Расчет асинхронного электродвигателя
Порядок определения числа пазов, витков в фазе и поперечного сечения проводов обмотки статора. Основные формулы расчета ротора, магнитной цепи. Параметры рабочего режима электродвигателя. Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.02.2014 |
Размер файла | 451,1 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Астраханский государственный технический университет
Кафедра электрооборудования и автоматики судов
Курсовая работа по предмету электрические машины
на тему: «Расчет асинхронного электродвигателя»
Выполнил:
ст.гр. ТВ-31 Егоров А.Н.
Проверил:
Доц. Мащенко А.И.
Астрахань 2013
Введение
Главной целью данной курсовой работы является проверка знаний полученных студентами в курсе судовых электрических машин, и способность применять их к проектированию электрических машин.
Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту. Во многих случаях электрические машины определяют технический уровень изделий, в которых они используются в качестве генераторов и двигателей.
В качестве объекта проектирования мне был предложен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Принцип действия асинхронного двигателя заключается в следующем: При подключении трёхфазного питания к обмотке статора в ней протекает переменный ток, этот ток вызывает магнитный поток. В итоге в воздушном зазоре образуется переменное магнитное поле, которое вращается с определённой частотой (в моём случае 1000 об/мин)-Синхронной скоростью. Вращающийся магнитный поток пересекает обмотку ротора и наводит в ней ЭДС, т.к. обмотка ротора короткозамкнута, то в ней протекает ток. Ток ротора образует магнитный поток ротора, который в свою очередь при вращении ротора наводит противоЭДС статора. Если частота вращения ротора превысит синхронную скорость, то асинхронный двигатель перейдет в генераторный режим.
Исходные данные
Номинальная мощность |
70 кВт |
|
Номинальное напряжение |
380 В(Д) |
|
Номинальная частота вращения |
585 об/мин |
|
Конструктивное исполнение |
IP23 |
|
Класс изоляции |
B |
|
Режим работы |
Длительный |
|
Назначение электродвигателя |
Преобразователь |
статор электродвигатель ротор
1. Выбор главных размеров
Гц
Высота оси вращения h=280 мм из табл.6-2
Наружный диаметр статора из табл.6-6
Da=0,530 м;
Внутренний диаметр статора:
КD=0.755 из табл. 6-7
=0,755*0,530=0,40015 по формуле 6-2
Полюсное деление статора:
= 0,15714 м
Расчетная мощность:
(рис. 6-10)
(рис.6-8), тогда
Вт
из формулы 6-4
Электромагнитные нагрузки:
А/м Тл ( рис. 6-12)
Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки:
Частота вращения:
об/мин
Синхронная угловая скорость вала двигателя:
рад/с из формулы 6-5
Коэффициент формы поля:
Расчетная длина воздушного зазора:
м м м
Отношение
Полученное значение находится в рекомендуемых пределах ( рис. 6-14), следовательно, главные размеры выбраны правильно.
2. Определение числа пазов, числа витков в фазе и поперечного сечения проводов обмотки статора
Зубцовое деление статора асинхронного двигателя с полужёсткой обмоткой из прямоугольного провода:
предварительные значения из( табл. 6-9)
м м
Число пазов статора
Принимаем Z1=72, тогда число пазов на полюс и фазу:
Обмотка двухслойная.
Зубцовое деление статора (окончательно):
м
Определим номинальный ток обмотки статора:
А
Предварительное число эффективных проводников в пазу (при условии, что а=1):
Число эффективных проводников в пазу:
примем:
Число витков в фазе обмотки статора:
Окончательное значение линейной нагрузки:
А/м
Поток в воздушном зазоре:
Вб
Индукция в воздушном зазоре:
Тл
Значения линейной нагрузки и индукции в воздушном зазоре находятся в допустимых пределах. Точность 5%.
Выберем среднее значение произведения линейной нагрузки и плотности тока в обмотке статора AJ1: А2/м3( рис.6-16) 220*109
Плотность тока в обмотке статора (предварительно):
А/м2
Сечение эффективного проводника (предварительно):
м2
Выберем число элементарных проводников в одном эффективном nэл=2, тогда площадь поперечного сечения неизолированного провода qэл равна:
м2
3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
Допустимая индукция в зубце статора Bz1:
выбираем Тл( табл.6-10)
Коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора АД:
( табл. 6-11) (Сталь 2313. Лакировка)
Ширина зубца статора:
м
Высота ярма статора:
м
Размеры паза в штампе:
м
Значения ширины и высоты шлица, полуоткрытых прямоугольных пазов статора:
м ( стр. 177)
м
м - высота клиновой части паза
Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку :
м
м( стр.177)
м
Ширина эффективного проводника обмотки:
м, односторонняя толщина изоляции в пазу( табл. 3-7)
*0,5
м
т.к. эффективный проводник состоит из 2 элементарных проводников.
Площадь поперечного сечения неизолированного провода -
м2
Тогда по ( табл. П-29) выбираем провод:
м2
Плотность тока в обмотке статора (окончательно):
А/м2
4. Расчет ротора
Воздушный зазор: м ( рис. 6-21)
Число пазов ротора: ( табл. 6-15)
Внешний диаметр ротора:
Зубцовое деление ротора:
м
Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал, и может быть определен по формуле:
( табл. 6-11)
м
Ток в стержне ротора:
по (рис 6-22)
А
Площадь поперечного сечения стержня:
Плотность тока в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J2=(2.5 - 3.5)*10^6 А/м2 .
таким образом,А/м2
м2
Паз ротора.
Закрытый трапецеидальный паз и литая обмотка на роторе .
Допустимое значение индукции зубца ротора при постоянном сечении( табл.6-10): Тл
м-высота перемычки над пазом
большая (верхняя) ширина паза
b1p?3.5ч4 мм. Примем b1p=3,82 *10-3 м
меньшая (верхняя) ширина паза
Ширина зубца ротора:
м
м
Расчетная высота зубца:
Расстояние между центрами закруглений:
Сечение стержня:
Расчётная высота зубца:
м
Полная высота паза:
= 0.033003м
Сечение стержня:
м2 м2
Плотность тока в стержне ротора (окончательно):
А/м2
Короткозамыкающая кольца и ток в кольце:
А
Площадь поперечного сечения короткозамыкающего кольца:
м2
Размеры замыкающих колец КЗ ротора:
м
м
м
5. Расчет магнитной цепи
Магнитопровод из стали 2312; толщина листов 0,5 мм.
Магнитная проницаемость
Значения индукции:
Тл
тогда Hz1max = 4600 (по табл. П-20)
Тл, Hz1min = 917
Т.к. , то подразделим зубец по высоте на 2 равные части , а ширину зубца примем по высоте на 0,2 и 0,7 всей высоты зубца от его наиболее узкой части.
bz0.2= bzmin+0.2(bzmax- bzmin)= 0.008211956 м
bz0.7= bzmin+0.7(bzmax- bzmin)= 0.009577809 м
Bz0.2 = 1.792553 Тл. 0.2 = 2600 А/м
Bz0.7 = 1.536924 Тл . 0.7 = 1210 А/м
Магнитное напряжение зубцовой зоны:
Fz1=hz(0.2+0.7) = 132.599597 A (по формуле 6-118)
Значение индукции:
Bz2max= 2.03166 Тл. Hz2max=7790 A/м. (по табл П-20)
Bz2min=1.151898 Тл. Hz2min=537 A/м (по табл П-20)
Т.к. , то подразделим зубец по высоте на 2 равные части , а ширину зубца примем по высоте на 0,2 и 0,7 всей высоты зубца от его наиболее узкой части.
bz2 (0.2)= bz2min+0.2(bz2max- bz2min)= 6.964979*103 мм
bz2 (0.7)= bz2min+0.7(bz2max- bz2min)= 9.27309*103 мм
Bz20.2= 1.762353 Тл. 0.2=2300 А/м
Bz20.7= 1.323696 Тл . 0.7=755 А/м
Магнитное напряжение зубцовой зоны:
Fz1=hz2(0.2+0.7) = 102,08071 A (по формуле 6-118)
Тл
При посадке сердечника непосредственно на вал в двигателях с 2р=6 необходимо учитывать, что часть магнитных линий потока замыкается через вал.
При этом расчетная высота ярма ротора с учётом 10 аксиальных каналов:
p=3 м мм число рядов
Расчетная высота ярма ротора:
hj= 0.105302 м
Индукция в ярме ротора:
Тл
Индукция в ярме ротора не превышает рекомендуемых пределов, ( табл.6-10)
Магнитное напряжение воздушного зазора:
j = 0, т.к. bш=0
Коэффициент воздушного зазора:
по 4-14
Гн/м
А по 6-110
Коэффициент насыщения зубцовой зоны:
коэффициент насыщения зубцовой зоны находится в допустимых пределах. (1.2<kz<1.5)
Магнитные напряжения ярм статора и ротора:
Напряженности магнитного поля ярма статора и ротора (Ha и Hj) выбираются по ([1], П-19).
Длина средней магнитной линии ярма статора и ротора:
Тл А/м
Тл А/м
м
м , высота спинки ротора.
м
Магнитные напряжения ярма статора и ротора (Fa и Fj):
А
А
Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов):
А
Коэффициент насыщения магнитной цепи:
(коэффициент насыщения магнитной цепи 1.3ч1.6)
Намагничивающий ток:
А
Относительное значение намагничивающего тока:
что свидетельствует о нормально выбранных размерах
6. Параметры рабочего режима
Допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек и вылет прямолинейной части катушек из паза
м. по талбл.6-20; b= 0,00265 м
ширина меди катушки в лобовой части
k=0.352237
Определим следующие коэффициенты :
Kвыл=0,188179
Средняя ширина катушки:
укорочение шага
м
Длина лобовой части витка для катушки из прямоугольного провода:
м; B=0.025 м -вылет прямолинейной части катушек.по табл. 6-20
Вылет лобовых частей обмоток:
м
Средняя длина витка обмотки:
м
Общая длина проводников фазы обмотки:
L1=110.786253м
Активное сопротивление фазы обмотки статора r1:
с = 0.0213*10-6 - удельное сопротивление меди.
Ом
Относительное значение r1`:
Активное сопротивление стержня и участка замыкающего кольца:
-удельное сопротивление алюминия.
сa=0.0465*10-6 Ом-м
Ом
Ом
Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2:
Ом
Приведенное сопротивление r2 к числу витков обмотки ротора:
Ом
Относительное значение r2```:
Ом
Коэффициент kск находим из ( рис. 6-39 д) в зависимости от соотношения t2/t1 и относительного скоса пазов bск:
При диаметральном шаге двухслойных обмоток, коэффициенты
при 2/3<в<1
(см. стр.203)
Коэффициент диффференциального рассеяния:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
Из (рис. 6-38,б) находим формулу для расчета коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния в ( табл. 6-22):
м
h3=0.03106 м
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора:
Ом
Относительное значение x1`:
Из ( рис. 6-40,з) находим формулу для расчета коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния в ( табл. 6-23):
Средний диаметр замыкающих колец:
м
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
Коэффициент находим из ( рис. 6-39,а) в зависимости от следующих соотношений:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора:
Ом
Приведенное индуктивное сопротивление:
Ом
Относительное сопротивление:
7. Расчет потерь
Выбираем показатель степени и ?1,0/50-удельные потери по ( табл. 6-24):
Вт/кг
kда и kдz - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по участкам магнитопровода и технологических факторов , удельная масса стали ?с соответственно равны:
кг/м3
Масса стали ярма и зубцов статора:
кг
Средняя ширина зубца статора:
м
кг
Основные потери в стали статора:
Вт
Коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов статора (ротора) на удельные потери:
Найдем по ( рис. 6-41,б): при
Амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре:
Тл
Потери, приходящиеся на 1 м2 поверхности головок зубцов ротора:
Вт/м2
рпов1=308,44;
Полные поверхностные потери в роторе:
Вт
Рпов1=50,51Вт
Пульсационные потери:
Тл
Масса стали зубцов ротора:
кг
Впул1=0,0215 Тл
Пульсационные потери в зубцах ротора:
Вт
Пульсационные потери в зубцах статора:
Рпул1=0,05 Вт
Рстдов=Рпул1+Рпул2+Рпов1+Рпов2=76,048Вт
Рстосн+Рстдоб=1272,127 Вт
Механические потери в двигателе:
( табл. 6-25)
Вт
Добавочные потери в номинальном режиме:
Активная составляющая тока холостого хода:
А
Ток холостого хода:
А
Коэффициент мощности при холостом ходе:
8. Расчет рабочих характеристик
Г-образная схема замещения асинхронной машины (а) и соответствующая ей векторная диаграмма (б).
Рассчитаем сопротивления:
Ом
с1р= Ом
Значение коэффициента:
по 6-221
Реактивная составляющая тока холостого тока:
А
Сумма потерь,не зависящих от изменения скольжения:
Вт
a'=c1a2-c1p2; a=c1ar-c1px1-b'x'2;b'=2c1ac1p;b=c1ax1+c1pr1+a'x'2
и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь s=0.005; 0.01; 0.015; 0.025
Результаты расчета приведены в таб.1.
Характеристики представлены на рис. 1 - 5.
Зададим
По графику на рис.5 уточняем значение номинального скольжения sn=0.019104
Расчётные формулы
Таблица №1 Расчет рабочих характеристик
№ |
Расчетная формула |
Единица величины |
Скольжение |
||||||
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
||||
1 |
Ом |
25,014504 |
12,582532 |
8,438541 |
6,366545 |
5,123348 |
4,29455 |
||
2 |
+b'r'/s |
Ом |
0,744352 |
0,928841 |
0,990337 |
1,021086 |
1,039534 |
1,051834 |
|
3 |
Ом |
25,025577 |
12,616769 |
8,496454 |
6,447908 |
5,227746 |
4,421483 |
||
4 |
А |
15,184465 |
30,118647 |
44,724538 |
58,933846 |
72,689074 |
85,944015 |
||
5 |
- |
0,999558 |
0,997286 |
0,993184 |
0,987384 |
0,98003 |
0,971292 |
||
6 |
- |
0,029744 |
0,07362 |
0,116559 |
0,158359 |
0,198849 |
0,237892 |
||
7 |
А |
16,222554 |
31,081724 |
45,464493 |
59,235 |
72,282283 |
84,521516 |
||
8 |
А |
20,267822 |
22,033502 |
25,029223 |
29,148898 |
34,270364 |
40,261541 |
||
9 |
А |
58,0794027 |
88,5909235 |
121,738605 |
154,713668 |
186,582823 |
148,868925 |
||
10 |
А |
25,96066 |
38,099197 |
51,898768 |
66,018509 |
79,994914 |
93,620929 |
||
11 |
кВт |
18,493711 |
35,433165 |
51,829522 |
67,5279 |
82,401803 |
96,354528 |
||
12 |
кВт |
0,29634139 |
0,63825246 |
1,184336 |
1,916427 |
2,813751 |
3,853956 |
||
13 |
кВт |
0,08600192 |
0,3383608 |
0,74610655 |
1,295504 |
1,970822 |
2,755119 |
||
14 |
кВт |
0,04105392 |
0,08842088 |
0,16407306 |
0,26549394 |
0,38980548 |
0,53391126 |
||
15 |
кВт |
1,767315 |
2,408952 |
3,438434 |
4,821343 |
6,518296 |
8,486904 |
||
16 |
кВт |
16,726396 |
33,024213 |
48,391088 |
62,706557 |
75,883507 |
87,867623 |
||
17 |
- |
0,904437 |
0,93014 |
0,933659 |
0,928602 |
0,920896 |
0,91192 |
||
18 |
- |
0,62489 |
0,81581 |
0,876023 |
0,897248 |
0,903586 |
0,902806 |
9. Расчет пусковых характеристик
Рассчитываем точки пусковых характеристик, соответствующие скольжениям:(1-0,06)
Высота стержня в пазу:
м
Приведенная высота стержня при
литой алюминиевой обмотке ротора :
Параметры с учётом вытеснения тока
По (рис.6-46) и по (рис.6-47) находим: ц и ц'
Глубина проникновения тока:
м
Площадь сечения стержня, ограниченного высотой hr:
м
м2
Коэффициент kr:
Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока:
Приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока:
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения:
Индуктивное сопротивление обмотки ротора:
Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом вытеснения:
Ток ротора приближённо без учёта влияния насыщения:
Учёт влияния насыщения на параметры.
Принимаем коэффициент насыщения
- коэффициент укорочения шага обмотки
- число параллельных ветвей
Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора:
По средней МДС рассчитываем фиктивную индукцию потока рассеяния в воздушном зазоре:
Тл
По (рис.8-61) для находим : Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения(значение дополнительного раскрытия паза статора):
м
Изменение коэффициента проводимости рассеяния полуоткрытого паза статора:
м
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения:
Значение дополнительного раскрытия паза ротора:
м
Уменьшение коэффициента проводимости рассеянияпаза ротора:
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеянияпри насыщении для ротора:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения:
Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки обмотки ротора с учётом влияния вытеснения тока и насыщения:
Индуктивное сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:
Ом
Ом
Коэффициент с1пнас
Расчет токов и моментов:
Ток в обмотке ротора:
Ток обмотки статора:
Относительные значения пускового тока и пускового момента:
А
Пусковой момент:
Критическое скольжение определяем после расчёта всех точек пусковых характеристик по средним значениям сопротивлений x1нас и x2 нас, соответствующим скольжениям s=0,2-0,05
и также рассчитываем точку характеристики, соответствующую sкр=0.3709: Ммах=1.713.
Результаты вычислений приведены в таблице 2,3.
Таблица №2 Расчет токов в пусковом режиме с учетом влияния вытеснения тока
№ |
Расчетная формула |
Ед. вел. |
Скольжение |
||||||||
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
0,05 |
0,148 |
||||
1 |
- |
1,924626 |
1,721438 |
1,360916 |
0,860719 |
0,7454 |
0,608620 |
0,430359 |
0,732471 |
||
2 |
- |
0,8 |
0,55 |
0,225 |
0,05 |
0,02 |
0,01 |
0,007 |
0,021 |
||
3 |
мм |
16,80926 |
19,52043 |
24,69932 |
28,81587 |
29,663 |
29,95709 |
30,04634 |
29,63434 |
||
4 |
- |
1,5069 |
0,7281 |
0,6793 |
0,6491 |
0,6436 |
0,6418 |
0,6412 |
0,6438 |
||
5 |
- |
1,5069 |
0,7281 |
0,6793 |
0,6491 |
0,6436 |
0,6418 |
0,6412 |
0,6438 |
||
6 |
Ом |
0,044 |
0,021 |
0,020 |
0,019 |
0,019 |
0,019 |
0,019 |
0,019 |
||
7 |
- |
||||||||||
8 |
- |
1,58863327 |
1,238018706 |
0,782219774 |
0,536789579 |
0,494715832 |
0,480691249 |
0,476483874 |
0,49611829 |
||
9 |
- |
0,927492 |
0,836858 |
0,719034 |
0,655590 |
0,6447 |
0,641088 |
0,640001 |
0,645076 |
||
10 |
Ом |
0,12117 |
0,10933 |
0,09394 |
0,08565 |
0,08423 |
0,08376 |
0,08361 |
0,08428 |
||
11 |
А |
627,6 |
657,175 |
680,869 |
656,968 |
632,389 |
575,013 |
422,8767 |
628,187 |
||
12 |
А |
880,8335 |
948,0749 |
993,9278 |
908,3746 |
844,9249 |
721,4704 |
468,0714 |
835,1724 |
Таблица №3 Расчет пусковых характеристик с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
№ |
Расчетная формула |
Ед. вел. |
Скольжение |
||||||||
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
0,05 |
0,11 |
||||
1 |
А |
4857,0350 |
5085,6189 |
5268,9834 |
5084,0220 |
4893,8136 |
4449,8036 |
3272,4763 |
4439,2945 |
||
2 |
Тл |
4,7182 |
4,9403 |
5,1184 |
4,9387 |
4,7539 |
4,3226 |
3,1789 |
4,224 |
||
3 |
- |
0,510 |
0,500 |
0,490 |
0,501 |
0,508 |
0,525 |
0,690 |
0,519 |
||
4 |
мм |
5,854 |
5,974 |
6,093 |
5,962 |
5,878 |
5,675 |
3,704 |
5,566 |
||
5 |
- |
1,3561 |
1,3547 |
1,3533 |
1,3549 |
1,3559 |
1,3583 |
1,3833 |
1,3560 |
||
6 |
- |
1,095334444 |
1,073857298 |
1,052380152 |
1,076005013 |
1,091039015 |
1,127550163 |
1,481923071 |
1,093186729 |
||
7 |
Ом |
0,1587 |
0,1576 |
0,1564 |
0,1577 |
0,1585 |
0,1605 |
0,1800 |
0,1586 |
||
8 |
- |
1,0183 |
1,0182 |
1,0181 |
1,0182 |
1,0183 |
1,0185 |
1,0208 |
1,0183 |
||
9 |
мм |
6,6904 |
6,8270 |
6,9635 |
6,8133 |
6,7177 |
6,4856 |
4,2327 |
6,7041 |
||
10 |
- |
1,2074 |
0,8554 |
0,3983 |
0,1543 |
0,1132 |
0,1017 |
0,1319 |
0,1148 |
||
11 |
Ом |
0,0841 |
0,0717 |
0,0558 |
0,0481 |
0,0470 |
0,0475 |
0,0567 |
0,0471 |
||
12 |
Ом |
0,0932 |
0,0753 |
0,0887 |
0,1451 |
0,1764 |
0,2400 |
0,4325 |
0,1810 |
||
13 |
Ом |
0,2444 |
0,2306 |
0,2132 |
0,2066 |
0,2064 |
0,2089 |
0,2378 |
0,2066 |
||
14 |
А |
841,2073 |
906,9661 |
952,8090 |
871,2356 |
810,2740 |
691,4168 |
445,7673 |
800,8824 |
||
15 |
А |
880,8335 |
948,0749 |
993,9278 |
908,3746 |
844,9249 |
721,4704 |
468,0714 |
835,1724 |
||
16 |
- |
5,9168 |
6,3685 |
6,6765 |
6,1018 |
5,6756 |
4,8463 |
3,1442 |
5,6101 |
||
17 |
- |
1,1366 |
0,7981 |
1,3147 |
2,6259 |
3,0029 |
3,2704 |
2,7164 |
3,391 |
10. Тепловой расчет
( табл. 6-30)
( рис. 6-59)
Вт
потери в лобовых частях катушки:
Вт
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
С
Расчётный периметр поперечного сечения паза статора:
м
Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции для класса нагревостойкостиH:
Односторонняя толщина изоляции в пазу:
м
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статoра:
С
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:
С
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины:
С
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины:
С
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:
Sкор=пDa(l1+2lвыл)
Сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчётной температуре:
Вт
Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя:
Вт
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:
С
по 6-328, что удовлетворяет условиям класса изоляции H
Среднее превышение температуры обмотки статoра над температурой окружающей среды:
по 6-336
Расчет вентиляции
Требуемый для охлаждения расход воздуха:
Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:
Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором больше требуемого для охлаждения:
Q'в>Qв
Вывод
Вывод о проделанной работе делается путем сравнения параметров рассчитанного в ходе курсового проекта двигателя с параметрами стандартного двигателя, имеющимися в справочнике.
В результате расчета были получены следующие параметры двигателя:
Мощность - 80,002кВт
КПД - 91,94%
Коэффициент мощности - 0,88
Кратность начального пускового момента - 1,13
Кратность пускового момента при критическом скольжении - 3,04
Кратность начального пускового тока - 5,91
Сравним эти значения со значениями из справочника для асинхронного двигателя серии 4А:
4АH250М6У3
Мощность - 75 кВт
КПД - 91%
Коэффициент мощности - 0,87
Кратность начального пускового момента - 1,2
Кратность пускового момента при критическом скольжении - 2,2
Кратность начального пускового тока - 6,5.
Можно сказать, что значения, полученные в ходе расчета даже лучше справочных данных.
Список используемой литературы
1. «Проектирование электрических машин»: Учеб.пособие для вузов/ И. П. Копылов, В. П. Морозкин, Б. Ф. Токарев; Под редакцией Копылова. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатоммздат, 1980.
2. «Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования» :Учеб.пособие для вузов/ О. Д. Гольдберг, О. Б. Буль, И. С. Свериденко, С. П. Хелемская; Под ред. Гольдберга О. Д. - М.: Высш. шк., 2001.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение главных размеров асинхронного электродвигателя. Тип и число витков обмотки. Размеры паза статора и проводников его обмотки. Расчёт обмотки, паза и ярма ротора. Параметры двигателя для рабочего режима. Определение пусковых характеристик.
курсовая работа [11,5 M], добавлен 16.04.2012Создание серии высокоэкономичных асинхронных двигателей. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора и магнитной цепи. Параметры рабочего режима. Составление коллекторного электродвигателя постоянного тока.
курсовая работа [218,0 K], добавлен 21.01.2015Определение сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Определение ротора и намагничивающего тока. Определение параметров рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик электродвигателя.
курсовая работа [231,2 K], добавлен 22.08.2021Главные размеры, расчет параметров сердечника стартера, сердечника ротора, обмотки статора. Определение размеров трапецеидальных пазов, элементов обмотки, овальных закрытых пазов ротора. Расчет магнитной цепи ее параметров, подсчет сопротивления обмоток.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 31.10.2008Выбор главных размеров обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора, воздушного зазора. Внешний диаметр ротора. Расчёт магнитной цепи. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима.
курсовая работа [273,5 K], добавлен 30.11.2010Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь, рабочих и пусковых характеристик.
курсовая работа [218,8 K], добавлен 27.10.2008Изготовление и проектирование асинхронного двигателя. Электромагнитный расчет зубцовой зоны, обмотки статора и воздушного зазора. Определение магнитной цепи и рабочего режима. Тепловой, механический и вентиляционный расчеты пусковых характеристик.
курсовая работа [376,0 K], добавлен 18.05.2016Выбор главных размеров асинхронного двигателя основного исполнения. Расчет статора и ротора. Размеры зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь и рабочих характеристик двигателя.
курсовая работа [351,5 K], добавлен 20.04.2012Расчет и конструирование двигателя, выбор размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет параметров рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик. Тепловой и вентиляционный расчет. Выбор схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.09.2009Конструктивная разработка и расчет трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором. Расчет статора, его обмотки и зубцовой зоны. Обмотка и зубцовая зона фазного ротора. Расчет магнитной цепи. Магнитное напряжение зазора. Намагничивающий ток двигателя.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.06.2013Определение размеров асинхронной машины. Расчет активного сопротивления обмотки статора и ротора, магнитной цепи. Механическая характеристика двигателя. Расчёт пусковых сопротивлений для автоматического пуска. Разработка схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.02.2014Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор аналога двигателя, размеров, конфигурации, материала магнитной цепи. Определение коэффициента обмотки статора, механический расчет вала и подшипников качения.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.06.2010Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал. Сердечник статора, ротора и полюсный наконечник. Расчет магнитной цепи. Воздушный зазор, зубцы и спинка статора. Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима.
дипломная работа [218,6 K], добавлен 16.08.2010Расчёт оптимального числа витков в обмотке одной фазы, числа витков в одной секции, массы обмотки, магнитопровода. Выбор изоляции паза и лобовых частей обмотки, марки. Электрическое сопротивление обмотки одной фазы постоянному току в холодном состоянии.
реферат [293,1 K], добавлен 11.09.2010Этапы проектирования асинхронного двигателя серии 4А с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчеты рабочих и пусковых характеристик.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 02.04.2011Определение критериев оптимизации электрических машин, выбор главных размеров электродвигателя. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Основные параметры обмоток статора и ротора. Вычисление потерь в машине и параметров холостого хода.
курсовая работа [348,3 K], добавлен 22.06.2021Рабочие характеристики асинхронного двигателя, определение его размеров, выбор электромагнитных нагрузок. Расчет числа пар полюсов, мощности двигателя, сопротивлений обмоток ротора и статора, магнитной цепи. Механические и добавочные потери в стали.
курсовая работа [285,2 K], добавлен 26.11.2013Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя. Конструирование обмотки статора. Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора. Параметры асинхронного двигателя в номинальном режиме. Тепловой и вентиляционный расчет.
курсовая работа [927,5 K], добавлен 26.02.2012Выбор, расчёт размеров и параметров асинхронного двигателя с фазным ротором. Главные размеры асинхронной машины и их соотношения. Обмотка, паза и ярма статора. Параметры двигателя. Проверочный расчет магнитной цепи. Схема развёртки обмотки статора.
курсовая работа [361,2 K], добавлен 20.11.2013Выбор основных размеров двигателя. Расчет обмоток статора и ротора, размеров зубцовой зоны, магнитной цепи, потерь, КПД, параметров двигателя и построения рабочих характеристик. Определение расходов активных материалов и показателей их использования.
курсовая работа [602,5 K], добавлен 21.05.2012