Определение главных размеров электромагнитных загрузок, числа пазов статора и ротора, витков в фазе обмотки и зубцовой зоны. Расчет магнитной цепи статора и ротора. Параметры асинхронного двигателя. Определение потерь и коэффициента полезного действия.
Аннотация к работе
Внутренний диаметр статора непосредственно связан определенными размерными соотношениями, зависящими от числа полюсов, с наружным диаметром статора, в свою очередь определяющим высоту оси вращения, значение которой при проектировании должно быть принято только из стандартных высот, установленных по ГОСТ 13267-73 для серии 4А. Высоту оси вращения предварительно определяем для заданных значений Р2 и 2р в зависимости от исполнения двигателя и принимаем равной h=100 мм. В зависимости от оси вращения выбираем наружный диаметр статора и внутренний диаметр статора [1].Число витков фазы обмотки должно быть таким, чтобы линейная нагрузка и индукция в воздушном зазоре как можно ближе совпадали с их значениями, принятыми предварительно при определении главных размеров, а число пазов статора обеспечивало достаточно равномерное распределение катушек обмотки. Тип обмотки и формы пазов статора выбираются следующими: обмотка статора - однослойная всыпная, пазы статора - трапецеидальные, магнитная индукция при исполнении двигателя со степенью защиты IP44: Предварительное значение зубцового деления для h=100 мм, выбираем равным t1=0,01 м [2]. Окончательное значение зубцового деления: Номинальный фазный ток обмотки статора: Число эффективных проводников на паз: где число параллельных ветвей округляем до ближайшего целого Число витков в фазе обмотки статора: Окончательное значение линейной нагрузки: Плотность тока в обмотке статора (предварительно): В зависимости от наружного диаметра и числа пар полюсов определяем значение [3]. По допустимому значению магнитной индукции в зубце статора определяем ширину зубцов: где коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора и ротора: Высота спинки статора: Высота зуба: Наименьшая ширина трапецеидального паза в штампе: где минимальное значение зубчатого деления: Наибольшая ширина паза в штампе: где максимальное значение зубчатого деления: Среднее значение ширины паза: Ширину шлица, высоту шлица и угол выбираем следующими: Высота клиновой части паза приПри исполнении двигателя по способу защиты IP44 при h=100 мм, 2p=4 определяем рекомендуемые значения магнитной индукции: Ширина зубца ротора: где зубцовое деление определяем по наружному диаметру ротора: наружный диаметр ротора: Длина ротора принимается равной длине статора: Ток в стержне ротора: где коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания от сопротивления обмоток коэффициент приведения токов: Площадь поперечного сечения стержня: где плотность тока в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алюминием, выбираем равной -Магнитная цепь четырех полюсной машины состоит из пяти последовательно соединенных участков: воздушного зазора , зубцовых слоев статора и ротора, спинки статора . МДС обмотки статора на пару полюсов определяется как сумма магнитных напряжений всех перечисленных участков магнитной цепи: где МДС воздушного зазора; МДС зубцовой зоны статора; Магнитное напряжение воздушного зазора: где коэффициент воздушного зазора: коэффициент воздушного зазора статора: коэффициент воздушного зазора ротора: Магнитное напряжение зубцовых зон статора: где расчетная высота зубца статора: Значение напряженности поля в зубцах находим в соответствии с индукцией по кривой намагничивания для зубцов марки стали - 2013 [3].Активное сопротивление фазы обмотки статора, приведенное к расчетной рабочей температуре: где удельное электрическое сопротивление меди при температуре 750 С [4] где коэффициент катушки статора при изолированных лентой лобовых частей. длина вылета прямолинейной части катушек удельное электрическое сопротивление литого алюминия при температуре 750С. полная длина стержня сопротивление участка, замыкающего кольца между двумя замыкающими стержнями: Средний диаметр замыкающих колец: Приведенное активное сопротивление ротора к числу витков обмотки статора: Относительное значение: Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора: где коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния фазных обмоток для однослойной обмотки [4]. коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния: коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния: при открытых пазах статора и отсутствии скоса пазов статора или ротора: гдеОсновные потери в стали: где потери в стали спинки статора: удельные потери в стали [4]. масса стали спинки статора: удельная масса стали потери в стали зубцов статора: масса стали зубцов статора: Механические потери: при и Добавочные потери асинхронного двигателя принимаются равными 0,5% потребляемой мощности: Суммарные потери в двигателе: Коэффициент полезного действия:Коэффициент схемы замещения: Активная составляющая тока холостого хода: Определяем расчетные величины, для построения характеристики: Для расчета рабочих характеристик задаем скольжение от 0,005; 0,015; 0,035; 0,045;№ п/п Расчетная формула Ед. изм.
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Определение главных размеров электромагнитных нагрузок
3. Определение числа пазов статора, числа витков в фазе обмотки статора и расчет зубцовой зоны статора
4. Определение числа пазов ротора. Расчет короткозамкнутой обмотки и зубцовой зоны ротора
5. Расчет магнитной цепи статора и ротора
6. Параметры асинхронного двигателя для номинального режима
7. Определение потерь и коэффициента полезного действия
8. Расчет рабочих характеристик
9. Результаты расчетов
Список использованной литературы
1. Исходные данные
Номинальная мощность Р2= 90 КВТ
Исполнение - закрытое обдуваемое
Линейное напряжение питания сети U1 =380 В
Соединение обмотки статора - "треугольник"
Синхронная частота вращения n1 =750 об/мин
Обмотка ротора - короткозамкнутая
Частота питания f1=50Гц
2. Определение главных размеров электромагнитных нагрузок
Список литературы
1. Проектирование электрических машин. Под. ред. И.Н. Копылова. - М.: Энергия, 1980.
2. М.М. Кацман. Расчет и конструирование электрических машин. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
3. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. - М.: Высшая школа, 1984.
4. Кравчик А.Э., Шлаф М.М., Афонин В.И., Соболевская Е.А. Справочник. Асинхронные двигатели серии 4А. - М.: Энергоиздат, 1982.