Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Энергетический факультет

Кафедра “Электроснабжение”

Дисциплина “Электрические машины”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

Расчёт асинхронной машины

Выполнил: ст.гр. 106331

Мацкевич И.С.

Проверил: Василевский Ю.Л.

Минск 2014



СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Выбор основных размеров двигателя
• 2. Расчет оботок статора и ротора
• 2.1 Определение Z₁, w₁ и площади поперечного сечения провода обмотки статора
• 2.3 Расчёт ротора
• 3. Расчёт магнитной цепи
• 4. Параметры рабочего режима
• 5. Расчет потерь
• 6. Расчет рабочих характеристик
• 7. Расчет пусковых характеристик
• 7.1 Расчет токов с учетом изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)
• 7.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
• 8. Тепловой расчет
• 9. Определение расходов активных материалов и показателей их использования
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Более 90% преобразователей электрической энергии в механическую, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве и быту - это асинхронные двигатели. Такое широкое применение асинхронных двигателей обусловлено простотой их обслуживания. Электрические машины в общем объёме производства электротехнической промышленности занимают основное место, поэтому эксплуатационные свойства новых электрических машин имеют важное значение для экономики страны.

В настоящее время редко проектируются индивидуальные машины, а проектируются и выпускаются серии электрических машин. На базе серии выпускаются модификации машин, что накладывает определенные требования на выполнение проекта новой электрической машины.

Проектирование электрических машин производится с учетом требований государственных и отраслевых стандартов.

Серия 4А является последней из внедренных в производство серий асинхронных двигателей, выгодной по многим параметрам, таким как повышение мощности на 2/3 по сравнению с серией 2А, улучшение виброшумовых характеристик, экономия материалов, что достигается благодаря применению новых конструкций, большое внимание уделено повышению надежности и экономичности. На базе единой серии выпускаются различные модификации.

В рамках данного курсового проекта необходимо спроектировать асинхронный двигатель четвертой серии с характеристиками не хуже приведенных в техническом задании.

В данном курсовом проекте рассматривается следующий двигатель:

Исполнение по степени защиты: IP44 - по первой цифре соответствует защите от возможности соприкосновения инструмента, проволоки или других подобных предметов, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими или движущимися частями внутри машины; по второй цифре - защите от водяных брызг любого направления, попадающих на оболочку.

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1001 - по первой цифре - двигатель на лапах, с подшипниковыми щитами; по второй и третьей цифрам - с горизонтальным расположением вала и нижним расположением лап; по четвертой цифре - с одним цилиндрическим концом вала.

Таким образом, данному двигателю соответствует следующее условное обозначение:

4А132М4У3

где:

4 - порядковый номер серии;

А - род двигателя - асинхронный;

132 - высота оси вращения;

4 - число полюсов;

У3 - для умеренного климата, категория размещения 3.

1. Выбор основных размеров двигателя

Высота оси вращения двигателя по таблице 9.1 для 2p = 4 и P = 11 кВт h=132мм.

Внешний диаметр статора D_a=0,225 м. Принимается для 2p = 4 = 0,67.

Внутренний диаметр статора D, м:

(1)

где - отношение внутреннего и внешнего диаметра сердечника статора.

Полюсное деление , м:

(2)

где p - число пар полюсов.

Принимается 0,927, D_a=0,225, = 0,87. Для = 11 кВт, = 0,873.

Расчетная мощность , Вт:



(3)

где - мощность на валу двигателя, Вт;

- отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению;

- коэффициент полезного действия двигателя;

- коэффициент мощности.

Электромагнитные нагрузки предварительно принимаются:

,

Обмоточный коэффициент предварительно для однослойной обмотки.

Частота вращения ротора

(4)

где f - частота сети, Гц

p - число полюсов

Длина ротора:



(5)

где А - линейная токовая нагрузка, А/м

- магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл.

(6)

Отношение лежит в допустимых пределах.



2. Расчет обмоток статора и ротора

2.1 Определение Z₁, w₁ и площади поперечного сечения провода обмотки статора

Принимается t_zmin=0,013, t_zmax=0,0107

Число пазов статора:

(7)

где - максимальное значение зубцового деления статора, м.

(8)

где - минимальное значение зубцового деления статора, м.

Из полученного диапазона значений выбирается число пазов статора Z1=36

Число пазов на полюс и фазу q:

(9)

где m - количество фаз, m=3

Обмотка однослойная

Зубцовое деление статора окончательно , м:

м

(10)

Номинальный ток обмотки статора , А:

(11)

где - номинальное напряжение двигателя, В., =220 B

Принимается число параллельных ветвей а = 1.

Число эффективных проводников в пазу :

(12)

Число проводников в пазу, округленное до целого:



(13)

u_п =

Окончательное значения:

- числа витков в фазе:

(14)

- линейная токовая нагрузка:

(15)

А/м,

- магнитный поток:

(16)

где,

- индукция в воздушном зазоре:

(17)

Тл,

Значения А и В находятся в допустимых пределах.

Предварительно для D_a=0,151 принимается = 190·10⁹ .

Плотность тока в обмотке статора (предварительно):

(18)

Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно):

(19)

м²

Сечение эффективного проводника (окончательно):

Принимается n_эл = 1, тогда:

(20)

мм²,

Принимается обмоточный провод марки ПЭТМ. d_эл = 1,4 мм, d_изол = 1,485 мм, q_эл =1,359



q_э.ср = n_эл•q_эл,(21)

q_э.ср =2•1,539 = 3,078 мм²

Плотность тока в обмотке статора (окончательно):

(22)

А/мм²

2.2 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Для статора выбираем трапецеидальные пазы (рисунок 1).

Принимается предварительно для 2p = 4 В_Z1 = 1,9 Тл; В_а1 = 1,61 Тл.

Для оксидированной стали марки 2013 принимается .

Допустимая ширина зубца статора:

(23)

где - длина сердечника статора, м;

- коэффициент заполнения пакета сталью;

- допустимое значение магнитной индукции в зубцах статора, Тл, м,. Высота ярма статора:

(24)



где - допустимое значение магнитной индукции в ярме статора, Тл. м.

Размеры паза в штампе: b_ш = 3,5 мм; h_ш = 0,5 мм

(25)

мм,

Размеры паза статора:

(26)

где - высота шлица, м;

- ширина шлица, м; мм,

(27)

мм,

(28)

м,



Для h = 132 принимается = 0,1мм и = 0,1мм.

Размеры паза в свету с учётом припуска на сборку:

(29)

7,5- 0,1 = 7,4 мм,

где - припуск по ширине паза, мм.

(30)

9,8 - 0,1 = 9,7 мм,

(31)

13,6 - 0,1 = 13,5мм,

где - припуск по высоте, мм.

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции , :

(32)

м²,

- толщина изоляции, мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки:

(33)

где S_пр - площадь поперечного сечения прокладок; S_пр= 0 т.к. прокладки отсутствуют

мм²

Коэффициент заполнения паза:

(34)

где - среднее значение диаметра изолированного провода, м.

Полученное значение коэффициента заполнения допустимо для механизированной укладки обмотки.

Воздушный зазор д принимается равным 0,45 мм.

Рисунок 1. Паз статора

2.3 Расчёт ротора

Для 2p = 4 и Z₁ = 36 выбирается число пазов ротора Z₂=27.

Внешний диаметр ротора , м:

^,(35)

D₂ = м,

Длина магнитопровода ротора l₂ = l₁ = 0,15 м.,

Зубцовое деление ротора , м:

,(36)

мм,

Для 2p = 4 и h = 132 мм принимается .

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал

,(37)

м,

Коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение :

(38)

Коэффициент приведения токов:

(40)



Ток в обмотке ротора:

,(43)

А,

Площадь поперечного сечения стержня предварительно:

,(44)

м²,

где плотность тока в стержне литой клетки принимается: J₂ = 3,3·10⁶ А/м²

Для ротора выбирается грушевидные полузакрытые пазы. Размеры паза в штампе: b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,75 мм; Для 2p = 4 принимается B_Z2 =1,72 Тл.

Допустимая ширина зубца ротора:

(45)

где - допустимое значение магнитной индукции в зубце ротора, Тл;

- длина сердечника ротора, м.

,



Размеры паза:

(46)

где - высота шлица, м;

- высота перемычки над пазом, м.

