Расчет асинхронного двигателя

Особенности расчета асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор размеров, определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора, расчет размеров зубцовой зоны и воздушного зазора. Параметры рабочего режима, рабочие характеристики.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.05.2017
Размер файла 755,8 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анотация

асинхронный двигатель обмотка

Приведен расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором серии 4АIM1001У3 мощностью 22 кВт, включающий в себя: выбор главных размеров, определение числа пазов,витков и сечения провода обмотки статора, расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, расчет ротора, расчет намагничивающего тока, параметры рабочего режима, расчет потерь, расчет рабочих характеристик,расчет пусковых характеристик, тепловой расчет, расчет вентиляции.

Тип машины - асинхронный двигатель 4АIM1001У3

1. Номинальная мощность,…………………….22 кВт

2. Номинальное фазное напряжение,…………….220 В

3. Число полюсов, …………………………………2р = 8

4. Степень защиты, ………………………………..IP44

5. Синхронная частота вращения , об /мин,….750

6. Кратность начального пускового момента,…...1,4

7. Кратность начального пускового тока, ……….6,5

8. Коэффициент полезного действия, ……………..з = 0,9

9. Коэффициент мощности, ………………………..cosц = 0,83

10. Исполнение по форме монтажа,………………... 4АIM1001У3

11. Воздушный зазор, ……………………………….д = 0,163 м

12. Частота сети f, …………………………………….50 Гц

13.Обозначения длины станины,…………………….L

14.Класс нагревостойкости изоляции,………………F

Введение

Асинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов использующихся во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточные меди, изоляции, электрической стали и других затрат.

На ремонт и обслуживание асинхронных двигателей в эксплуатации средства составляют более 5% затрат из обслуживания всего установленного оборудования.

Поэтому создание серии высокоэкономичных и надежных асинхронных двигателей является важнейшей народно-хозяйственной задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатации и высококачественный ремонт играют первоочередную роль в экономике материалов и трудовых ресурсов.

В серии 4А за счет применения новых электротехнических материалов и рациональной конструкции, мощность двигателей при данных высотах оси вращения повышена на 2-3 ступени по сравнения с мощностью двигателей серии А2, что дает большую экономию дефицитных материалов.

Серия имеет широкий ряд модификации, специализированных исполнений на максимальных удовлетворительных нужд электропривода.

Рис.1. Асинхронный двигатель серии 4А со степенью защиты IP44, h = 200 мм: 1, 2 - сердечники статора и ротора; 3 - коротко-замыкающее кольцо обмотки ротора; 4 - обмотка статора; 5, 9 - подшипниковые щиты; 6 - вентилятор; 7 - кожух вентилятора; 8 - подшипники; 10 - вал; 11 - коробка выводов; 12 - отверстия для входа воздуха в кожух вентилятора.

Габаритные размеры асинхронного двигателя степени защиты IP44

1. Выбор главных размеров

К главным размерам относятся наружный и внутренний диаметры и осевая длина сердечника статора. Высота оси вращения и диаметры машины при заданной мощности зависят от числа полюсов и степени защиты.

Рисунок 1.1 Сердечник статора и его главные размеры

Число пар полюсов: Число полюсов:

2P=2•4=8

Высота оси вращения:

( по рис.2.5)

Рис. 2.5. Высота оси вращения h двигателей различных мощности и частоты вращения: а -- со степеью защиты

Таблица 1.1 Высота оси вращения и соответствующие ей наружные диаметры статора асинхронных двигателей серии 4А

h,мм

Da,м

h,мм

Da,м

56

0,089

160

0,272

63

0,100

180

0,313

71

0,116

200

0,349

80

0,131

225

0,392

90

0,149

250

0,437

100

0,168

280

0,530

112

0,191

315

0,590

132

0,225

355

0,660

Наружный диаметр Da = 0,349 м (стр.23.,таб.2.4.)

