Xreferat.com » Рефераты по физике » Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Кафедра электротехники и энергетических систем

Факультет ПЭ

Курс 3

Группа 1


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине

"Электрические аппараты и машины"

На тему "Проектирование асинхронного двигателя"


Корельский Вадим Сергеевич

Руководитель проекта

Ст. преподаватель Н.Б. Баланцева


Архангельск 2010


Задание

на проект трехфазного асинхронного двигателя c короткозамкнутым ротором


Выдано студенту III курса 1 группы факультета ОСП-ПЭ

Выполнить расчет и конструктивную разработку асинхронного двигателя со следующими данными:

Мощность Рн, кВт ……………………………………………..………… 15

Напряжение Uн, В ……………………………………………….… 220/380

Частота вращения n, мин -1 (об/мин) ………………………………… 1465

Кпд двигателя η …………………………………………...………… 88,5%

Коэффициент мощности cos φ ……………………………..………… 0,88

Частота тока f, Гц …………………………………………………..…… 50

Кратность пускового тока Iп/Iн ………………………………………… 7,0

Кратность пускового момента Мп/Мн ………………………………… 1,4

Кратность максимального момента Ммакс/Мн ………………………… 2,3

Конструкция ……………………………………………..………… IМ1001

Режим работы ………………………………………………… длительный

Дополнительные требования ..…………………… двигатель 4А160S4У3

Задание выдано " … " ……………….. 2009 г.

Руководитель проекта…………………………

Срок сдачи " 4 " апреля 2010 г.


СОДЕРЖАНИЕ


РЕФЕРАТ

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

2. РАСЧЁТ СТАТОРА

2.1 Определение Проектирование асинхронного двигателя, Проектирование асинхронного двигателя и площади поперечного сечения провода обмотки статора

2.2 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

3. РАСЧЁТ РОТОРА

4. РАСЧЁТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

5. ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА

6. РАСЧЁТ ПОТЕРЬ

7. РАСЧЁТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

8. РАСЧЁТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

8.1 Расчет токов с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

8.2 Расчёт пусковых характеристик с учётом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


РЕФЕРАТ


Корельский В.С. Проектирование асинхронного электрического двигателя. Руководитель – старший преподаватель Баланцева Н.Б.

Курсовой проект. Пояснительная записка объёмом 49 страница содержит 7 рисунков, 3 таблицы, 2 источника, графическую часть на формате А1.

Ключевые слова: асинхронный электрический двигатель, статор, ротор.

Цель курсового проекта – приобретение практических навыков в проектировании электрических аппаратов.

На основании списка источников и технического задания выбраны главные размеры, рассчитана обмотка статора, ротор, магнитная цепь асинхронного двигателя серии 4А исполнения по степени защиты IP44, с короткозамкнутым ротором с чугунными станиной и подшипниковыми щитами, с высотой оси вращения 160 мм, с меньшим установочным размером по длине станины (S), двух полюсной (Проектирование асинхронного двигателя), климатического исполнения У, категории размещения 3. Также вычислены параметры рабочего режима, потери, рабочие и пусковые характеристики без учёта и с учётом насыщения. Проведён тепловой расчёт.


1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ


1.1 Согласно таблице 9.8[1] (стр. 344) при высоте оси вращения Проектирование асинхронного двигателя мм. принимаем внешний диаметр статора Проектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя м


1.2 Принимая, что размеры пазов не зависят от числа полюсов машины, получим приближенное выражение внутреннего диаметра статора, м.


Проектирование асинхронного двигателя, (1)


где KD – коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметров сердечника статора асинхронной машины серии 4А. При числе полюсов p=4, по таблице 9.9 [1]; принимаем KD = 0,68


Проектирование асинхронного двигателя


1.3 Полюсное деление Проектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя (2)

Проектирование асинхронного двигателя м


1.4 Расчетная мощность, ВА.