м,

, (47)

мм

,(48)

мм,

Уточняем ширину зубцов ротора:

,(49)

,(50)

Принимается b_zср=9

Высота паза , м:

,(51)

Площадь поперечного сечения стержня:

,(52)

Плотность тока в стержне:

,(53)

А/м,

Расчет короткозамыкающих колец:

Площадь поперечного сечения кольца:

,(54)

А/м²,

,(55)



где

А,

, (56)

,

Высота короткозамыкающего кольца:

,(57)

Ширина короткозамыкающего кольца:

,(58)

Площадь поперечного сечения короткозамыкающего кольца:

(59)

Средний диаметр короткозамыкающих колец:

(60)

Рисунок 2. Паз ротора



3. Расчёт магнитной цепи

Выбирается магнитопровод из стали 2013, толщина листов 0,5 мм

Расчетная индукция в зубцах статора :

,(61)

Для 1,9 Тл принимается , индукция в зубце:

,(62)

Тл,

для B_Z2 = 1,72 Тл выбирается H_Z2 = 1220 А/м,

,(63)

где т.к. радиальные вентиляционные каналы в статоре отсутствуют.

Для B_a = 1,6 Тл принимается H_a = 750 А/м.

(64)

для B_j = 1,1 Тл принимается H_j = 221 А/м,

Расчетная высота ярма ротора:

(65)

где d_к2 = 0 т.к. сердечник ротора непосредственно насажен на вал.

Коэффициент воздушного зазора :

,(66)

(67)

Магнитное напряжение воздушного зазора:

(68)



где .

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора :

(69)

где = = 16,1мм;

- напряженность поля в зубце статора, А/м.

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора:

,(70)

,(71)

Коэффициент насыщения зубцовых зон:

(72)

Принимается Данный коэффициент находится в допустимых пределах.

,(73)

м,

Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора:

(74)

м,

Магнитное напряжение ярма статора:

(75)

(76)

(77)

Магнитное напряжение ярма ротора:

(78)

Магнитное напряжение на пару полюсов:

(79)

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

(80)

Намагничивающий ток:

(81)

Относительное значение:

(82)

Относительное значение тока намагничивания лежит в допустимых пределах.



4. Параметры рабочего режима

Активное сопротивление обмотки статора:

(83)

- удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, ;

- площадь поперечного сечения эффективного проводника, .

Для класса нагревостойкости изоляции F расчётная температура v_расч = 115⁰С, для медных проводников принимается Ом•м,

Средняя ширина катушки всыпной обмотки статора:

(84)

где - укорочение шага обмотки статора, в = 0,8 т.к. обмотка выполнена без укорочения шага

м;

м.,

Длина лобовой части обмотки статора

,(85)

м,

где B = 0,01 м; K_л = 1,3

длина витка обмотки статора:

(86)

Длина проводников фазы обмотки:

(87)

Длина вылета лобовой части катушки:

(88)

мм;

где k_выл = 0,4

Относительное значение:

(89)

Сопротивление стержня:



,(90)

Ом,

,(91)

Ом,

Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

(92)

Ом,

где для литой алюминиевой обмотки ротора Ом•м.

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора:

,(93)

Ом,

Относительное значение:

(94)

Для выбранной конфигурации пазов статора:

(95)

где - скос пазов, выраженный в долях зубцового деления ротора =1,6 по /2/

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

(96)

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

(97)

,(98)

м,

h_k = 0,5(b₁ - b_ш),(99)

h_k = м;

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмоток статора:

(100)

где h₁ = 0, так как проводники закреплены пазовой крышкой,

,

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

(101)

Ом,

Относительное значение:

(102)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:

,(103)

(104)

Коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне:

(105)

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

,(106)

(107)

м,

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния короткозамкнутого ротора:

(108)

где м,

м

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

,(109)

Ом,

Приводим x₂ к числу витков статора:

(110)

Ом,

Относительное значение:

(111)

асинхронный двигатель ротор статор



5. Расчет потерь

Масса стали зубцов статора:

(112)

кг,

где - удельная масса стали, .

Масса стали ярма статора:

(113)

кг,

Для стали 2013 принимается .

Для машин мощностью меньше 250 кВт принимают .

Основные потери в стали статора:

(114)

Вт,

где - удельные потери в стали, Вт/кг.

для принимается 0,36

,(115)

Тл,



Удельные поверхностные потери в роторе:

(116)

Где - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери.

Поверхностные потери в роторе:

,(117)

Вт,

Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов ротора:

,(118)

Тл,

Масса стали зубцов ротора:

(119)

кг,

где - удельная масса стали, .

