Расчет асинхронного двигателя - Курсовая работа

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»Электрическая энергия имеет большое преимущество перед другими видами энергии: ее можно передавать на большие расстояния, удобно распределять между потребителями, сравнительно просто и с высоким коэффициентом полезного действия преобразовывать в другие виды энергии. Широкое распространение асинхронных двигателей объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе, хорошими эксплуатационными свойствами, невысокой стоимостью и простотой в обслуживании. Основными частями любого асинхронного двигателя является неподвижная часть - статор и вращающая часть, называемая ротором. В этих случаях на роторе укладывается трехфазная обмотка с геометрическими осями фазных катушек, сдвинутыми в пространстве друг относительно друга на 120 градусов. Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет лучшие пусковые и регулировочные свойства, однако ему присущи большие масса, размеры и стоимость, чем асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором.К главным размерам асинхронной машины относятся:-внутренний диаметр статора D; ; - расчетная мощность, КВА; - расчетный коэффициент полюсного перекрытия, равный отношению полюсной дуги к полюсному делению ?; - коэффициент, зависящий от формы кривой магнитного поля в воздушном зазоре; - обмоточный коэффициент; А - линейная нагрузка, А/м; - магнитная индукция в зазоре, Тл. Все величины, кроме угловой синхронной частоты вращения, неизвестны, но на выбор параметров А, , , , имеются рекомендации в литературе по проектированию электрических машин [1,2,3]. От размеров D и и от соотношений между ними зависят вес машины и ее стоимость, а так же технико-экономические характеристики и надежность [1].= = = 2 (1.2) где f1 - частота напряжения сети; n1 - синхронная частота вращения магнитного поля статора (принимаются по заданию на расчет). (1.3) где КЕ - коэффициент, показывающий какую часть от номинального напряжения составляет ЭДС в обмотке статора (принимается по графику, изображенному на рис.1.1); Рн - мощность на валу двигателя, КВТ (принимается по заданию); - коэффициент полезного действия; cos - коэффициент мощности. Предварительно, по рис.1.2, определяется высота оси вращения двигателя h для заданной мощности Рн в зависимости от числа полюсов 2P1 [2]. Предварительный выбор зубцового деления t 1 осуществляется по рис.1.4, где зона 1 определяет возможные значения t1 для двигателей с высотой оси вращения h 280 мм. Окончательно число пазов статора Z1 принимается из полученных пределов с учетом, что число пазов, приходящееся на фазу и полюс, должно быть целым: Принимаем Z1 = 44, тогда q1 = = = 6 (1.8)Для нормальной работы асинхронного двигателя необходимо, чтобы фазная обмотка ротора имела столько же фаз и полюсов, сколько и обмотка статора, т.е. m2 = m1 и p2 = p1. Число пазов на полюс и фазу ротора q2, а также число пазов ротора Z2 определяется по формуле q2 = q1 1=6 1; Z2 = 2p2 х m2 х q2 =4х2х5=40 (1.19) W’2 = = 143 = 65 (1.20) в фазе роторов с катушечной обмоткой (когда q2 ? 1) устанавливается значение ЭДС фазы Е2: - при соединении в звезду E2= U2k / = 173 / =100B; I2 = Ki I1н Кпр (1.22) где Ki=0,8 - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I1 / I2, принимается по рис.1.7; Кпр - коэффициент для приведения параметров неподвижного ротора к параметрам статора, Кпр= = = 2,112 (1.23) где Коб1=0,96,Коб2=1 - обмоточные коэффициенты статора и ротора. Заменив индекс 1 на индекс 2 в формулах (1.10), (1.13), (1.15), (1.16), (1.17), определить число эффективных, элементарных и полное число проводников в пазу; определить свободную площадь паза ротора, изобразить эскиз паза ротора и определить высоту паза hn2 или зубца hz2.Параметрами асинхронного двигателя называют активное и индуктивное сопротивление обмоток статора R1, X1, ротора R2, X2, сопротивление взаимной индуктивности X12 и расчетное сопротивление R12 (R? ), введением которого учитывают потери мощности в стали статора. Для расчета активного сопротивления необходимо определить среднюю длину витка обмотки, м, состоящую из суммы прямолинейных пазов и изогнутых лобовых частей катушки lcp = 2(lп lл) = 2(l1 lл). Ниже приводятся формулы для расчета лобовой части всыпных обмоток lл = Кл bkt 2В, (1.27) где Кл=1,55 - коэффициент, принимаемый по табл. 1.7; bkt - средняя ширина катушки, м, определяется по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов: в статоре bkt1 = х ? = х 1 = 0,177м (1.28) в роторе bkt2 = х ? = х 1 = 0,136м (1.29) В - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, м, можно принятьМагнитный поток, Вб, в воздушном зазоре определяется из выражения Ф = = =0,007 Вб (2.1) где КЕ=0,98 определяется по рис.1.1; Кв=1,11 определяется по формуле (1.6); Коб1=0,95 по табл.

Содержание

Введение

1. Выбор и расчет основных размеров и параметров асинхронного двигателя с фазным ротором

1.1 Главные размеры асинхронной машины и их соотношения

1.2 Определение главных размеров асинхронной машины

1.3 Обмотка, пазы и ядро статора

1.4 Расчет фазного ротора

1.5 Параметры двигателя

2. Проверочный расчет магнитной цепи

3. Схема развертки обмотки статора

4. Расчет пусковой диаграммы и пусковых сопротивлений для автоматического пуска

5. Схема управления при помощи командоконтроллера

6. Расчет и построение механической характеристики двигателя

Список литературы