Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Конструкция асинхронного двигателя и определение главных размеров. Электромагнитные потери, рабочие и пусковые характеристики. Построение круговой диаграммы, тепловой, вентиляционный и механический расчет. Экономическая выгода и технология сборки.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.08.2010 |
Размер файла | 701,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2
Введение
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями элек-трической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех производствах.
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400кВт на напряжение до 1140В - наиболее широко применяемые элек-трические машины. В парке всех производств Республики Беларусь они со-ставляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%, а по потребле-нию электроэнергии более 40%. При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную частоту.
Расчет и конструирование неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.
Выбрать оптимальный вариант можно, сопоставив многие варианты расчета. Поэтому без применения ЭВМ не обходится ни один серьезный расчет электрических машин.
В данном курсовом проекте все расчеты ведутся на ЭВМ, включая и построение рабочих и пусковых характеристик.
Содержание
- Введение
- 1. Описание конструкции асинхронного двигателя
- 2. Выбор главных размеров
- 2.1 Расчёт высоты вращения и длины железа статора
- 2.2 Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора
- 2.3 Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- 2.4 Расчёт ротора
- 2.5 Расчёт паза ротора
- 2.6 Расчёт короткозамыкающих колец
- 3. Электромагнитный расчёт
- 3.1 Расчёт магнитной цепи
- 3.2 Расчёт намагничивающего тока
- 3.3 Параметры рабочего режима
- 3.4 Расчёт потерь
- 3.5 Расчёт рабочих характеристик
- 3.6 Расчёт пусковых характеристик
- 4. Круговая диаграмма
- 5. Тепловой и вентиляционный расчёты
- 5.1 Тепловой расчёт
- 5.2 Вентиляционный расчёт
- 6. Механичский расчёт
- 6.1 Расчёт вала
- 6.2 Расчёт подшипников
- 7. Экономический расчёт
- 8. Описание технологии сборки
- Заключение
- Список литературы
- Введение
- Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех производствах.
- Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400кВт на напряжение до 1140В - наиболее широко применяемые электрические машины. В парке всех производств Республики Беларусь они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%, а по потреблению электроэнергии более 40%.
- При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную частоту.
- Расчет и конструирование неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.
- Выбрать оптимальный вариант можно, сопоставив многие варианты расчета. Поэтому без применения ЭВМ не обходится ни один серьезный расчет электрических машин.
- В данном курсовом проекте все расчеты ведутся на ЭВМ, включая и построение рабочих и пусковых характеристик.
- 1. Описание конструкции асинхронного двигателя
- Опираясь на исходные данные, заданные в задании на проектирование, можно произвести анализ конструкции электродвигателя.
- По условию курсовой работы заданы: исполнение по защите, монтажное исполнение и способ охлаждения. Исполнение по защите проектируемого двигателя IP44. Это подразумевает, что двигатель защищен от возможности соприкосновения инструмента с токоведущими частями попадания внутрь двигателя твердых тел диаметром более 1 мм, а также двигатель защищен от брызг, вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного действия на изделие, т.е. двигатель выполнен в закрытом исполнении.
- Способ охлаждения IС0А141 подразумевает, что охлаждение осуществляется воздухом, а машина с ребристой станиной, обдуваемая внешним вентилятором, расположенным на валу двигателя.
- Монтажное исполнение IМ2001 говорит о том, что двигатель выполнен на лапах с двумя подшипниковыми щитами и фланцем на одном щите, имеет горизонтальное расположение и один выходной конец вала.
- Обмотка короткозамкнутого ротора не имеет изоляции, выполняется заливкой пазов алюминием, одновременно со стержнями отливается замыкающие кольца с вентиляционными лопатками.
- В связи с тем, что мощность двигателя 50 кВт, в статор укладываем двухслойную обмотку с укороченным шагом.
- Магнитопровод статора выполняют шихтованным из целых листов электротехнической стали 2312 толщиной 0,5 мм.
- 2. Выбор главных размеров
- По условиям курсового проекта заданы следующие параметры проектируемого двигателя:
- - мощность двигателя Р2= 47800 Вт;
- - линейное напряжение питания 380/220В;
- - исполнение по способу защиты IP44;
- - число пар полюсов 2р=10
- - частота питающей сети 50 Гц;
- - конструктивное исполнение IM2001;
- 2.1 Расчёты высоты вращения и длины железа статора
- Первым шагом при выборе главных размеров асинхронного двигателя является выбор высоты оси вращения h, которая предварительно выбирается по рисунку 8.17 [1,c.274] для двигателя P2=47,8кВт, IP=44, 2р=10. Принимается h=280 мм.
- Внешний диаметр Da магнитопровода статора выбирается из таблицы 8.6 [1, c.275] для h=280 мм. Принимается Da=520 мм.
- Внутренний диаметр D магнитопровода статора вычисляется по формуле [1, c. 275]
- D=kDDa, (1)
- где kD - коэффициент характеризующий отклонение внутреннего и внешнего диаметров сердечников статора асинхронных двигателей серий 4А и АИ, таблица 8.7 [1, c. 276].Принимается для 2р=10 kD=0,76.
- D=0,760,52=0,395 м
- Полюсное деление , мм определяется по формуле8.3 [1, c. 276]:
- (2)
- где р - число пар полюсов.
- Расчётная мощность ,ВА:
- , (3)
- где - номинальная мощность двигателя, Вт; - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению; - номинальный расчётный КПД; соs - номинальный расчётный коэффициент мощности.
- Из рисунка 8.20 [1, c. 276] =0,945. Из рисунка 8.21 [1, c. 277] принимается =0,91, соs =0,78.
- (Вт)
- Синхронная угловая скорость движения , рад/с, рассчитывается по формуле:
- (4)
- где f1 - частота питающей сети, Гц.
- Расчётная длина магнитопровода определяется по формуле 8.6 [1, c. 279]:
- (5)
- где - коэффициент формы поля; - обмоточный коэффициент (выбирается в зависимости от типа обмотки статора); А - электромагнитная нагрузка, А/м; - индукция магнитного поля в воздушном зазоре, Тл.
- принимается равным 1,11.
- При мощности АД больше 15 кВт используется двухслойная обмотка, поэтому принимается =0,91. Из рисунка 8.23 [1, c. 279] находим: А=36103 А/м, =0,8 Тл.
- Для определения правильности выбора главных размеров D и l используется значение:
- (6)
- Полученное значение находится в пределах указанных на рисунке 8.25 [1, c. 280].
