М4. Данный двигатель имеет следующие параметры: Номинальная мощность РН=5,5 КВТ.