Внутренний диаметр статора:

=0.74 (по таб.2.5.)

Таблица 2.5.Значения коэффициента KD в зависимости от числа полюсов 2p

2P

2

4

6

8-12

Kd

0.52-0.57

0.64-0.68

0.70-0.72

0.74-077

Полюсное деление:

Расчетная мощность, Вт (по.2.2):

где, =0,955 по рис.2.6 ; з=0,9 ;соs?= 0,82 по рис. 2.8.

Рис.2.6. Значение коэффициента в зависимости от

Рис 2.8. Примерные значения КПД и соs? асинхронного двигателя серии 4А со степенью защиты IP 44

Электромагнитные нагрузки (предварительно) по рис.2.9.

Линейная нагрузка А=34• A/м

Индукция в воздушном зазоре Тл

Рис.2.9

Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки предварительно определяем по п.2.3.7. стр. 27

?-синхронная угловая скорость вала двигателя, рад/с;

Расчетная длина воздушного зазора с учетом значений и по( 2.1), м;

==1,11

Критерий правильности выбора главных размеров двигателя

Отношение значение находится в рекомендуемых пределах (с.28.,рис 2.14)

Рис 2.14

Отношение ? асинхронного двигателя серии 4А со степенью защиты IP44

2. Расчет статора

По таблице 2.6. определяем тип обмотки и форму паза статора

Таблица 2.6.

Высота оси вращения h,мм

Форма паза

Тип обмотки

50-160

Трапециидальная полузакрытая

Однослойная всыпная концентрическая

180-250

То же

Двухслойная или одно-двухслойная всыпная

280-315(2р=10,12)

То же

То же

280-355(2р=10,12)

Прямоугольная полу открытая

Двухслойная из жестких катушек

355(2р=10,12)

400-450

То же

То же

Количество пазов статора по (2.3)

=2p••=8•3•3=72

Где =3 - число пазов на полюс и фазу по табл. 2.7.

-количество фаз статора

Таблица 2.7

Число полюсов

Количество пазов на полюс и фазу при различных значениях h, мм

50 ч 132

160 ч 225

250 ч 450

2

4

6

8

10

12

3; 4

2; 3

2; 3

1; 2

-

-

5; 6

3; 4

3; 4

2; 3

-

-

7; 8

4; 5

4; 5

3; 4

2; 3

2; 2,5

Зубцовое деление статора,м:

Число эффективных проводников в пазу

Где - номинальный ток обмотки статора, А

Принимаем а=4,тогда

Число витков в фазе обмотки окончательно:

С учетом полученных а, , окончательные значения:

1. линейная токовая нагрузка;

2. коэффициент распределения обмотки статора;

== = 0.96

3. коэффициент укорочения шага обмотки

По формуле стр.30

Sin(0.8•=0.95

обмоточный коэффициент

По формуле стр.30

==0,96•0,95=0,91

4. магнитный поток,

5. индукция в воздушном зазоре,

Значения А и находятся в допустимых пределах (рис.2.9.)

Плотность тока в обмотке статора,

где Аj=212• по рис.2,15

Рис.2,15

Сечение эффективного провода (предварительно)

Принимаем число элементарных проводов =2. Выбираем обмоточный провод ПЭТ-115 (табл.П.1)

Таблица П.1 Диаметр площади поперечного сечения круглых медных эмалированных проводов марок ПЭТВ и ПЭТ-115