- 2.2 Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора
- Следующий этап расчёта включает определение числа пазов статора Z1 и числа витков в фазе обмотки статора W1.
- (7)
- Значения tZ1min, tZ1max определяются по графику на рисунке 8.26 [1, c. 282]. Для h=280 мм, 2p=10, =124 мм, tZ1min=0.0138 м, tZ1max=0.016 м.
- Окончательное число пазов статора Z1 выбирается в полученных пределах с учётом условий симметрии: q1 есть целое число.
- (8)
- где m - число фаз, m=3.
- Принимается Z1=90, q1=3. Окончательное значение tZ1 вычисляется по формуле:
- (9)
- входит в выбранный диапазон.
- Далее предварительно определяется число эффективных проводников в пазу u'п по формуле 8.17 [1, c. 284]при условии, что параллельных ветвей в обмотке 4 (a=4).
- (10)
- где I1ном - номинальный ток АД, А по формуле 8.18 [1, c. 279].
- (11)
- Окончательно принимается a=5.
- Число эффективных проводников в пазу равно:
- (12)
- Для двухслойной обмотки принимаем . Относительное число витков в фазе обмотки по формуле 8.20 [1, c. 279]:
- (13)
- Окончательное значение линейной нагрузки по формуле 8.21 [1, c. 279]:
- (14)
- (15)
- Пусть шаг обмотки y=7 зубцовых делений, тогда относительный шаг равен:
- (16)
- Коэффициент укорочения:
- (17)
- Коэффициент распределения определяется по таблице 3.16 [1, c. 113]. Принимается =0,943.
- Обмоточный коэффициент определяется следующим образом:
- (18)
- Далее определяется значение потока по формуле 8.22 [1, c. 285]:
- (19)
- Индукция в воздушном зазоре определяется по формуле 8.23 [1, c. 285]:
- (20)
- Выбор допустимой плотности тока производится с учётом линейной нагрузки двигателя:
- (21)
- Значение (A?J) для АД различных исполнений приведены на рисунке 8.27 [1, c. 286]. Для проектируемого двигателя выбирается (A?J)=150?109 A2/м2.
- Сечение эффективных проводников определяется исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке по формуле 8.24 [1, c. 285]:
- (22)
- Принимается число эффективных проводников nэл=3, qэл=1.227 мм2 (таблица П-28 [2, c. 470]), тогда qэф1=3*1.227=3.68 мм2, dиз=1,33 мм. Обмотка выполняется круглым проводом.
- Далее уточняется плотность тока в обмотке:
- (23)
- 2.3 Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- По таблице 8.10 [1, c. 289] Ba=1.1 Тл и BZср=1.6 Тл. По таблице 8.11 [1, c. 290] выбирается коэффициент заполнения сталью магнитопровода kc1=0,95. По выбранным значениям Bа и kc1 рассчитывается высота ярма статора по формуле 8.28 [1, c. 288]:
- (24)
- Минимальная ширина зубца статора:
- (25)
- Размеры паза вначале определяются без учёта размеров и числа проводников обмотки, исходя из допустимых значений индукции в зубцах и ярме статора.
- Высота паза определяется по следующей формуле:
- (26)
- Ширина паза:
- (27)
- (28)
- где - высота шлица зуба, м; - ширина шлица зуба, м.
- Принимается =1 мм, =4 мм [1, c. 295-296]. Приведённые расчёты выполнены для трапециидального паза. Форма паза статора представлена в графической части проекта.
- .
- (29)
- Для расчёта коэффициента заполнения паза необходимо определить площадь паза в свету и учесть площадь сечения паза, занимаемую корпусной изоляцией Sиз и прокладками в пазу Sпр. Размеры паза в свету определяются с учётом припусков на шихтовку и сборку сердечников bп и hп:
- (30)
- Из таблицы 8.12 [1, c. 292] bп=hп=0,3 мм.
- Площадь поперечного сечения трапециидального паза, в которой размещаются обмотки, корпусная изоляция и прокладки:
- . (31)
- Площадь занимаемая корпусной изоляцией в пазу, м2:
- (32)
- где - односторонняя толщина изоляции в пазу, м.
- Из таблицы 3.1 [1, c. 74] выбирается =0,55?10-3 м2, тогда:
- Площадь поперечного сечения прокладок по 8.47, м2:
- (м2 ) (33)
- Площадь поперечного сечения паза, остающаяся свободной для размещения проводников обмотки, м2:
- Контролем правильности размещения обмотки в пазах является значение коэффициента заполнения паза:
- , (34)
- где dиз - диаметр изолированного элементарного проводника, мм. dиз=1.33*10-3 м.
- Коэффициент заполнения входит в указанные пределы (0.72<<0.74)[1]
- Для обмотки статора используется круглый медный эмалированный провод ПЭТ-155 с площадью поперечного сечения 1.227 мм2.
- 2.4 Расчёт ротора
- На следующем этапе выбирается воздушный зазор по рис. 8,31 [1, c.300]:
- = 0,0007 (м)
- После выбора величины воздушного зазора выполняется расчёт короткозамкнутого ротора.
- Число пазов ротора по таблице 8.16 [1, c.307]: .
- Диаметр ротора:
- (35)
- Длина магнитопрвода ротора равна длине магнитопровода статора: .
- Зубцовое деление:
- (36)
- Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал, по формуле 8.102 [1, c.319]:
- ; (37)
- где - находим из таблицы 8.17 [1, c.319].
- (м).
- Коэффициент привидения токов по формуле 8.66 [1, c.308]
- , (38)
- Пазы ротора со скосом пазов вычисляем по формулам.
- (39)
- (40)
- Угол скоса:
- (41)
- Коэффициент скоса равен:
- (42)
- Ток в обмотке ротора по формуле 8.57 [1, c.302]
- , (43)
- где - коэффициент учитывающий влияние формы тока намагничивания на отношение I2/I1 находим по формуле 8.58 [1, c.303]
- . (45)
- Плотность поперечного сечения стержня предварительно по формуле 8.68 [1, c.308], плотность тока в стержне алюминиевой литой клетки принимаем
- (46)
- 2.5 Расчёт паза ротора
- Принимается =0,8 мм, =1,7 мм, =0,5 мм [1, c. 295-296]. Приведённые расчёты выполнены для трапецеидального закрытого паза. Форма паза ротора представлена в графической части проекта.
- Определяем допустимое значение индукции по таблице 8.10 [1, c.289] =1.85.
