Расчет трёхфазного асинхронного двигателя мощностью 37 кВт - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДИРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образованияАсинхронный 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.55] при h=200 мм, 2p=4 и способу защиты IP44 принимаем: D1нар.= 349 мм; D1 = 238 мм. Предварительные значения КПД и коэффициента мощности заданы: ?’ = 0,91; cosj1’= 0,9. Предварительные значения максимально магнитной индукции в воздушном зазоре и линейной нагрузки А1’, при D1нар.= 349 мм принимаем: B?’= 0,78 Тл; А1’=375?102 А/м [1, рисунок 5.2, с. Расчетная длина сердечника статора li=(8,66?1012? Pi)/(коб1’?n1?D12?В?’?А1’) (2.2) где коб1’-обмоточный коэффициент для основной гармоники ЭДС; n1 - частота вращения, об/мин; D1 - внутренний диаметр сердечника статора, мм; B?’ - магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл; А1’ - линейная нагрузка, А/м. li = (8,66?1012?42,015) / (0,93?1500?2382?0,78?375?102) = 157,423 мм, принимаем li =160 мм.Воздушный зазор при h = 200 мм принимаем ? = 0,7 мм [1, рисунок 5.3, с. Число пазов на статоре и роторе Z1 = 48; Z2 = 38 , скос не применяем [1, с. 62 - 63], где Z1 - число пазов статора; Z2 - число пазов ротора. 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. Принимаем ширину шлица bш1=1,5 мм, высоту hш1=0,9 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 ?. Шаг по пазам ? = Z2 / 2p = 12 пазов; коб1 - обмоточный коэффициент, коб1= 0,925; 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=0,938; ? - относительный шаг обмотки, ? =0,833. , (2.27) uп = (10-3?А1?t1?a1) / I 1 ном.= (10-3?375?102?15,6?2) / 39,629 = 29,5 принимаем uп = 30 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; S - скольжение, S = 1. ?115= 0,064 ? 40,1 = 2,566. 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 = 44,9?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’=3,933?103?(2,368?10-5 0,372?10-5)=0,108 Ом. в начальный момент пуска с учетом вытеснения тока r2п’=кпр1?(rct.п rкл"), (2.74) r2п’=3,933?103?(5,866?10-5 0,372?10-5)=0,245 Ом.

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