Номинальный диаметр неизолированного провода, мм

Среднее значение диаметра изолированного провода, мм

Площадь поперечного сечения неизолированного провода, мм2

Номинальный диаметр неизолированного провода, мм

Среднее значение диаметра изолированного провода, мм

Площадь поперечного сечения неизолированного провода, мм2

0,08

0,09

0,10

0,112

0,125

0,132

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

0,19

0,20

0,212

0,224

0,236

0,25

0,265

0,28

0,30

0,315

0,335

0,355

0,375

0,40

0,425

0,50

0,53

0,56

0,10

0,11

0,122

0,134

0,147

0,154

0,162

0,18

0,19

0,20

0,21

0,22

0,23

0,242

0,259

0,271

0,285

0,300

0,315

0,335

0,350

0,370

0,395

0,415

0,44

0,465

0,545

0,585

0,615

0,00502

0,00636

0,00785

0,00985

0,01227

0,01368

0,01539

0,01767

0,0201

0,0227

0,0255

0,0284

0,0314

0,0353

0,0394

0,0437

0,0491

0,0552

0,0616

0,0707

0,0779

0,0881

0,099

0,1104

0,1257

0,1419

0,1963

0,221

0,246

0,45

0,475

0,60

0,63

0,67

0,71

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,06

1,12

1,18

1,25

1,32

1,40

1,50

1,60

1,70

1,80

1,90

2,00

2,12

2,24

2,36

2,50

0,49

0,515

0,655

0,69

0,73

0,77

0,815

0,865

0,915

0,965

1,015

1,08

1,14

1,20

1,26

1,33

1,405

1,485

1,585

1,685

1,785

1,895

1,995

2,095

2,22

2,34

2,46

2,60

0,1590

0,1772

0,283

0,312

0,353

0,396

0,442

0,503

0,567

0,636

0,709

0,785

0,883

0,985

1,094

1,227

1,368

1,539

1,767

2,011

2,27

2,54

2,83

3,14

3,53

3,94

4,36

4,91

Стр .30.

Плотность тока в обмотке статора

3. Расчет зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Принимаем трапецеидальную форму паза статора с углом наклона граней клиновой части в= (рис.2.16.).

Рис.2.16

Материал сердечника статора - сталь марки 2013, оксидированные листы ,=0,97 ; =1.75 ; =1,4 (табл.2.8.)

Таблица 2.8. Допустимые значения индукции на различных участках магнитной цепи, Тл

Участки магнитной цепи

Обозначение величины

Исполнения по степени зашиты

IP44

IP23

Число пар полюсов

Число пар полюсов

2

4

6

8

10,12

2

4

6

8

10,12

Ярмо статора

1,4-1,7

1,4 -

1,6

1,1 -1,3

1,2 -1,4

1,45-1,6

1,2 -1,4

1,1 -1,3

Зубцы статора при постоянном сечении

1,75 - 1,9

1,6 -1,8

1,9 -2,1

1,8-2,0

2,0

Зубцы статора в наиболее узком сечении

1,75 - 1,95

1,9 -2,1

1,7 - 2,0

Зубцы ротора (грушевидные пазы)

1,75 - 1,95

1,8 - 1,95

Ярмо статора

1,45

1,25

1,15

0,85

1,55-1,35

1,25

0,95

Зубцы ротора в наиболее узком сечении

-

1,5 - 1,7

1,45 - 1,6

-

1,6 -1,8

1,55 - 1,70

Ширина зубца статора , мм

=0,0053?5,3•

=- длина сердечника статора

Высота ярма, мм

=

Размеры паза в штампе, мм:

высоту шлица паза принимаем =0,5

ширину шлица паза принимаем как =+(1,5:2,5)=1,2+2,5=3,7

- берем из таблице П.1

Размеры паза в свету с учетом на шихтовку и сборку, припуск по ширине паза, мм (по таб.2.9.)

Таблица 2.9 Припуски на шихтовку и сборку сердечников

Высота оси вращенияh, мм

Припуски, мм

По ширине паза

По высоте паза

50 - 132

160 - 250

280 - 355

400 - 560

0,1

0,2

0,3

0,4

0,1

0,2

0,3

0,3

Площадь корпусной изоляции, мм (по табл.2.10.)

Таблица 2.10 Среднее значение односторонней толщины пазовой изоляции

Высота оси вращения h, мм

Толщина изоляции bиз, мм

Высота оси вращения h, мм

Толщина изоляции bиз, мм

5080

90132

0,20

0,25

160250

260315

0,40

0,58

где - односторонняя толщина изоляции в пазу.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников,

Площадь поперечного сечения прокладок:

-(стр.35.,п.2.4.20.). = 0,4 +0.9=0.4•8.3+0.9•6.1=8.8

Коэффициент заполнения паза

Принимаем механическую укладку обмотки.

4. Расчет ротора

Значение воздушного зазора =0,50 выбираем из таблицы 2.11.

Таблица 2.11 Значения воздушного зазора

Высота оси вращения

, мм, при различных значениях 2р

2

4

6 и 8

10 и 12

50

56

63

71 и 80

90

100

112

132

160

180

200

225

250

280

315

355

400

450

0,25

0,30

0,35

0,35

0,40

0,45

0,50

0,60

0,80

1,00

1,00

1,00

1,20

1,30

1,50

1,80

2,00

2,00

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,30

0,35

0,50

0,50

0,70

0,85

1,00

1,00

1,00

1,20

1,40

1,40

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,30

0,30

0,35

0,50

0,45

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,20

1,20

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,70

0,80

0,90

1,00

1,00

Число пазов статора (пазы со скосом)=56 (табл.2.12.)

Таблица 2.12 Рекомендуемые числа пазов короткозамкнутых асинхронных двигателей

Число пар полюсов 2р

Число пазов статора

Число пазов ротора

Пазы без скоса

Пазы со скосом

1

2

3

4

2

12

18

24

30

36

42

48

9*, 15*

11*, 12*, 15*, 21*, 22*

15*, (16), 17, 19, 32

22,38

26, 28, 44, 46

32, 33, 50, 52

38, 40, 56, 58

-

14*, (18), 19*, 22*, 26

18, 20, 26, 31,33, 34

(18), 20, 21, 24, 37, 40

25, 27, 29, 43, 45, 47

-

37, 39, 41, 55, 57, 59

4

12

18

24

36

42

48

60

9*

10*, 14*

15*, 16*, 17, (32)

26, 44, 46

(50), 52, 54

34, 38, 56, 58, 62, 64

50, 52, 68, 70, 74

15*

18*, 22*

30, 33, 34, 35, 36

(24), 27, 28, (32), 45, 48

(38), (51), 53

(39), 40, (44), 57, 59

48, 56, 64, 69, 71, 49, 51

6

36

54

72

90

26, 46, (48)

44, 64, 66, 68

56, 58, 62, 82

74, 76, 78, 80, 100

28*, 33, 47, 49

42, 43, 51, 65, 67

57, 59, 60, 61, 87, 90

75, 77, 79, 101, 103

8

48

72

84

96

(34), 36, 44, 62

56, 58, 86

66, (68), 70, 98

78, 82, 110

35, 44, 61

56, 57, 59, 85

(68), (69), (71), (97)

79, 80, 81,, 83

10

60

90

44, 46, 74, 76

68, 72, 74, 76, 104

57, 69, 77, 78, 79

70, 71, 73, 87, 93, 107

Внешний диаметр сердечника, м

Длина, м

м

Зубцовое деление, м

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

Ток в стержне ротора, А

Где =0.86 (по рис.2.17.)

Рис 2.17.

Коэффициент приведенных токов;

Площадь поперечного сечения стержня.

где - плотность тока в стержне литой клетки, А/ =3•

Выбираем полузакрытые пазы грушевидной формы (рис.2.18.)

Рис.2.18.

По таблице 2.14. принимаем:

Таблица 2.14. Размеры шлица паза ротора, мм

Высота оси вращения

Ширина шлица

Высота шлица

Высота перемычки

80 - 100

112 - 132

160 - 250

1,0

1,5

1,5

0,50

0,75

0,70

-

-

0,3(2p?4), 1,0(2p=2)

Ширина шлица паза, мм ; Высота шлица паза, мм

Определяем допустимую ширину зубца

где =1,75 (из табл.2.8.)

Определяем размеры паза, мм

Полная высота паза, мм

Принимаем (cтр.40. табл. 2.14.)

Таблица 2.14. Размеры шлица паза ротора, мм

Высота оси вращения

Ширина шлица

Высота шлица

Высота перемычки

80 - 100

112 - 132

160 - 250

1,0

1,5

1,5

0,50

0,75

0,70

-

-

0,3(2p?4), 1,0(2p=2)

Сечение стержня, м

Плотность тока в стержне, А/

Короткозамыкающее кольцо ротора.Токи в короткозамыкающим кольце, А

===868.764

?=2sin=2sin=0.445

Плотность тока в кольце, А/

Площадь поперечного сечения

= = =338,6

Размеры замыкающих колец (рис 2.19.), мм

= 1,25• = 1.25•22.5 = 28.125 мм

= = 12.03

- = 257 - 28.125 = 228.875

5. Расчет магнитной цепи

Рассчитываем значения индукции.

Индукция в зубцах ротора, Тл;

Индукция в ярме ротора, Тл;

Где - расчетная высота ярма ротора, мм (стр.42.)

Магнитное напряжение воздушного зазора, А

где д - воздушный зазор (по табл.2.11.)

Где

= =1,29

г = = = 7,2

Магнитное напряжение зубцовых зон, А

Статора, А

где = 1330 А/м при = 1.75 Тл (табл.П.5.,стр.83.), = = 26.5

ротора

где =1330 А/м при = 1.75 Тл (табл.П.5.,стр.83.), = - 0.1= 2.5-0.1•5.2=21.98 мм

Таблица П.5. Кривая намагничивания для зубцов асинхронных двигателей Сталь 2013

В, Тл

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

Н, А/м

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

124

154

188

223

256

286

324

370

424

486

586

709

850

1150

1520

2070

3150

5140

8920

14400

127

157

191

226

259

290

329

375

430

495

598

722

878

1180

1570

2160

3320

5440

9430

15100

130

160

194

229

262

293

333

380

436

504

610

735

906

1220

1620

2250

3500

5740

9940

15800

133

164

198

233

265

297

338

385

442

514

622

749

934

1250

1670

2340

3680

6050

10460

16500

136

167

201

236

268

301

342

391

448

524

634

763

962

1290

1720

2430

3860

6360

10980

17200

138

171

205

240

271

304

346

396

455

533

646

777

990

1330

1770

2520

4040

6670

11500

18000

141

174

208

243

274

308

350

401

461

563

658

791

1020

1360

1830

2640

4260

7120

12000

18800

144

177

212

247

277

312

355

406

467

574

670

805

1050

1400

1890

2760

4480

75750

12600

19600

147

180

216

250

280

316

360

411

473

584

683

820

1080

1440

1950

2890

4700

8020

13200

20500

150

184

220

253

283

320

365

417

479

585

696

835

1110

1480

2010

3020

4920

8470

13800

21400

Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

Магнитные напряжения ярма статора

= • = 0.13•400 = 52 A

где = 400 А/м при = 1.4 Тл (табл.П.4.,стр.82.) ; - длина средней магнитной линии ярма статора, м:

Магнитные напряжения ярма ротора, А

= • = 0.057•52=2.964 A

где = 52 А/м при = 0.4 Тл (табл.П.4.,стр.82.) ; - длина средней магнитной линии ярма ротора, м:

Таблица П.4 Кривая намагничивания для ярма асинхронных двигателей Сталь 2013

В, Тл

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

Н, А/м

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

52

64

80

100

124

152

185

221

262

320

400

520

750

1150

2000

3570

5770

53

65

81

102

126

155

188

225

267

327

410

542

788

1220

2160

3800

6000

54

66

83

104

129

158

191

229

272

334

420

564

826

1290

2320

4030

6300

55

67

85

106

132

161

195

233

277

341

430

586

864

1360

2490

4260

6600

56

69

87

108

135

164

199

237

283

349

440

608

902

1430

2650

4490

7000

58

71

89

111

138

168

203

241

289

357

450

630

940

1500

2810

4720

7400

59

72

91

113

140

171

206

245

295

365

464

654

982

1600

2960

4930

7900

60

74

93

115

143

174

209

249

301

373

478

678

1020

1700

3110

5140

8400

61

76

95

118

146

177

213

253

307

382

492

702

1070

1800

3270

5350

9000

62

78

97

121

149

181

217

257

313

391

506

726

1110

1900

3420

5560

9700

- высота спинки ротора,м

Магнитное напряжение на пару полюсов, А

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

Намагничивающий ток:

Относительное значение намагничивающего тока

6. Расчет параметров рабочего режима

Активное сопротивление фазы обмотки статора, Ом

где для меди = 11С, длина проводников фазы обмотки, м

= • = 0.704•102 = 71.81

= 2(+= 2• (0,198+0,154) = 0,704

= ,м,

= 0,198

= •+2B = 1.5•0.089+2•0.01=0.154

B=0.01 м и =1,3 (табл.2,15.),

Таблица 2.15 К расчету лобовой части катушек всыпной обмотки

Число полюсов 2р

Лобовая часть катушки статора

Неизолированная

Изолированная

2

4

6

8

1,20

1,30

1,40

1,50

0,26

0,40

0,50

0,5

1,45

1,55

1,75

1,90

0,44

0,50

0,62

0,72

= = 0.8 = 0.089

Длина вылета лобовой части катушки для всыпной обмотки, м

(табл.2.15.)

Относительное значение активного сопротивления

Активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом

где сопротивление стержня, Ом

= = • = 75.424•

Здесь =Ом•м - удельное сопротивление литого алюминия при =С.

Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя стержнями, Ом

где = - = 0,257-0,0281= 0,2289 (стр.45.)

Приводим к числу витков обмотки статора, Ом

Относительное значение:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора: (стр.46.)

где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеивания для полузакрытых пазов статора

Смотрим по формуле стр.46,47.

- коэффициент магнитной проводимости лобового рассеивания для однослойной обмотки

где в= = = 0,8

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания

берем = 1,29, д = 0,35 - стр.66.

здесь

смотрим данные =0.014 (стр.62.); =00113 (стр.58.); =0,91(стр.59.)

по формуле (стр.47.) = = = 1.2 ; = = = 1 ;

=2,5 при =1.2 (стр. 48., рис.2,20).

Относительное значение:

Где = 45,2

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом

Для овального закрытого паза коэффициент магнитной проводимости пазового рассеивания

а) - полузакрытые б) закрытые

b == 7

=1,5 (стр. 63.)

где kд=1 -для рабочего режима ;

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания

т.к. = = 14 > 10 следовательно о = 1

приводим к числу витков обмотки статора , Ом

Относительное значение

7.Расчет потерь

Потери в стали основные, Вт

где удельные потери в стали, Вт/кг =2.5 (табл. 2.16) ,

в = 1,5 (табл. 2.16)

Коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов.

= 1,6 и = 1.8 ;

масса стали зубцов статора, кг,

масса стали ярма, кг,

Высота ярма статора, м,

= 0.5(0.349-0.258) - 0.0265 = 0.019

Поверхностные потери в роторе

где удельные поверхностные потери ротора, Вт/

= 1.5 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора; - амплитуда пульсации индукции над зубцами ротора, Тл

где = 0,2 по рис.2.22 для = = 3 ? 0,2

Рис. 2.22. Зависимость

Пульсационные потери в зубцах ротора, Вт.

где - амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов ротора, Тл

- масса стали зубцов ротора, кг

Сумма добавочных потерь в стали, Вт

Полные потери в стали

Механические потери, Вт

Добавочные потери при номинальном режиме, Вт

Ток холостого хода двигателя, А

Активная составляющая тока холостого хода, А

где - электрические потери в статоре при холостом ходе, Вт

при этом реактивная составляющая тока холостого хода равна току намагничивания, А

==12.1

Коэффициент мощности при холостом ходе

8.Расчет рабочих характеристик

Расчетные сопротивления, Ом

Коэффициент определяется по приближенной формуле, т.к./г/ ?

г = arctg = =arctg=

= arctg 0.0096=?

Активная составляющая тока холостого хода с учетом тока, A

Расчетные величины

=,

==1,096

а=•=1,047•0,222=0,232

b=(+)=1.047(0.821+1.047•0.65)=1.572

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения, Вт

Принимаем и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь S=0,005; 0,01; 0,015; 0,027; 0,03.

Результаты расчета приведены в табл.3.1. Характеристики предоставлены на рис.2.23.

Порядок расчета рабочих характеристик АД

Расчетная формула

Един-ица

Скольжение

0,005

0,001

0,015

0,02

0,025

Sном=0,03

1.

Ом

38,14

19,07

12,71

9,54

7,63

6,36

2.

Ом

0

0

0

0

0

0

3.

Ом

38,72

19,3

12,94

9,77

7,86

6,59

4.

Ом

1,572

1,572

1,572

1,572

1,572

1,572

5.

Ом

38,75

19,36

13,04

9,9

8,02

6,77

6.

А

5,68

11,36

16,87

22,22

27,43

32,5

7.

-

0,999

0.997

0.992

0.987

0.98

0.973

8.

-

0.041

0.081

0.121

0.159

0.196

0.232

9.

А

6,49

12,14

17,55

22,75

27,7

32,44

10.

А

12,33

13,02

14,14

15,63

17,48

19,64

11.

А

13,93

17,8

22,54

27,6

32,75

37,92

12.

А

5,95

11,89

17,66

23,26

28,72

34,03

13.

кВт

4.28

8.01

11.58

15.02

18.28

21.41

14.

кВт

0.13

0.21

0.34

0.51

0.71

0.96

15.

кВт

0.02

0.07

0.16

0.28

0.43

0.6

16.

кВт

0.01

0.02

0.03

0.05

0.06

0.09

17.

кВт

0.82

0.96

1.19

1.5

1.86

2.31

18.

кВт

3.46

7.05

10.39

13.52

16.42

19.1

19.

кВт

0.808

0.88

0.897

0.9

0.898

0.892

20.

-

0.466

0.682

0.779

0.824

0.846

0.855

После построения кривых уточняем значения номинального скольжения при =0,03. Для этого наносим вертикальную штрихпунктирную линию в точке =22кВт. Уточняем точку пересечения этой линии с другими характеристиками.

9.Расчет механической и пусковой характеристик

Критическое скольжения

Критический максимальный момент на валу

Вращающий момент, Н•м двигателя при скольжении S=0,05 определяется на основании формулы Клооса

а частота вращения ротора при этом скольжении =(1-S)= = 750(1-0.05)=712.5 об/мин.

Вращающие моменты и частота вращения двигателя для других скольжений определяются аналогичным образом , а результаты расчета сведены в табл. 3.5.

Вращающий момент и частота вращения двигателя табл.3.5.

S

0.05

0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

1

,об/мин

712,5

675

600

450

300

150

0

661,5

М, Н•м

451,67

619,43

551,51

340,77

238,15

181,45

172,38

628,72

По результатам расчетов, предоставленных в табл. 3.2,строим график механической характеристики =?(М) (рис.3.1.)

Краткость максимального момента

= = = 3,6

Здесь = 9,55 = 9,55 = 170,1 Н•м

= (1-) = 750 (1-0,03)= 727,5

Кратность пускового момента

= = = 1,01

Кратность пускового тока

= = ? 5

Здесь

Список литературы

1. Гольдберг О.Д., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учебник. / Под ред. О.Д. Гольдберга. 3-е изд., перераб. - М.:Высш.шк., 2006, - 430с.: ил.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1 - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: «Машиностроение», 2001. - 920с.

