Расчет трёхфазного асинхронного двигателя мощностью 30 кВт - Курсовая работа

Асинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов, использовавшихся во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электрической стали и других затрат. На ремонт и обслуживание асинхронных двигателей в эксплуатации средства составляют более 5 % затрат из обслуживания всего установленного оборудования. Единая серия асинхронных двигателей 4А на напряжение до 1000 В охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 КВТ до 400 КВТ и включает двигатели высот оси вращения от 50 до 355 мм. Двигатели основного исполнения предназначены для работы в условиях умеренного климата, для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению и другим параметрам.По своей конструкции асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: статора и ротора. Неподвижная часть двигателя - статор, который состоит из корпуса и сердечника с трехфазной обмоткой. Поэтому поверхность его корпуса имеет ряд продольных ребер, увеличивающих поверхность охлаждения двигателя. На внутренней поверхности сердечника статора имеются продольные пазы, в которых располагаются пазовые части обмотки статора, соединенные в определенном порядке лобовыми частями, находящимися за пределами сердечника по его торцевым сторонам. В расточке статора располагается вращающаяся часть двигателя - ротор, состоящий из вала и сердечника с короткозамкнутой обмоткой.Наружный и внутренний диаметры сердечника статора. 55] при h=200 мм, 2p=6 и способу защиты IP44 принимаем: D1нар.= 349 мм; D1 = 250 мм. Предварительные значения КПД и коэффициента мощности заданы: ?’ = 0,905; cosj1’= 0,9. Предварительные значения максимально магнитной индукции в воздушном зазоре и линейной нагрузки А1’, при D1нар.= 349 мм принимаем: B?’= 0,77 Тл; А1’=380?102 А/м [1, рисунок 5.2, с. Предварительное значение обмоточного коэффициента: обмотка задана двухслойной всыпной, тогда коб1’= 0,93 [с.Воздушный зазор при h = 200 мм принимаем ? = 0,55 мм [1, рисунок 5.3, с. Число пазов на статоре и роторе Ширина зубца статора. bz1 = (t1? B?’) / (kc1?Bz1max), (2.7) где kc1 - коэффициент заполнения; так как марка стали 2013, h=200 мм способ изолировки листов статора - оксидирование; короткозамкнутого ротора - оксидирование: kc1=0,97 [1, таблица 5.6, с. Высота спинки статора hc1 = (0,5??i’? ? ? B?’) / (kc1? Bc1), (2.8) где ?i - коэффициент полюсного перекрытия; при синусоидальном распределении магнитной индукции в воздушном зазоре двигателя: ?i =2/? ? 0,64; Принимаем ширину шлица bш1=3 мм, высоту hш1=0,8 мм, угол ?=45?, ширина шлица паза статора bш1 должна быть такова, чтобы при принятой толщине пазовой изоляции через шлицы можно было уложить в пазы катушки (секции) по одному проводу.70], где пазовые стороны одной катушечной группы, расположенные в соседних пазах, занимают q1 пазов и образуют фазную зону, определяемую углом ?. ку1 - коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение ЭДС, обусловленное укорочением шага обмотки, ку1 = 0,966; кр1 - коэффициент распределения, учитывающий уменьшение ЭДС основной гармоники, обусловленное распределением обмотки в пазах, кр1=0,958; Число эффективных проводников в пазу статора uп = (10-3?А1?t1?a1) / I1ном., (2.27) uп = (10-3?А1?t1?a1) / I 1 ном.= (10-3?380?102?10,903?2) / 56,116 = 14,767, принимаем uп = 16 проводников. Площадь паза в свету, занимаемой обмоткойРасчетная глубина проникновения тока в стержень [1, рисунок 5.15, с. В начальный момент (S=1) для алюминиевой литой клетки при рабочей температуре 115?С ?115=0,064?hctvS, (2.63) где ?115 - коэффициент, характеризующий степень повышения активного сопротивления клетки ротора; Активное сопротивление стержня клетки ротора в рабочем режиме (кв.т=1), приведенное к рабочей температуре 115?C r ст.=(?AL?l2?103)/qct., (2.67) где ?AL - удельное электрическое сопротивление литой алюминиевой клетки при расчетной рабочей температуре, Ом?м, ?AL = 48,8?10-9 [1, таблица 2.1, с. Активное сопротивление колец ротора, приведенное к току стержня rкл.”= rкл. Активное сопротивление обмотки ротора, приведенной к обмотке статора: в рабочем режиме r2’= кпр1?(rct. rкл.”), (2.73) r2’=1,63?103?(3,24?10-5 0,4?10-5)=0,0593 Ом. в начальный момент пуска с учетом вытеснения тока r2п’=кпр1?(rct.п rкл”), (2.74) r2п’=1,63?103?(8,31?10-5 0,4?10-5)=0,1419 Ом.Напряженность магнитного поля в зубце статора Hz1 определяем по кривым намагничивания для зубцов стали марки 2013, так как Bz1<1,8 Тл [1, рисунок П.2.1, с. 346], для этого рассчитаем: коэффициент, учитывающий ответвление части магнитного потока в паз кп1= t1(1/3)/( bz1? kc1), (2.90) где t1(1/3)=??(D1 (2/3)?HZ1) / Z1 - зубцовое деление статора на высоте 1/3 зубца статора, считая от наиболее узкой его части; Напряженность магнитного поля в зубце статора Hz2 определяе

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Краткое описание конструкции

2. Электромагнитный расчет

2.1 Главные размеры двигателя

2.2 Размеры активной части двигателя

2.3 Обмотка статора

2.4 Обмотка короткозамкнутого ротора

2.5 Магнитная цепь

2.6 Потери и КПД

3. Расчет рабочих характеристик

4. Расчет пусковых параметров

Заключение

Список использованных источников