Курсовая работа: Проектирование трёхфазного асинхронного двигателя

Техническое задание

на проектирование трёхфазного асинхронного двигателя

Мощность номинальная Р₂= 18.5 кВт

Скорость синхронная 3000 об/мин (2р = 2)

Напряжение 380/660 В.

Схема соединения обмоток статора D/Y

Режим работы продолжительный

Конструктивное исполнение IM 1001

IP 44

СОДЕРЖАНИЕ

Введение......................................................................................................... 4

1. Выбор главных размеров электродвигателя........................................... 6

2. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора................................................ 8

3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора............. 11

4. Расчет магнитной цепи и намагничивающего контура............................ 17

5. Определение параметров обмоток статора и ротора.............................. 22

6. Расчет потерь в машине и параметров холостого хода.......................... 27

7. Расчет рабочих характеристик................................................................. 32

8. Расчет пусковых характеристик............................................................... 35

9. Тепловой расчет........................................................................................ 43

Заключение.................................................................................................... 46

Литература..................................................................................................... 47

ВВЕДЕНИЕ

Асинхронные машины в настоящее время являются самыми распространенными машинами в народном хозяйстве. В основном они используются как двигатели, реже – как генераторы. На долю асинхронных двигателей приходится не менее 80% всех электродвигателей, выпускаемых промышленностью. Они широко используются в устройствах автоматики и телемеханики, бытовых и медицинских приборах, устройствах звукозаписи и т.п. Широкое распространение асинхронных двигателей объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе, хорошими эксплуатационными свойствами, невысокой стоимостью и простотой в обслуживании.

Асинхронные двигатели выпускаются в виде единых серий, которые практически обеспечивают все основные потребности при комплектовании электроприводов для всех отраслей народного хозяйства. Асинхронные двигатели являются основными двигателями для большинства электроприводов. Они потребляют около половины вырабатываемой электроэнергии. При этом наибольшее количество электроэнергии потребляют двигатели мощностью до 10 кВт. Поэтому технико-экономические показатели двигателей единой серии охватывающих этот диапазон мощностей, имеют важное значение для экономики страны.

Помимо основного исполнения в серии 4А имеется целый ряд специализированных исполнений: тропическое, химическое, на частоту 60 Гц, сельскохозяйственное, текстильное и др. Выпускают двигатели с повышенным пусковым моментом, повышенным скольжением, малошумные, многоскоростные и встраиваемые.

Выпускаются двигатели, специализированные по конструкции: со встроенным электромагнитным тормозом, температурной защитой, встраиваемые, с повышенной точностью по установочным размерам, малошумные, высокоточные.

В основном исполнении двигатели выполняются с короткозамкнутым ротором и предназначаются для применения в условиях умеренного климата. Двигатели изготовляются защищенными (IР23) и закрытыми обдуваемые (IР44).

При создании электрической машины рассчитываются размеры статора, выбираются типы обмоток, обмоточные провода, изоляция, материалы активных и конструктивных частей машины. Отдельные части машины должны быть так сконструированы и рассчитаны, чтобы при ее изготовлении трудоемкость и расход надежностью и наилучшими энергетическими показателями, при этом электрическая машина должна соответствовать условиям применения ее в электроприводе.

При проектировании электрических машин необходимо учитывать соответствие их технико-экономических показателей современному уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов, а так же назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов, КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную чистоту. Расчет и конструирование электрических машин неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.

Критерий оптимизации электрических машин определяется, как правило, минимумом суммарных затрат, т. е. минимумом стоимости материалов, затрат на изготовление и эксплуатацию. Стоимость эксплуатации зависит от КПД, коэффициента мощности, качества машины, ремонтоспособности и ряда других факторов.