3. Антонов М.В. Технология производства электрических машин: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 592с.: ил.

4. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. /Под ред. П.Н. Учаева - 3-е изд., испр. - М.: «Машиностроение», 1988. - 560с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчет 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

  • Данные 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 06.09.2012

  • Выбор главных размеров трехфазного асинхронного электродвигателя. Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора, намагничивающего тока.

    курсовая работа [285,6 K], добавлен 14.03.2009

  • Электромагнитный расчет трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров, определение числа пазов статора и сечения провода обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны статора, ротора, намагничивающего тока.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.04.2014

  • Последовательность выбора и проверка главных размеров асинхронного двигателя. Выбор конструктивного исполнения обмотки статора. Расчёт зубцовой зоны, воздушного зазора, ротора и магнитной цепи, потерь и рабочих характеристик. Параметры рабочего режима.

    курсовая работа [548,6 K], добавлен 18.01.2016

  • Определение внутреннего диаметра статора и длины магнитопровода, предварительного числа эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Магнитное напряжение воздушного зазора.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.01.2015

  • Расчет площади поперечного сечения провода обмотки статора, размера его зубцовой зоны, воздушного зазора, ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, потерь, пусковых характеристик с целью проектирования трехфазного асинхронного двигателя.

    курсовая работа [945,2 K], добавлен 04.09.2010

  • Выбор 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 27.09.2014

  • Выбор конструкции асинхронного двигателя и его основных размеров. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора. Коэффициенты, необходимые для расчёта воздушного зазора: магнитная проницаемость и напряжение. Расчет параметров машины, потерь и КПД двигателя.

    реферат [2,0 M], добавлен 06.09.2012

  • Определение размеров и выбор электромагнитных нагрузок асинхронного двигателя. Выбор пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора. Расчет короткозамкнутого ротора и магнитной цепи. Потери мощности в режиме холостого хода.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.09.2012

  • Выбор главных размеров асинхронного электродвигателя. Определение числа пазов, числа витков в фазе и поперечного сечения проводов обмотки статора. Расчет ротора, магнитной цепи. Параметры рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2015

  • Сечение провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора; магнитной цепи и намагничивающего тока. Требуемый расход воздуха для охлаждения. Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки.

    курсовая работа [174,5 K], добавлен 17.12.2013

  • Определение главных размеров электромагнитных загрузок, числа пазов статора и ротора, витков в фазе обмотки и зубцовой зоны. Расчет магнитной цепи статора и ротора. Параметры асинхронного двигателя. Определение потерь и коэффициента полезного действия.

    курсовая работа [956,2 K], добавлен 01.06.2015

  • Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2015

  • Расчет основных размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора и намагничивающего тока. Расчет параметров схемы замещения. Индуктивное сопротивление фазы обмотки. Учет влияния насыщения на параметры. Построение пусковых характеристик.

    курсовая работа [894,9 K], добавлен 07.02.2013

  • Разработка 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 12.05.2014

  • Сущность z1, w1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Особенности расчета ротора, магнитной цепи и зубцовой зоны. Расчёт пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учётом влияния эффекта вытеснения тока.

    курсовая работа [676,7 K], добавлен 04.12.2011

  • Определение Z1, W1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Напряжение на контактных кольцах ротора при соединении обмотки ротора в звезду. Сечение проводников обмотки ротора.

    реферат [383,5 K], добавлен 03.04.2009

  • Расчет параметров обмотки статора и ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме по приближенной формуле М. Клосса и в режиме динамического торможения.

    курсовая работа [827,2 K], добавлен 23.11.2010

  • 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.

    курсовая работа [701,8 K], добавлен 01.08.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.