- Допустимая ширина зубца по формуле 8.75 [1, c.314]
- (47)
- Размеры паза по формулам 8.76-8.78 [1, c.314]:
- (48)
- (49)
- (50)
- Уточняем ширину зубцов ротора по формулам таблицы 8.18 [1,c.324]
- (51)
- Полная высота паза:
- (52)
- (53)
- Таким образом Площадь поперечного сечения стержня рассчитываем по формуле 8.79 [1, c. 314]
- (54)
- Плотность тока в стержне:
- (55)
- 2.6 Расчёт короткозамыкающих колец
- Токи в кольце по формуле 8.70 [1, c.309]
- (56)
- где .
- Плотность тока в замыкающих кольцах [1, c.309]:
- . (57)
- Площадь поперечного сечения кольца по формуле 8.72 [1, c.309]:
- (58)
- Высота сечения кольцах [1, c.310]:
- (59)
- Ширина замыкающих колец [1, c.310]:
- . (60)
- Средний диаметр замыкающих колец по формуле 8.74 [1, c.310]:
- . (61)
- Следующим этапом является электромагнитный расчет.
- 3. Электромагнитный расчёт
- 3.1 Расчет магнитной цепи
- Для магнитопровода используется сталь 2312.
- Магнитное напряжение воздушного зазора определяется по формуле:
- (62)
- где - коэффициент воздушного зазора; - магнитная постоянная.
- Коэффициент воздушного зазора рассчитывается по следующей формуле:
- (63)
- (64)
- где - зубцовое деление статора;- ширина шлица паза статора.
- Для статора =14?10-3 м, =4?10-3 м,=0,7?10-3 м.
- Далее рассматривается магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Для зубцов с параллельными гранями (трапециидальные пазы):
- , (65)
- (66)
- (67)
- По таблице 8.15 [1, c. 299] расчетная высота паза hZ1=hп=33?10-3 м.
- Индукция в зубце, Тл:
- (68)
- Магнитное напряжение зубцовой зоны статора, А:
- (69)
- После расчёта магнитной цепи статора рассчитывается магнитная цепь ротора. Общая формула для расчета магнитного напряжения ротора, А:
- (70)
- где - расчётная высота зубца, м; - расчётная напряжённость в зубце, А/м.
- Для короткозамкнутого ротора с закрытыми пазами
- =-0,1=28-0,1?5.86=27 мм. (71)
- Индукция в зубце, Тл:
- (72)
- Пусть действительная индукция =1,85 Тл, соответствующая ей напряжённость =3330 А/м (таблица П - 17, [2, c. 330]). Полученные данные нужно подставить в следующие уравнения:
- Магнитное напряжение зубцовой зоны статора, А:
- (73)
- Коэффициент насыщения зубцовой зоны рассчитываем по формуле 8.115 [1, c.328]:
- (74)
- На следующем этапе рассматривается магнитное напряжение ярма статора по формуле 8.116 [1, c.329]:
- (75)
- где - длина средней магнитной силовой линии в ярме статора, м; - напряжённость поля при индукции по кривой намагничивания стали ярма, А/м.
- Индукция в ярме статора, определяется по следующей формуле, Тл:
- (76)
- где - расчётная высота ярма статора, м.
- При отсутствии аксиальных вентиляционных каналов в статоре:
- (77)
- Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора:
- (78)
- По таблице П - 16 [2, c. 460] для =1.1 Тл для стали 2212 =332 А/м.
- Магнитное напряжение ярма ротора, А по формуле 8.121 [1, c.329]:
- (79)
- где - напряжённость поля в ярме при индукции по кривой намагничивания;- длинна силовой линии в ярме, м.
- Для двигателей с непосредственной посадкой ротора на вал (Dj=DB) без вентиляционных аксиальных каналов по формуле 8.123 [1, c.330]:
- (80)
- Индукция в ярме ротора по формуле 8.122 [1, c.329]:
- Для =0.44 Тл, =108 А/м.
- Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора, м:
- (81)
- . (82)
- Суммарное магнитное напряжение на пазу полюсов по формуле 8.128 [1, c.330]:
- (83)
- Коэффициент насыщения магнитной цепи по формуле 8.129 [1, c.330]:
- (84)
- 3.2 Расчёт намагничивающего тока
- Намагничивающий ток по формуле 8.130 [1, c.331]:
- (85)
- Относительное значение намагничивающего тока определяется по формуле 8.131 [1, c.331]:
- (86)
- - находится в допустимых пределах
- На следующем этапе рассчитываются параметры асинхронной машины для номинального режима.
- 3.3 Параметры рабочего режима
- Для номинального режима АД активное сопротивление обмотки статора определяется по формуле 8.132 [1, c.332]:
- (87)
- где - общая длинна эффективных проводников фазы обмотки, м; - площадь поперечного сечения эффективного проводника, м2; - удельное сопротивление материала обмотки при расчётной температуре,Ом?м; -коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока.
- Значение для номинальных режимов принимается равным единице. Для класса изоляции F =(1/41)?10-6 Ом?м.
- Общая длина проводников фазы обмотки определяется по формуле:
- (88)
- где - средняя длина витка обмотки статора, м; - число витков фазы.
- Средняя длинна витка есть сумма прямолинейных пазовых и изогнутых лобовых частей катушки:
- (89)
- Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечника, для всыпной обмотки статора длина лобовой части равна:
- (90)
- Вылет лобовых частей, м:
- (91)
- где - средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов; B - длины вылета прямолинейной части катушек из паза, м.
- , (92)
- где - относительное укорочение шага обмотки статора. , - коэффициенты в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях (таблица 8.21[1, с.334]).
- Для машин, обмотки которых укладываются после запрессовки сердечника в корпус, вылет прямолинейной части B=0,01 м. Из таблицы 8.21 [1, с. 334] =1,9, =0,72.
- (м),
- (м),
- (м),
- (м),
- (м).
- Активное сопротивление фазы статора:
- (Ом).
- Относительное значение:
- (93)
- Далее рассчитывается активное сопротивление фазы ротора, Ом:
- (94)
- где -сопротивление стержня; - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями.
- Сопротивление стержня:
- (95)
- Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями:
- . (96)
- Для дальнейших расчётов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки:
- . (97)
- ( Ом).
- Относительное значение сопротивления:
- (98)
- Далее рассчитываются индуктивные сопротивления, обмоток статора и ротора двигателя.
- Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:
- (99)
- где - расчётная длина магнитопровода, м; - коэффициенты магнитной проводимости пазового, лобового и дифференциального рассеяния соответственно.
- При отсутствии вентиляционных каналов = , ==1, =0.024.
- Коэффициент рассчитывается для двухслойной обмотки в трапециидальном пазу.
