Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор аналога двигателя, размеров, конфигурации, материала магнитной цепи. Определение коэффициента обмотки статора, механический расчет вала и подшипников качения.
Аннотация к работе
2.11 Начальный пусковой момент и пусковые токи 2.12 Расчет механической характеристики двигателя и зависимости пускового тока от скольженияПредставлены результаты расчета трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 киловатт, число полюсов равно 6, линейное напряжение сети: при соединении в треугольник - 380В, при соединении в звезду - 660В, частота питающей сети 50 Гц. Высота оси вращения - 250мм, магнитопроводы статора и ротора выполнены из стальной ленты, марка стали - 2411, обмоточный провод ПЭТ-155, обмотка ротора из алюминия марки АКМ12-4, станина литая из чугуна, класс нагревостойкости изоляции F.Асинхронный электродвигатель - двухобмоточный электрический двигатель, одна из обмоток которого питается от сети переменного напряжения, а другая замкнута накоротко или на сопротивление. По разным данным, около 70% всей электрической энергии, преобразуемой в механическую вращательного или поступательного движения, потребляется асинхронными электродвигателями. Широкое применение асинхронных двигателей связано с простотой их конструкции, ее технологичностью и минимальными затратами в эксплуатации, по сравнению с другими видами электрических машин, таких как двигатели постоянного тока, синхронными двигателями и т.д. Трехфазный асинхронный электродвигатель, традиционного исполнения, выполняющего вращательное движение (конструкция такого двигателя впервые была предложена М.О.В 70-е годы была разработана и внедрена серия электродвигателей 4А, основным критерием при проектировании которой был принят минимум суммарной стоимости двигателя в производстве и эксплуатации. Впоследствии серия была модернизирована, вследствие чего несколько улучшены виброакустические и некоторые энергетические показатели электрических двигателей. В связи со все возраставшими требованиями мирового электромашиностроения к асинхронным двигателям на замену двум предыдущим сериям 4А и 4АМ в 80-х годах бывшей организацией социалистических стран ИНТЕРЭЛЕКТРО была разработана унифицированная серия асинхронных электродвигателей АИ . Поэтому в НИПТИЭМ разработана новая серия асинхронных электродвигателей 5А (взаимозаменяемых с электродвигателями АИР , 4А) на замену тем габаритам, производство которых осталось за границей России. Общая характеристика двигателей серии АИ и5А Привязка мощностей и установочных размеров электрических двигателей серии АИ аналогична привязке серий 4А, 4АМ и охватывает диапазон 0,06…400 КВТ (при частоте вращения 1500 оборотов в минуту).Спроектировать трехфазный асинхронный электродвигатель в соответствии со следующими данными: номинальная мощность P2=45 КВТ; номинальное линейное напряжение, ?/Y: 380/660 В;По вышеуказанным данным выбираем из каталога Владимирского Электромашиностроительного Завода двигатель 5АМ250S6У3. По таблице 9-2 [1] по заданной высоте оси вращения определяем максимально допустимый наружный диаметр сердечника статора: DH1max=452 мм, припуск на штамповку - ?шт = 8мм; ширина резаной ленты стали марки 2411 равна 460мм. Выбираем наружный диаметр сердечника статора: DH1=440мм. Расчетную мощность Р1 по коэффициенту KH=0.97 находим по формуле 1.11[1], cos?принимаем 0.86: Для изготовления магнитопроводов статора и ротора выбираем резаную ленту стали 2411, толщиной 0.5 мм. Определим приблизительную длину сердечника статора: Принимаем длину сердечника равной 175 мм.Шаг обмотки (коэффициент укорочения ? принимаем равным 0.833: Коэффициент укорочения: Обмоточный коэффициент (скоса пазов нет, коэффициент скоса равен единице): Предварительное значение магнитного потока: Предварительное число витков в обмотке фазы: Число эффективных проводников в пазу (число параллельных ветвей в обмотке а=1): Принимаем Nп=10, тогда число витков в фазе ?=120. Уточним значения магнитного потока и индукции в воздушном зазоре: Предварительное значение номинального фазного тока: Уточненная линейная нагрузка статора: Разница с ранее принятым . Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора: Из рекомендуемых значений индукции в зубце статора (таблица 9-14 [1]) принимаем индукцию в зубце: Вз1=1.7 Тл. Определим ширину зубца: Индукцию в спинке статора определяем по таблице 9-13 [1]: Вс1=1.45 Тл. Меньшая ширина паза: Высота паза занимаемая обмоткой: Размеры hk, h2, h4определяем в соответствии с таблицей 9-21[1].Выбираем по таблице 9-18 индукцию в зубце ротора: B32=1.8 Тл. Выбираем глубину паза по рисунку 9-12 [1]: hn2=56мм. Высота спинки ротора: Индукция в спинке ротора: Зубцовое деление по наружному диаметру ротора: Ширина зубца ротора: Меньший радиус паза: Высота шлица: hш2=0.7 мм; высота мостика h2=0.3 мм; ширина мостика bш2=1.5мм. Вместе с обмоткой отливаем короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки. Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора: Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора: Коэффициент воздушного зазора: МДС воздушного зазора: МДС для зубцов пр
План
СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Современные серии электрических машин
1.2 Основные тенденции в электромашиностроении
2 РАСЧЕТЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
2.1 Техническое задание
2.2 Выбор аналога двигателя
2.3 Размеры, конфигурация и материал магнитной цепи двигателя