Пульсационные потери в зубцах ротора:



(120)

Вт,

Сумма добавочных потерь в стали:

,(121)

Вт,

Полные потери в стали:

,(122)

Вт,

Для двигателей с 2р = 4

K_т = 1,3(1 - D_a),(123)

K_т ==1,008,

Механические потери:

,(124)

Вт,

Добавочные потери при номинальном режиме:



(125)

Вт

Электрические потери в статоре при холостом ходе:

,(126)

Вт,

Активная составляющая тока холостого хода:

,(127)

А,

Ток холостого хода двигателя:

,(128)

А,

Коэффициент мощности при холостом ходе:

,(129)



6. Расчет рабочих характеристик

Параметры :

,(130)

Ом,

,(131)

Ом,

Комплексный коэффициент:

,(132)

,(133)

Активная составляющая тока холостого хода:

(134)

(135)

(136)

(137)

Ом

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения:

Вт,

Рассчитываются рабочие характеристики для скольжений s = 0,005; 0,015; 0,020; 0,025; 0,032; 0,035. Принимаются предварительно s_ном == 0,032 . Результаты расчёта сведены в таблицу 1. После построения рабочих характеристик уточняется значение номинального скольжения: s_ном = 0,03

Таблица 1

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

№	Расчётные формулы	Размерность	Скольжение s
			0,005	0,015	0,020	0,025	0,032	0,035	sном=0,03
1		Ом	67,01	22,34	16,75	13,40	10,47	9,57	11,16
2		Ом	67,52	22,84	17,26	13,91	10,98	10,08	11,68
3		Ом	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00	2,00
4		Ом	67,55	22,93	17,38	14,05	11,16	10,27	11,85
5		А	3,26	9,59	12,66	15,66	19,71	21,42	18,57
6		-	1,00	0,996	0,993	0,990	0,984	0,982	0,986
7		-	0,030	0,087	0,115	0,142	0,179	0,195	0,169
8		А	3,73	10,02	13,04	15,97	19,86	21,50	18,78
9		А	7,70	8,43	9,06	9,26	11,13	11,78	10,74
10		А	8,56	13,09	15,88	18,46	22,77	24,52	21,63
11		А	3,33	9,81	12,95	16,02	20,16	21,91	19,00
12		кВт	2,46	6,61	8,61	10,54	13,11	14,19	12,39
13		кВт	0,11	0,25	0,38	0,51	0,77	0,89	0,70
14		кВт	0,01	0,09	0,16	0,25	0,39	0,46	0,35
15		кВт	0,012	0,033	0,043	0,053	0,066	0,071	0,062
16		кВт	0,452	0,693	0,903	1,133	1,546	1,741	1,432
17		кВт	2,01	5,92	7,71	9,41	11,56	12,45	10,96
18		-	0,816	0,895	0,895	0,893	0,882	0,877	0,884
19		-	0,436	0,765	0821	0,865	0,872	0,877	0,872

Рисунок 1. Рабочие характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором ( Р_2ном=11 кВт, 2р=4, U_ном=220/380 А, I_1н=21,63 А, cosц=0,872, з=0,884, S_ном=0,03)



7. Расчет пусковых характеристик

7.1 Расчет токов с учетом изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Высота стержня в пазу ротора:

,(138)

м,

Расчёт проводится в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учёта влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. Подробный расчёт приведён для s = 1. Данные расчёта остальных точек сведены в таблице 2.

Приведенная высота стержня :

,(139)

Для принимается

Глубина проникновения тока в стержень:

,(140)

мм,

Ширина паза ротора на расчетной глубине проникновения тока в стержень:

(141)

Площадь поперечного сечения стержня на расчетной глубине проникновения тока:

,(142)

Коэффициент увеличения сопротивления стержня:

,(143)

Коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки ротора в результате эффекта вытеснения тока:

,(144)

Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:

,(145)

Ом,

Для принимается 0,84

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния:

(146)

где - коэффициент демпфирования;

- приведенный ток ротора при номинальном скольжении, А.

Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока:

,(147)

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом вытеснения тока:

,(148)

Ток в обмотке ротора:

,(149)

7.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Для s = 1 принимается .

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора:

(150)

где - ток в обмотке статора при пуске для скольжения s = 1, А.

Коэффициент :

,(151)



Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре :

,(152)

Для принимается.

Дополнительное эквивалентное раскрытие пазов статора:

,(153)

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости рассеяния под влиянием насыщения:

,(154)

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

,(155)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

(156)

где - коэффициент, характеризующий отношение потока рассеяния при насыщении к потоку рассеяния ненасыщенной машины.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения:

,(157)

Дополнительное раскрытие:

(158)

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора под влиянием насыщения:

(159)

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

(160)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения

(161)

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:

,(162)

Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:

(163)

Комплексный коэффициент с учетом насыщения:

,(164)

Активное сопротивление правой ветви Г - образной схемы замещения с учетом насыщения

,(165)

Индуктивное сопротивление правой ветви Г - образной схемы замещения с учетом насыщения:

,(166)

Ток в обмотке ротора с учетом насыщения:

,(167)

Ток в обмотке статора с учетом насыщения:

,(168)

Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:



(169)

Кратность пускового момента с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения :

(170)

где - приведенный ток ротора при номинальном скольжении, А.

Для расчета других точек характеристики задаются по рисунку 4 коэффициентом насыщения , уменьшенным в зависимости от скольжения.

Данные расчета сведены в таблицу 3, а пусковые характеристики представлены на рисунке 5.

Критическое скольжение определяется по средним значениям величин , соответствующим скольжениям s = 0,2…0,1:

, (171)



Таблица 3

Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

№	Расчётные формулы	Размерность	Скольжение s
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	Sкр=0,19
1		-	1,71	1,53	1,21	0,76	0,54	0,74
2		-	0,55	0,37	0,17	0,03	0,01	0,027
3		-	1,29	1,19	1,08	1	1	1
4		-	1,22	1,14	1,06	1	1	1
5		Ом	0,390	0,365	0,339	0,320	0,320	0,320
6		-	0,84	0,88	0,93	0,96	0,98	0,97
7		-	0,96	0,97	0,98	0,99	0,99	0,99
8		Ом	1,248	1,261	1,274	1,287	1,287	1,287
9		Ом	0,729	0,752	0,831	0,964	1,091	0,978
10		Ом	0,468	0,472	0,497	0,542	0,403	0,548
11		-	1,012	1,012	1,013	1,014	1,010	1,014
12		Ом	0,89	0,96	1,18	2,12	3,73	2,2
13		Ом	1,21	1,23	1,34	1,52	1,50	1,65
14		А	146	141	123,2	84,3	54,7	82
15		А	148,8	143,8	125,9	86,5	56,2	84,4
16		-	6,9	6,6	5,8	4,0	2,6	3,9
17		-	2,2	2,4	2,8	3,0	2,7	3,0



Рисунок 3 Пусковые характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором (Р₂=11 кВт, U_ном=220/380 В, М_n*=2,2, I_n*=6,9, M_max=3,0)



8. Тепловой расчет

Для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости F принимаем .

Электрические потери в пазовой части обмотки статора :

(172)

где - коэффициент увеличения потерь;

- электрические потери в обмотке статора при номинальном скольжении, Вт.

Вт

Для 2p = 4 принимается К = 0,2. Для принимается

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

(173)

где - коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду;

- коэффициент теплоотдачи с поверхности, .

Расчетный периметр поперечного сечения паза статора, м:

,(174)

П_п1 = мм

Для изоляции класса нагревостойкости F принимаем . Для d/d_из = 0,95 находится Вт/(м²)

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:

(175)

где - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции, ;

- среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу, .

Электрические потери в лобовых частях катушек обмотки статора:

(176)

Периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки принимается . Для класса нагревостойкости изоляции F принимается .

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:

(177)

где - односторонняя толщина изоляции лобовой части одной катушки, м.

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:

,(178)

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:

,(179)

Для h = 132 мм принимается П_р = 0, 26 м. Для D_a = 0,225 принимается а_в = 25 Вт/

Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:

(180)

S_кор =

где - условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя, м. Сумма потерь в двигателе:

,(181)

Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт:

,(182)

Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды:

,(183)



Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

(184)

Для двигателей с и h = 132 мм принимается =1,8.

Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором:

,(185)

Требуемый для охлаждения расход воздуха :

,(186);

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:

, (187)

Нагрев частей двигателя находится в допустимых пределах. Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.



9. Определение расходов активных материалов и показателей их использования

Определим массу меди:

кг,

где кг/м³ .

Расход меди на мощность двигателя:

кг/кВт.

Определим массу стали:

Расход стали на мощность двигателя:

кг/кВт.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектированный двигатель отвечает поставленным в техническом задании требованиям.

В ходе выполнения курсового проекта был выбран и рассчитан наиболее оптимальный вариант конструкции асинхронного двигателя, обеспечивающий заданные технические параметры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 767с.: ил.

Размещено на allbest.ru