- (100)
- Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
- (101)
- Коэффициенты магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
- (102)
- (103)
- Из рисунка 8.51 [1, c. 340] =0,9 =1.
- .
- Относительное значение:
- (104)
- Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по 8.177 [1, c.343]:
- (105)
- где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора; - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора; - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния ротора.
- (106)
- так как режим номинальный.
- Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:
- (107)
- Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния для ротора с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора:
- (108)
- Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:
- (109)
- Приводим к числу витков статора по формуле:
- (110)
- Относительное значение:
- (111)
- На следующем этапе проектирования рассчитываются потери и КПД.
- 3.4 Расчет потерь
- Основные потери в стали определяются по формуле:
- (112)
- где - удельные потери, Вт/кг; - показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания, =1,5;,- коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали, неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов;,- масса стали ярма и зубьев статора, кг. Для стали 2312 по таблице 8.26 [1, c. 348] принимается =1,3 Вт/кг. Для машины мощностью менее 250 кВт =1,6 и =1,8.
- (113)
- (114)
- где = - расчётная высота зубца статора, м; - удельная плотность стали, =7800 кг/м3.
- Затем рассчитываются добавочные потери в стали.
- Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора и ротора, Тл:
- (115)
- .
- =0,16 из рисунка 8.53 [1, c.349].
- По и частоте пульсаций индукции под зубцами, равной , определяются удельные поверхностные потери для ротора. Для проектируемого двигателя n=600 мин-1.
- (116)
- где - коэффициент учитывающий влияние обработки поверхности зубцов ротора на удельные потери.
- Принимается =1,5.
- Полные потери ротора, Вт:
- (117)
- Для определения пульсационных потерь вначале находится амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов ротора, Тл:
- (118)
- .
- Пульсационные потери в зубцах статора и ротора, Вт:
- (119)
- Масса стали зубцов ротора:
- (120)
- Добавочные потери в стали, Вт:
- , (121)
- Полные потери в стали, Вт:
- (122)
- Механические потери, Вт:
- (123)
- (124)
- Добавочные потери, Вт при номинальном режиме:
- (125)
- Суммарные потери в двигателе ,Вт:
- (126)
- Коэффициент полезного действия двигателя:
- (127)
- Рассчитываем холостой ход двигателя.
- Электрические потери статора при холостом ходе, Вт:
- (128)
- Ток холостого хода двигателя, А:
- (129)
- где - активная составляющая тока, А; - реактивная составляющая тока, А.
- (130)
- .
- - при холостом ходе:
- (131)
- На следующем этапе необходимо рассчитать рабочие характеристики асинхронной машины.
- 3.5 Расчет рабочих характеристик
- Методы расчёта характеристик основаны на системе уравнений токов и напряжений, которой соответствует схема замещения.
- Рисунок 3.1- Cхема замещения.
- Рассчитаем сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора:
- (132)
- (133)
- Комплексный коэффициент для машин мощностью более 3 кВт с большой точностью можно определить по формуле:
- (134)
- (135)
- (136)
- (137)
- Активная составляющая тока синхронного холостого хода, А:
- (138)
- Номинальное скольжение (предварительно) принимаем s=0,02
- Для расчёта рабочих характеристик необходимы следующие формулы:
- (139)
- (140)
- (141)
- (142)
- (143)
- (144)
- (145)
- (146)
- (147)
- (148)
- (149)
- (150)
- (151)
- (152)
- (153)
- (154)
- (155)
- (156)
- (157)
- Результаты расчёта рабочих характеристик представлены в таблице 3.4.1 и 3.4.2
- Таблица 3.4.1
- Таблица 3.4.2
- 3.6 Расчет пусковых характеристик
- Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния).
- Расчет проводим для значения s=1.
- Находим высоту стержня по рисунку 2.1:
- (158)
- При литой алюминиевой обмотке ротора при расчетной температуре 75o имеем по 8.244 [1, c.364]:
- (159)
- Находим параметры для =1.76 из графиков на рисунках 8.57-58 [1, c. 366]:
- ;
- Глубина проникновения тока по формуле 8.246 [1, c.367]:
- (160)
- Тогда площадь сечения по 8.253 [1, c.367]:
- (161)
- (162)
- .
- Коэффициент определяется по формуле 8.247 [1, c.365]:
- (163)
- Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием вытеснения тока по 8.257 [1, c.368]:
- (164)
- Приведенное активное сопротивление фазы ротора под действием эффекта вытеснения тока по 8.260 [1, c.369]:
- (165)
- Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения тока:
- (167)
- Рассчитываем коэффициент уменьшения индуктивного сопротивления фазы ротора:
- (168)
- Приведенное индуктивное сопротивление фазы ротора под действием эффекта вытеснения тока по 8.260 [1, c.369]:
- (169)
- Пусковые параметры:
- (170)
- (171)
- . (172)
- (173)
- Токи без учета влияния эффекта насыщения:
- (174)
- (175)
- Расчет токов с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.
- Зададимся кратностью увеличения тока, обусловленного уменьшением индуктивного сопротивления из-за насыщения зубцовой зоны:
- . (176)
- Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу статора:
- ; (177)
- Фиктивная индукция потока рассеяния:
- (178)
- где коэффициент, который находится следующим образом:
- (179)
- По рисунку 8.61 [1, c.370] выбираем для =3.4 .
- Значение дополнительного раскрытия паза статора:
- (180)
- Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по 8.266 [1, c.371]:
- (181)
- Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по 8.271 [1, c.372]:
- (182)
- Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния участков зубцов статора с учетом влияния насыщения по 8.274 [1, c.373]:
- (183)
- Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния:
- (184)
- Значение дополнительного раскрытия паза ротора:
- (185)
- Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения по 8.271 [1, c.371]:
- (186)
- Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по 8.271 [1, c.372]:
- (187)
- Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния участков зубцов ротора с учетом влияния насыщения по 8.274 [1, c.373]:
- (188)
- Приведенное индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния:
- (189)
- Пусковые параметры:
- (190)
- (191)
- (192)
- Ток в обмотке ротора:
- (193)
- Ток в обмотке статора:
- (194)
- Кратность пускового тока:
- (195)
- Кратность пускового момента:
- (196)
- Формулы для расчета токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с КЗ ротором с учетом эффекта вытеснения тока.
- (197)
- . (198)
- (199)
- (200)
- (201)
- (202)
- (203)
- (204)
- (205)
- (206)
- (207)
- (208)
- (209)
- (210)
- (211)
- Результаты расчёта токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с КЗ ротором учетом влияния эффекта вытеснения тока представлены в таблице 3.5.1 и 3.5.2
- Таблица 3.5.1 - Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с КЗ ротором учетом влияния эффекта вытеснения тока
- Таблица 3.5.2
- Формулы для расчета токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с КЗ ротором с учетом эффектов вытеснения и насыщения.
- . (212)
- (213)
- (214)
- (215)
- (216)
- (217)
- (218)
- (219)
- (220)
- (221)
- Пусковые параметры:
- (222)
- (223)
- (224)
- (225)
- (226)
- (227)
- (228)
- Результаты расчёта токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с КЗ ротором учетом влияния эффекта вытеснения тока представлены в таблице 3.5.3 и 3.5.4.
- Таблица 3.5.3 - Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с КЗ ротором учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
- Таблица 3.5.4
- Кратность максимального момента для
- 4 Круговая диаграмма
- Круговая диаграмма представлена на листе Д1.
- Круговая диаграмма изображена в графической части курсового проекта. Исходными данными для её построения являются:
- Ток синхронного холостого хода по формуле 8.236 [1, стр.360]:
- , (229)
- А.
- Коэффициент c1 = 1.0348.
- Сопротивление короткого замыкания по формуле 8.237 [1,стр.360]:
- , (230)
- Ом;
- , (231)
- Ом;
- Диаметр круговой диаграммы: Dk = 200 мм.
- Рассчитаем масштабы.
- Масштаб тока:
- , (232)
- А/мм.
- Масштаб мощности:
- , (233)
- Вт/мм;
- Масштаб момента:
- , (234)
- Н·м/м;
- Вектор тока синхронного холостого хода:
- , (235)
- мм;
- , (236)
- 0.
- Определим длинны отрезков:
- , (237)
- ; мм
- , (238)
- ;м
- м;
- , (239)
- м;
- , (240), где:
- , (241)
- Вт.
- Тогда:
- мм.
- По круговой диаграмме для тока статора , которому соответствует точка А на окружности, можно рассчитать необходимые для построения рабочих характеристик данные:
- 1. Ток статора, А: , (242)
- 2. Ток ротора, А: , (243)
- 3. Первичная мощность, Вт: , (244)
- 4.Электромагнитныймомент: (245)
- 5. Полезная мощность, Вт: ; (246)
- 6. КПД: ; (247)
- 7. Коэффициент мощности: ,
- 8.Скольжение двигателя:. (248)
- Полученная круговая диаграмма представлена в графической части проекта.
- 5 Тепловой и вентиляционный расчеты
- 5.1 Тепловой расчет
- Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
- (249)
- где K=0,17 - коэффициент, определяемый из таблицы 8.33 [1, c.402];=74 - коэффициент теплоотдачи по рисунку 8.71 [1, c.401]; - электрические потери в пазовой части статора.
- (250)
- Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора по 8.331 [1, c.400]:
- (251)
- где - расчетный параметр поперечного сечения паза статора; - средняя эквивалентная теплопроводность изоляции класса B; - среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу по рисунку 8.72 [1, c.402].
- (252)
- =0,16 Вт/м2 .
- =1,4 Вт/м2 .
- Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей по 8.335 [1, c.402]:
- (253)
- где - расчетный параметр поперечного сечения паза статора; - электрические потери в лобовых частях статора.
- (254)
- =0.05
- Повышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:
- (255)
- Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:
- (256)
- Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды по 8.338 [1, c.403]:
- (257)
- где - эквивалентная поверхность охлаждения; - коэффициент подогрева воздуха, определяется по рисунку 8.70 [1 c. 400];
- - сумма потерь, отводимых в воздух двигателя.
- Вт/
- (258)
- (259)
- =1,07 - коэффициент нагревостойкости.
- (260)
- Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды по 8.344 [1, c.404]:
- (261)
- 5.2 Вентиляционный расчет
- Для двигателей со степенью защиты IP44, требуемый для охлаждения расход воздуха вычисляется по формуле 8.356 стр. 407 [1]:
- м3/с, (262)
- где - коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по всей длине поверхности корпуса, вычисляется по формуле 8.357 стр. 407 [1]:
- м3/с, (263)
- -Коэффициент, зависящий от высоты вращения и числа пар полюсов стр. 407 [1].
- Определяем расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором по формуле 8.358 стр. 407 [1]:
- м3/с. (264)
- Т.к. , то требуемый для охлаждения объем воздуха наружным вентилятором обеспечивается.
- Принимаем . По выбранному диаметру вентилятора мы определяем окружную скорость по формуле 7.49 стр. 236 [1]:
- (265)
- Номинальный расход воздуха .
- Сечение на выходной кромке вентилятора найдем по формуле 7.51 стр. 237 [1]:
- . (267)
- Ширина колеса вентилятора вычисляется по формуле 7.52 стр. 237 [1]:
- . (268)
- Выберем аэродинамическое сопротивление по рисунку 7.5 стр. 231 [1]:
- Окружная скорость на внутренней кромке вентилятора по формуле 7.55 стр. 237 [1]:
- . (269)
- где -для радиальных лопаток стр. 237 [1].
- -плотность охлаждающей среды.
- Давление развиваемое вентилятором в режиме холостого хода вычисляется по формуле 7.42 стр. 234 [1]:
- (270)
- Рассчитаем внутренний диаметр по формуле:
- (271)
- Число лопаток вентилятора по формуле:
- (272)
- Примем число лопаток равное 26.
- 6.Механический расчет
- 6.1 Расчёт вала
- Рисунок 6.1 - Вал двигателя.
- Расчет вала на жесткость.
- Вал имеет следующие размеры (рисунок 6.1):
- Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по его длине по формуле 8 [3, c.17]:
- Массу ротора можно представить как:
- (кг) (273)
- Расчет прогиба вала проводят исходя из приведенной силы тяжести
- (H) (274)
- Hоминальный вращающий момент для двигателя:
- (275)
- Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
- (H). (276)
- Модуль упругости E=2,06 Па.
- Момент инерции находим по формуле 13 [3, c.17]:
- (277)
- Для определения прогиба вала рассчитываем вспомогательные значения , , по формулам 10, 11, 12 [3, c.17]:
- (278)
- (278)
- (280)
- (281)
- Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
- (282)
- Прогиб вала посредине сердечника ротора под действием силы тяжести по формуле 7 [3, c.15]:
- Начальный расчетный эксцентриситет ротора по формуле 13 [3, c.17]:
- (283)
- Начальная сила одностороннего магнитного притяжения по формуле 14 [3, c.18]:
- (284)
- Прогиб вала под действием силы по формуле 16 [3, c.18]:
- (285)
- Установившийся прогиб вала от одностороннего магнитного притяжения по формуле 17 [3, c.18]:
- (286)
- (287)
- Результирующий прогиб вала от силы тяжести ротора, реакции передачи и магнитного притяжения по формуле 18 [3, c.18]:
- (288)
- Суммарный прогиб вала посредине магнитопровада ротора в процента
- . (289)
- Прогиб составляет примерно 3.51% воздушного зазора, т.е. прогиб не влияет на вал.
- Критическая частота вращения:
- (290)
- Превышение критической частоты вращения относительно номинальной
- (291)
- Рабочая частота вращения ротора отличается от критической более чем 45 раза.
- В расчете на прочность принимаем коэффициент перегрузки:k=2;
- Напряжение на свободном конце вала в сечении А:
- Момент сопротивления при изгибе :
- (292)
- Напряжение в сечении Б :
- (294)
- Момент сопротивления при изгибе:
- (295)
- (296)
- Напряжение в сечении В :
- (297)
- Момент сопротивления при изгибе :
- (298)
- Напряжение в сечении Г
- (300)
- Момент сопротивления при изгибе
- Напряжение в сечении Д:
- Момент сопротивления при изгибе :
- Напряжение в сечении Е:
- Момент сопротивления при изгибе :306
- Из сопоставлениия полученных данныч следует, что наиболее нагруженным является сечение Б, для которого выполняется условие нагруженности.
- В соответствии с рекомендациями, выбираем для P=18,8 кВт со стороны выходного вала подшипники качения роликовые,а с другой стороны шариковые.
- 6.2 Выбор подшипников
- В соответствии с рекомендациями, выбираем для P=47.8 кВт со стороны выходного вала подшипники качения роликовые, а с другой стороны шариковые.
- Определяем радиальную нагрузку на подшипники RA, RB по формуле 26 [3, c.24]:
- (309)
- (310)
- Динамическая приведенная нагрузка по формуле 27 [3, c.24]:
- (311)
- (312)
- Динамическая грузоподъемность по формуле 27 [3, c.24]:
- (313)
- (314)
- Выбираем по каталогу, с учетом надежности шарикоподшипник № 218 средней серии со значением С=75500 Н, роликоподшипник № 22218 средней узкой серии со значением С=55500 Н.
- 7 Экономический расчёт
- Масса меди статора:
- (315)
- где - плотность меди.
- =8900 кг/м3.
- (316)
- Масса статора:
- (317)
- Масса стали ротора:
- (318)
- где - плотность стали.
- =7800 кг/м3.
- (319)
- Масса алюминия ротора:
- (320)
- где - плотность алюминия.
- =2700 кг/м3.
- Масса ротора:
- (321)
- Масса корпуса электродвигателя:
- (322)
- где - толщина корпуса; - длина корпуса двигателя.
- =0.02.
- =0.7
- (323)
- Масса подшипников:
- Масса подшипниковых щитов:
- (324)
- где - внешний диаметр подшипникового щита; - ширина подшипникового щита.
- =0.45.
- =0.005.
- (325)
- Масса выводной коробки
- Масса вала:
- Масса электродвигателя:
- (327)
- Отношение массы к полезной мощности:
- (328)
- 8 Описание технологии сборки
- Сердечник статора и ротора шихтуются из электротехнической стали толщиной 0,5 мм, сердечник выполняется без вентиляционных каналов.
- Для изоляции листов друг от друга их лакируют. Для стали 2312 листы подвергают термообработке, в результате которой стабилизируются потери в стали и образуется поверхностный оксидный изолирующий слой.
- Магнитопровод ротора насаживается непосредственно на гладкий вал.
- Для предотвращения деформации (распушения) относительно тонких листов крайние торцевые листы магнитопровода штампуют из более тонких листов стали.
- Собранный таким образом магнитопровод прессуют. После укладки обмотки в статор и пропитки ее лаком сердечник запрессовывают в станину.
- Обмотки короткозамкнутых роторов не имеют изоляции. Они выполняются заливкой пазов алюминием, причем одновременно со стержнями обмотки отливают замыкающие кольца с вентиляционными лопатками.
- На ротор напрессовывают подшипники, заводят его в статор. После этого устанавливают передний фланец и фиксируют в нем подшипник ротора. Затем устанавливают задний подшипниковый щит.
- После этого устанавливают на задний конец вала надевают крыльчатку вентилятора. Затем защищают вентилятор кожухом.
- На завершающем этапе сборки устанавливают клемную коробку.
- Перед пробным пуском проверяют точность установки вала путем прокручивания его на несколько оборотов.
- К корпусу ЭД с помощью болтов на коробку выводов крепится верхняя крышка.
- Заключение
Si |
m1i |
zi |
I1ai |
I1pi |
I1i |
I2i |
P1i |
|
0.0001 |
619.587 |
619.962 |
1.577 |
37.149 |
37.18 |
0.373 |
1.041 |
|
0.0019 |
32.61 |
32.718 |
7.945 |
37.253 |
38.09 |
7.065 |
5.244 |
|
0.0038 |
16.305 |
16.417 |
14.616 |
37.563 |
40.3 |
14.081 |
9.647 |
|
0.0057 |
10.87 |
10.986 |
21.226 |
38.073 |
43.5 |
21.043 |
14.009 |
|
0.0076 |
8.152 |
8.272 |
27.767 |
38.778 |
47.69 |
27.945 |
18.326 |
|
0.0095 |
6.522 |
6.645 |
34.231 |
39.673 |
52.39 |
37.786 |
22.592 |
|
0.011 |
5.435 |
5.562 |
40.61 |
40.751 |
57.53 |
41.56 |
26.803 |
|
0.013 |
4.659 |
4.79 |
46.898 |
42.007 |
62.9 |
48.265 |
30.952 |
|
0.015 |
4.076 |
4.211 |
53.087 |
43.434 |
68.59 |
54.897 |
35.038 |
|
0.017 |
3.623 |
3.762 |
59.173 |
45.025 |
74.35 |
61.453 |
39.054 |
|
0.019 |
3.261 |
3.403 |
65.15 |
46.773 |
80.2 |
67.93 |
42.868 |
|
0.021 |
2.965 |
3.11 |
71.013 |
48.67 |
86.09 |
74.326 |
46.868 |
|
0.023 |
2.717 |
2.867 |
76.757 |
50.71 |
91.99 |
80.638 |
50.659 |
|
0.024 |
2.592 |
2.744 |
80.027 |
51.954 |
95.41 |
84.254 |
52.818 |
|
0.026 |
2.383 |
2.538 |
86.153 |
54.448 |
101.91 |
91.075 |
56.861 |
|
0.029 |
2.174 |
2.334 |
93.243 |
57.612 |
109.6 |
99.054 |
61.54 |
Ri |
I``2i |
P2i |
P'э2i |
P'э1i |
Pдобi |
||||
619.962 |
0.355 |
0.124 |
0.00002 |
0.411 |
0.0052 |
0.119 |
0.042 |
1.164 |
|
32.718 |
6.724 |
4.03 |
0.0084 |
0.431 |
0.026 |
0.768 |
0.209 |
1.214 |
|
16.417 |
13.401 |
8.334 |
0.033 |
0.483 |
0.048 |
0.864 |
0.363 |
1.313 |
|
10.986 |
20.026 |
12.552 |
0.075 |
0.565 |
0.07 |
0.896 |
0.487 |
1.458 |
|
8.272 |
26.595 |
16.679 |
0.131 |
0.676 |
0.092 |
0.91 |
0.582 |
1.647 |
|
6.645 |
33.105 |
20.711 |
0.204 |
0.816 |
0.113 |
0.917 |
0.653 |
1.881 |
|
5.562 |
39.553 |
24.646 |
0.291 |
0.984 |
0.134 |
0.92 |
0.706 |
2.157 |
|
4.79 |
45.933 |
28.479 |
0.392 |
1.178 |
0.155 |
0.92 |
0.745 |
2.473 |
|
4.211 |
52.245 |
32.208 |
0.507 |
1.399 |
0.175 |
0.919 |
0.774 |
2.829 |
|
3.762 |
58.484 |
35.832 |
0.636 |
1.644 |
0.195 |
0.917 |
0.796 |
3.223 |
|
3.403 |
64.648 |
39.347 |
0.77 |
1.912 |
0.215 |
0.915 |
0.812 |
3.652 |
|
3.11 |
70.735 |
42.753 |
0.93 |
2.203 |
0.234 |
0.912 |
0.825 |
4.116 |
|
2.867 |
76.743 |
46.048 |
1.095 |
2.516 |
0.253 |
0.909 |
0.834 |
4.612 |
|
2.744 |
80.184 |
47.904 |
1.195 |
2.706 |
0.264 |
0.907 |
0.839 |
4.913 |
|
2.538 |
86.675 |
51.345 |
1.396 |
3.088 |
0.284 |
0.903 |
0.845 |
5.517 |
|
2.334 |
94.269 |
55.261 |
1.652 |
3.571 |
0.308 |
0.989 |
0.851 |
6.279 |
Si |
hri |
kri |
Kri |
|||||
1 |
1.743 |
0.55 |
0.018 |
1.43 |
1.34 |
0.075 |
0.8 |
|
0.8 |
1.559 |
0.42 |
0.019 |
1.32 |
1.25 |
0.07 |
0.9 |
|
0.6 |
1.35 |
0.309 |
0.021 |
1.22 |
1.17 |
0.066 |
0.9 |
|
0.5 |
1.233 |
0.259 |
0.022 |
1.18 |
1.14 |
0.064 |
0.9 |
|
0.4 |
1.102 |
0.213 |
0.023 |
1.14 |
1.11 |
0.062 |
0.95 |
|
0.35 |
1.031 |
0.193 |
0.023 |
1.12 |
1.09 |
0.061 |
0.95 |
|
0.3 |
0.955 |
0.173 |
0.023 |
1.103 |
1.08 |
0.061 |
0.95 |
|
0.25 |
0.872 |
0.156 |
0.024 |
1.09 |
1.07 |
0.06 |
0.95 |
|
0.2 |
0.78 |
0.14 |
0.024 |
1.07 |
1.058 |
0.059 |
0.97 |
|
0.151 |
0.677 |
0.126 |
0.024 |
1.06 |
1.05 |
0.059 |
0.97 |
|
0.146 |
0.666 |
0.125 |
0.024 |
1.06 |
1.048 |
0.059 |
0.97 |
|
0.1 |
0.551 |
0.114 |
0.025 |
1.05 |
1.041 |
0.058 |
0.97 |
|
0.05 |
0.39 |
0.105 |
0.025 |
1.044 |
1.034 |
0.058 |
0.99 |
|
0.001 |
0.055 |
0.1 |
0.025 |
1.04 |
1.031 |
0.058 |
0.99 |
Si |
Kxi |
Xni |
I`2i |
I1i |
Rni |
|||
1 |
1.474 |
0.929 |
0.173 |
0.466 |
441.351 |
451.6 |
0.177 |
|
0.8 |
1.6 |
0.964 |
0.18 |
0.473 |
431.68 |
442.1 |
0.19 |
|
0.6 |
1.6 |
0.964 |
0.18 |
0.473 |
424.233 |
434.5 |
0.213 |
|
0.5 |
1.6 |
0.964 |
0.18 |
0.473 |
4117.8 |
427.9 |
0.232 |
|
0.4 |
1.662 |
0.982 |
0.183 |
0.476 |
405.3 |
415.3 |
0.26 |
|
0.35 |
1.662 |
0.982 |
0.183 |
0.476 |
397.8 |
407.7 |
0.281 |
|
0.3 |
1.662 |
0.982 |
0.183 |
0.476 |
387.5 |
397.3 |
0.309 |
|
0.25 |
1.662 |
0.892 |
0.183 |
0.476 |
372.9 |
382.4 |
0.348 |
|
0.2 |
1.687 |
0.989 |
0.185 |
0.478 |
350.5 |
359.6 |
0.41 |
|
0.151 |
1.687 |
0.989 |
0.185 |
0.478 |
316.9 |
325.4 |
0.5 |
|
0.146 |
1.687 |
0.989 |
0.185 |
0.478 |
312.3 |
320.8 |
0.52 |
|
0.1 |
1.687 |
0.989 |
0.185 |
0.478 |
258.3 |
265.6 |
0.71 |
|
0.05 |
1.712 |
0.996 |
0.186 |
0.479 |
158.3 |
164.4 |
1.3 |
|
0.001 |
1.712 |
0.996 |
0.186 |
0.479 |
3.657 |
28.4 |
60.2 |
1 |
1.35 |
4013 |
3.432 |
0.68 |
0.0031 |
0.246 |
1.033 |
1 |
|
0.8 |
1.3 |
3783 |
3.235 |
0.68 |
0.0031 |
0.246 |
1.033 |
0.8 |
|
0.6 |
1.25 |
3575 |
3.057 |
0.68 |
0.0031 |
0.246 |
1.033 |
0.6 |
|
0.5 |
1.25 |
3521 |
3.011 |
0.68 |
0.0031 |
0.255 |
1.033 |
0.5 |
|
0.4 |
1.15 |
3144 |
2.689 |
0.75 |
0.0024 |
0.255 |
1.034 |
0.4 |
|
0.35 |
1.15 |
3086 |
2.639 |
0.75 |
0.0024 |
0.255 |
1.034 |
0.35 |
|
0.3 |
1.15 |
3007 |
2.572 |
0.75 |
0.0024 |
0.261 |
1.034 |
0.3 |
|
0.25 |
1.15 |
2894 |
2.475 |
0.3 |
0.0019 |
0.261 |
1.035 |