Проектирование асинхронного двигателя, (3)


где P2 – мощность на валу двигателя, P2 =15∙103 Вт;

kE – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое приближенно определяем по рис. 9.20 [1] Принимаем


kE = 0,975;

Проектирование асинхронного двигателя


1.5 Электромагнитные нагрузки предварительно определяем по рис 9.22б, (стр. 346 [1]), в зависимости от высоты оси вращения h = 160 мм и степени защиты двигателя IP44 откуда


Проектирование асинхронного двигателяА/м,

Проектирование асинхронного двигателяТл


1.6 Обмоточный коэффициент (предварительно для однослойной обмотки при 2р =4) принимаем Проектирование асинхронного двигателя

1.7 Расчетная длина магнитопровода lδ, м


Проектирование асинхронного двигателя, (4)


где Проектирование асинхронного двигателя - коэффициент формы поля (принимаем предварительно) ,Проектирование асинхронного двигателя;

Проектирование асинхронного двигателя - синхронная угловая частота двигателя, рад/с;


Проектирование асинхронного двигателя (5)

Проектирование асинхронного двигателя рад/с,

Проектирование асинхронного двигателям


1.8 Значение отношенияПроектирование асинхронного двигателя. Критерий правильности выбора главных размеров - отношение расчетной длины магнитопровода к полюсному делению


Проектирование асинхронного двигателя (6)

Проектирование асинхронного двигателя


Проектирование асинхронного двигателянаходится в допустимых пределах (рис. 9.25 а стр. 348 [1])


2. РАСЧЁТ СТАТОРА


2.1 Определение Проектирование асинхронного двигателя, Проектирование асинхронного двигателя и площади поперечного сечения провода обмотки статора


.1.1 Предельные значения зубцового деления статора Проектирование асинхронного двигателя, мм, определяем согласно рисунку 9.26

Здесь и далее [1] не отмечается ввиду ссылок на один источник (см. список использованной литературы).


Проектирование асинхронного двигателямм; Проектирование асинхронного двигателямм.


2.1.2 Число пазов статораПроектирование асинхронного двигателя,Проектирование асинхронного двигателя определяем по формулам


Проектирование асинхронного двигателя (7)

Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя,

Проектирование асинхронного двигателя


Принимаем Z1=48, тогда число пазов на полюс и фазу:


Проектирование асинхронного двигателя (8)

Проектирование асинхронного двигателя


Проектирование асинхронного двигателя является целым числом. Обмотка однослойная.

2.1.3 Зубцовое деление статора (окончательно) Проектирование асинхронного двигателя, м, определяется из формулы :


Проектирование асинхронного двигателя (9)

Проектирование асинхронного двигателям


2.1.4 Предварительное число эффективных проводников в пазуПроектирование асинхронного двигателя при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют (a=1)


Проектирование асинхронного двигателя, (10)


где Проектирование асинхронного двигателя - номинальный ток обмотки статора, А;

А – принятое ранее значение линейной нагрузки, А = 32∙103 А/м;


Проектирование асинхронного двигателя (11)

Проектирование асинхронного двигателя А.


Тогда


Проектирование асинхронного двигателя.


2.1.5 Принимаем a=1, тогда


Проектирование асинхронного двигателя, (12)


Проектирование асинхронного двигателя проводника в пазу

2.1.6 Находим окончательные значения:

Число витков в фазеПроектирование асинхронного двигателя


Проектирование асинхронного двигателя, (13)

Проектирование асинхронного двигателя


Линейная нагрузкаПроектирование асинхронного двигателя, А/м


Проектирование асинхронного двигателя (14)

Проектирование асинхронного двигателя А/м


Магнитный поток Проектирование асинхронного двигателя, Вб


Проектирование асинхронного двигателя, (15)


где kоб1=kр1= 0,958 – обмоточный коэффициент, принимаемый по табл. 3.16 для однослойной обмотки с q=4;


Проектирование асинхронного двигателя Вб.


Индукция в воздушном зазореПроектирование асинхронного двигателя,Тл


Проектирование асинхронного двигателя (16)

Проектирование асинхронного двигателя Тл


По рисунку 9.22 б (стр. 346 [1]) определяем, что значения Проектирование асинхронного двигателя и Проектирование асинхронного двигателя лежат в допустимых пределах.

2.1.7 Предварительная плотность тока в обмотке статораПроектирование асинхронного двигателя, А/м2


Проектирование асинхронного двигателя (17)

Проектирование асинхронного двигателя А/м2.


Величину (AJ1) определяем по рис. 9,27 б (стр. 355 [1]) , АJ1=180Проектирование асинхронного двигателя

2.1.8 Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно), a=1


Проектирование асинхронного двигателя (18)

Проектирование асинхронного двигателя мм2


Сечение эффективного проводника (окончательно):

Принимаем Проектирование асинхронного двигателя, тогда


Проектирование асинхронного двигателя (19)

Проектирование асинхронного двигателя мм2.


Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ (по приложению 3, стр. 713 [1]):


Проектирование асинхронного двигателямм,

Проектирование асинхронного двигателямм2,

Проектирование асинхронного двигателямм,

Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателямм2


2.1.9 Плотность тока в обмотке статора (окончательно)


Проектирование асинхронного двигателя (20)

Проектирование асинхронного двигателяА/мм2


Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора


Паз статора определяем по рис. 9.29 a, (стр. 361[1]) с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

2.2.1 По таблице 9.12 (стр. 357[1]) предварительно принимаем Проектирование асинхронного двигателяТл и Проектирование асинхронного двигателя Тл, тогда


Проектирование асинхронного двигателя, (21)


где по табл. 9.13 (стр. 358[1]) для оксидированной стали марки 2013 Проектирование асинхронного двигателя; Проектирование асинхронного двигателя - длина стали сердечника статора;


Проектирование асинхронного двигателямПроектирование асинхронного двигателямм


Высота ярма статора Проектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя (22)

Проектирование асинхронного двигателямПроектирование асинхронного двигателямм


2.2.2 Размеры паза в штампе Проектирование асинхронного двигателя; Проектирование асинхронного двигателя и Проектирование асинхронного двигателя,

где Проектирование асинхронного двигателя - ширина шлиц паза, мм;

Проектирование асинхронного двигателя - высота шлиц паза, мм;

Высота паза Проектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя, (23)

Проектирование асинхронного двигателямм


2.2.3 Определение размеров b1и b2, мм


Проектирование асинхронного двигателя (24)

Проектирование асинхронного двигателя мм

Проектирование асинхронного двигателя, (25)

Проектирование асинхронного двигателя мм

Проектирование асинхронного двигателя (26)

Проектирование асинхронного двигателя мм


Проектирование асинхронного двигателя

Рисунок 1 - Паз статора спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором


2.2.4 Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку

Припуски по ширине и высоте паза по табл. 9.14[1], мм


Проектирование асинхронного двигателя, (27)

Проектирование асинхронного двигателя мм.

Проектирование асинхронного двигателя, (28)

Проектирование асинхронного двигателя мм.

Проектирование асинхронного двигателя, (29)

Проектирование асинхронного двигателя мм.


Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки


Проектирование асинхронного двигателя, (30)


где Проектирование асинхронного двигателя - площадь, занимаемая корпусной изоляцией в пазу, мм2;

Проектирование асинхронного двигателя - площадь поперечного сечения прокладок в пазу, мм2;


Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя (31)

Проектирование асинхронного двигателя мм2

Проектирование асинхронного двигателя мм2


2.2.5 Коэффициент заполнения паза


Проектирование асинхронного двигателя (32)

Проектирование асинхронного двигателя


Полученное значение Проектирование асинхронного двигателя допустимо для механизированной укладки обмотки.


3. РАСЧЁТ РОТОРА


3.1 Воздушный зазорПроектирование асинхронного двигателяопределяем по рис. 9.31

Принимаем Проектирование асинхронного двигателя мм

3.2 Число пазов ротора Проектирование асинхронного двигателяопределяем по табл. 9.18

Принимаем Проектирование асинхронного двигателя

3.3 Внешний диаметр ротораПроектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя, (33)

Проектирование асинхронного двигателя м


3.4 Длина магнитопровода ротора Проектирование асинхронного двигателя, м


Проектирование асинхронного двигателя м


3.5 Зубцовое деление ротора Проектирование асинхронного двигателя, мм


Проектирование асинхронного двигателя, (34)

Проектирование асинхронного двигателя мм


3.6 Внутренний диаметр ротораПроектирование асинхронного двигателя, м, равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал


Проектирование асинхронного двигателя, (35)


где Проектирование асинхронного двигателя - определяем согласно табл. 9.19 (стр. 385 [1])


Проектирование асинхронного двигателямм


3.7 Ток в обмотке ротораПроектирование асинхронного двигателя, А


Проектирование асинхронного двигателя (36)


где Проектирование асинхронного двигателя - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение I1/I2; Проектирование асинхронного двигателя - число фаз;


Проектирование асинхронного двигателя, (37)

Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя, (38)


где Проектирование асинхронного двигателя - коэффициент скоса, принимаем Проектирование асинхронного двигателя, т.к. пазы выполняем без скоса;


Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя А


3.8 Площадь поперечного сечения (предварительно) Проектирование асинхронного двигателя, мм2


Проектирование асинхронного двигателя, (39)


где Проектирование асинхронного двигателя - плотность тока в стержне литой клетки, принимаем Проектирование асинхронного двигателя

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: