Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНИКИ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

ТЕМА: «Расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором»

Вариант-7

ПРОЕКТ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ: Ермаков В.А.

Группа Эл-461

Орел 2009

ЗАДАНИЕ

1. Асинхронный двигатель с к.з. ротором

2. Режим работы - продолжительный

3. По конструктивному исполнению и способу монтажа - IМ1001

4. Степень защиты - брызгозащищенная IP 44

5. По способу охлаждения - с естественным охлаждением

6. Климатическое исполнение двигателя - для районов умеренного климата У

7. ;

8. = 55 кВт

9. = 490 об/мин

10. = 0,90

11. =0,75

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Выбор главных размеров

2. Определение числа зубцов статора, числа витков и сечение провода обмотки статора

3. Расчет размеров зубцовой зоны статора

4. Выбор воздушного зазора

5. Расчет ротора

6. Расчет намагничивающего тока

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Электрические машины в общем объёме производства электротехнической промышленности занимают основное место, поэтому технико-экономические показатели и эксплуатационные свойства электрических машин имеют важное значение для экономики нашей страны.

При создании электрической машины рассчитываются размеры статора и ротора, выбираются типы обмоток, обмоточные провода, изоляция, материалы активных и конструктивных частей машины.

Потребность народного хозяйства в асинхронных двигателях очень велика. Они являются основными двигателями в электроприводах практически всех промышленных предприятий.

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

р=

где n= - синхронная частота вращения магнитного поля статора двигателя, об/мин; f =50 Гц - частота питающего напряжения

1.2 Высота оси вращения (предварительно) h=315 мм

1.3 Наружный диаметр статора по ГОСТ 13267-73 Da=0,59 м

1.4 Внутренний диаметр статора:

D=кD=0,7·0,59=0,413 м

1.5 Полюсное деление:

ф=рD/2p = м

1.6 Расчетная мощность:

P= Вт

2.1 Выбираем зубцовое деление статора по таблице 1.

Таблица 1

Выбрано t₁=0,014-0,016

2.2 Число пазов статора

Число пазов статора в любой обмотке АД должно быть кратно числу фаз m.

Z=

Z=

Выбор окончательного числа пазов проводят с четкой увязкой получаемого при этом q, Zmin<Z1<Zmax Z1=72 (см. таблицу 7).

2.3 Число пазов на полюс и фазу должно быть целым для большинства АД:

q=

t= м

Окончательное значение t1 не должно выходить за пределы, указанные в таблице 1.

2.5 Число эффективных проводников в пазу UП должно быть целым, а в двухслойной обмотке кратным двум.

U=

Чтобы округление не было слишком грубым, вначале определяют предварительное число эффективных проводников в пазу U, при условии, а=1.

U=

А - линейная нагрузка, принятая ранее, А/м; D - внутренний диаметр статора, м; I1н - номинальный ток обмоток статора, А

I= А

2.6 Число витков фазы обмотки:

w=

m=3 - число фаз; а=4 - число параллельных ветвей обмотки

2.7 Линейная нагрузка

A= А/м

B=Тл

Ф= Вб

2.9 Проверяем, чтобы А и В находились в допустимых пределах.

j= А/мм2

2.11 Сечение эффективного проводника (предварительно) определяют, исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке:

q=мм2

q=мм2

n- кол-во элементарных проводников, подбирается такое, чтобы суммарная площадь сечения была близка к расчетному сечению эффективного проводника; q- сечение элементарного проводника подбирается по конкретной марке провода.

j= А/мм2

3. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОИ ЗОНЫ СТАТОРА

Расчет ведется для всыпной обмотки провода, который может быть уложен в пазы произвольной конфигурации, поэтому размеры зубовой зоны выбирают таким образом, чтобы параллельные грани имели зубцы, а не пазы статора. Магнитное напряжение зубцов с параллельными гранями оказывается меньше, т.к. поперечное сечение одинаково по высоте всего зубца и нет узких участков с высокой индукцией.

Ширина зубца:

в=мм

где: В(см. по 2.8); t(см. по 2.4); Кс=0.97 (зависит от марки стали); B=l.9 Tл (из накопленного опыта расчетов).

Высота ярма

h= м

где l- длина воздушного зазора, м (п. 1.8); B=1.6 Тл (из накопленного опыта расчетов).

Высота паза:

h=мм

где D- наружный диаметр статора, мм (п.1.3); D - внутренний диаметр статора, мм (п.1.4).

Размеры паза в штампе

b1= мм

b= мм

где: bш =3,7мм;. hш=1мм

Площадь поперечного сечения паза в штампе

S= мм2

4. ВЫБОР ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА

Чем меньше воздушный зазор, тем меньше магнитное сопротивление и тем меньше намагничивающий ток необходим. Поэтому вырастает cos ц и уменьшаются потери в меди обмотки статора. С другой стороны уменьшение зазора приводит к увеличению поверхностных потерь и потерь пульсационных, т.е. снижает КПД. Зазор выбирают исходя из минимума суммарных потерь.

мм

5. РАСЧЕТ РОТОРА

Короткозамкнутые обмотки роторов, в отличие от всех других существующих обмоток, не имеют определенного числа фаз и полюсов. Обычно принято считать, что каждый стержень обмотки образует одну фазу короткозамкнутой обмотки, поэтому m=Z; w=1/2

q=

D2=D-2д=413-2·1,12=410,766 мм

5.3 Длина ротора

l2=lд=0,27 м

5.4 Зубцовое деление

t2=рD2/Z2= мм

Dj=DB=kB · Da=0,2 · 0,413=0,0826 м

где kВ = 0,2 (из накопленного опыта расчетов)

5.6 Ток в стержне ротора

А

где нi - коэффициент приведения обмоток ротора к обмоткам статора.

ki=0,92 - коэффициент учитывающий влияние тока на намагничивания на отклонение I1/I2

мм2

где: j2=2.5•106 А/м2 - плотность тока в стержнях ротора.

6. РАСЧЕТ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА

I*µ=Iм/I1н

6.1 Намагничивающий ток

где - магнитодвижущая сила (МДС) цепи машины на пару полюсов.

6.2 Для расчета магнитной цепи машины используется закон полного тока.

Интеграл берется по контуру вдоль линии магнитного потока. Интеграл по замкнутому контуру ?Hi dl вычисляют по участкам, на которые разбивают контур интегрирования. Расчет магнитной цепи производят при x.x., когда ток в обмотке якоря близок или равен нулю.

6.3 МДС на каждом участке определяется приближенно при допущении постоянства напряженности поля в пределах границ каждого участка. При расчете магнитной цепи машины задаются индукцией в воздушном зазоре. Которую мы рассчитали предварительно определяя условные размеры машины.

6.4 Зная индукцию зазора Bд определяют поток:

Ф=Вб•lд?ti=0,31·0,27·0,013=0,001 Вб

6.4.1 Индукция в зубцах статора и ротора.

,Тл

Тл

Тл

где: Ф - поток рассчитанный ранее; ha- расчетная высота ярма статора; hj- расчетная высота ярма ротора; lcm1- длина стали сердечника статора; lcm2- длина стали сердечника ротора.

Для выбранной конструкции двигателя:

где: , Гн/м2- магнитная постоянная; Bд_ индукция в зазоре, найденная в предварительных расчетах; д- величина воздушного зазора; kд=1.2 _ коэффициент воздушного зазора, учитывающий зубцовую поверхность;

6.4.4 МДС зубцовых зон статора и ротора.

где: hz1 - высота зубца статора;

hz2 _ высота зубца ротора;

Напряженности для соответствующей марки стали, находим по кривым намагничивания, зная индукции.

6.4.5 МДС ярма статора и ротора.

, А

А

где

1. “Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине Электрические машины”.

2. Дипломный проект: требования по содержанию, оформлению и защите: учебное пособие/С.М. Астахов, А.В. Виноградов. - Орел.: изд-во Орел ГАУ, 2008г.

3. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: том 1./Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергоатомиздат, 1993.

4. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: том 2./Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергоатомиздат, 1993.

Размещено на Allbest.ru