0.25 |
|
0.2 |
1.05 |
2485 |
2.125 |
08 |
0.0019 |
0.279 |
1.035 |
0.2 |
|
0.151 |
1.05 |
2249 |
1.923 |
0.95 |
0.00049 |
0.279 |
1.037 |
0.151 |
|
0.146 |
1.05 |
2217 |
1.896 |
0.95 |
0.00049 |
0.279 |
1.037 |
0.146 |
|
0.1 |
1.05 |
1836 |
1.57 |
0.95 |
0.00049 |
0.283 |
1.037 |
0.1 |
|
0.05 |
1.05 |
1136 |
0.972 |
0.98 |
0.00019 |
0.283 |
1.038 |
0.05 |
|
0.001 |
1.05 |
196.5 |
0.168 |
0.98 |
0.00019 |
0.283 |
1.038 |
0.001 |
0.537 |
0.177 |
0.385 |
519.3 |
528.69 |
1.171 |
1.033 |
1.216 |
5.541 |
|
0.563 |
0.19 |
0.39 |
505.3 |
514.9 |
1.165 |
1.033 |
1.343 |
5.39 |
|
0.563 |
0.212 |
0.392 |
493.6 |
502.9 |
1.157 |
1.033 |
1.603 |
5.27 |
|
0.563 |
0.231 |
0.392 |
483.6 |
492.8 |
1.152 |
1.033 |
1.793 |
5.165 |
|
0.601 |
0.26 |
0.41 |
453.2 |
462.5 |
1.113 |
1.034 |
1.915 |
4.848 |
|
0.601 |
0.308 |
0.41 |
442.8 |
451.9 |
1.109 |
1.034 |
2.064 |
4.737 |
|
0.601 |
0.347 |
0.41 |
428.9 |
437.8 |
1.102 |
1.034 |
2.231 |
4.589 |
|
0.621 |
0.406 |
0.421 |
403 |
411.7 |
1.077 |
1.035 |
2.338 |
4.315 |
|
0.626 |
0.503 |
0.422 |
375.4 |
383.7 |
1.067 |
1.035 |
2.509 |
4.021 |
|
0.699 |
0.517 |
0.461 |
322.4 |
330.6 |
1.016 |
1.037 |
2.431 |
3.465 |
|
0.699 |
0.71 |
0.461 |
317.7 |
325.8 |
1.016 |
1.037 |
2.44 |
3.415 |
|
0.699 |
1.3 |
0.461 |
261.3 |
268.4 |
1.01 |
1.037 |
2.392 |
2.813 |
|
0.726 |
1.5 |
0.472 |
158.7 |
164.7 |
1.002 |
1.038 |
1.754 |
1.726 |
|
0.726 |
60.137 |
0.472 |
3.658 |
28.45 |
1 |
1.038 |
0.046 |
0.298 |
В результате проектирования был разработан асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который полностью отвечает требованиям, поставленным в курсовом проекте. Все проверяемые параметры отвечают критериям, рекомендуемым ГОСТ. Из-за перехода на меньшую высоту оси вращения, разработанный двигатель по некоторым технико-экономическим параметрам уступает существующим двигателям аналогичной мощности.
Список литературы
1. Проектирование электрических машин: Учебник для вузов Книга 1. Под редакцией Копылова И.П.Москва: Энергоатомиздат 1993. - 464 с.
2. Проектирование электрических машин: Учебник для вузов Книга 2. Под редакцией Копылова И.П.Москва: Энергоатомиздат 1993. - 384 с.
3. Электрические машины. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности Т.11.02.00 "Автоматизированный электропривод".- Могилев: УО МГТУ, 2002. - 51 с.
4. Электрические машины: Асинхронные машины: Учеб. Для электромех. спец. вузов/ Радин В.И., Брускин Д.Э., Зорохович А.Е.; Под ред. И.П. Копылов-М.: Высшая школа, 1988,-328 с.
Подобные документы
Электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчет шестиполюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором полезной мощности 45 кВт на напряжение сети 380/660 В. Механический расчет вала и подшипников. Элементы конструкции двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.09.2012Размеры, конфигурация, материал магнитной цепи трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами. Тепловой и вентиляционный расчеты, расчет массы и динамического момента инерции.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 22.03.2018Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.09.2012Разработка проекта трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по заданным данным. Электромагнитный и тепловой расчет. Выбор линейных нагрузок. Обмоточные параметры статора и ротора. Параметры рабочего режима, пусковые характеристики.
курсовая работа [609,5 K], добавлен 12.05.2014Расчет статора, ротора, магнитной цепи и потерь асинхронного двигателя. Определение параметров рабочего режима и пусковых характеристик. Тепловой, вентиляционный и механический расчет асинхронного двигателя. Испытание вала на жесткость и на прочность.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 10.10.2012Построения развернутой и радиальной схем обмоток статора, определение вектора тока короткого замыкания. Построение круговой диаграммы асинхронного двигателя. Аналитический расчет по схеме замещения. Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя.
контрольная работа [921,2 K], добавлен 20.05.2014Асинхронный двигатель: сущность и принцип действия. Электромагнитный, тепловой, вентиляционный и механический расчет двигателя. Увеличение срока службы токопроводящих щеток фазного ротора. Технология изготовления статорной обмотки асинхронного двигателя.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 20.08.2012Расчёт параметров г-образной схемы замещения и круговой диаграммы. Определение КПД, скольжения, перегрузочной способности, мощности и моментов двигателя, сопротивления намагничивающего контура. Построение звезды пазовых ЭДС обмотки асинхронного двигателя.
контрольная работа [318,0 K], добавлен 05.12.2012Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.09.2014Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.01.2011