125411 (Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 киловатт), страница 4
Описание файла
Документ из архива "Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 киловатт", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "125411"
Текст 4 страницы из документа "125411"
Количество проводников, находящихся в наружном слое секции:
во внутреннем слое:
Доля пар соседних элементарных витков, принадлежащих к одному эффективному:
Общая длина пар соседних витков в обмотке:
Количество последовательно соединенных секций в фазе:
Среднее значение фазных коммутационных перенапряжений:
Среднее квадратичное отклонение величины коммутационных фазных перенапряжений:
Номинальное фазное напряжение, приходящееся на секцию:
Вероятность отказа витковой изоляции при воздействии одного импульса перенапряжения и при условии, что на касающихся витках имеются совпадающие дефекты:
Скорость роста дефектности витковой изоляции для класса F:
Вероятность возникновения короткого замыкания витковой изоляции на длине касающихся витков в течение 20000 часов:
Вероятность отказа межвитковой изоляции в течение 20000 часов:
Вероятность безотказной работы межвитковой изоляции в течение 20000 часов:
Вероятность безотказной работы обмотки статора за 20000 часов:
ГОСТ 19523-74 устанавливает минимальную вероятность безотказной работы в течении 10000 часов 0.9. В нашем случае имеем 0.972 при времени работы 20000 часов.
2.16 Механический расчет вала и подбор подшипников качения.
Рис.7. Эскиз вала ротора.
Таблица 1 - Участок вала b:
d, мм | J, мм4 | у, мм | у3, мм3 | y3i-y3i-1, мм3 | y3i-y3i-1/ J, мм-1 | У2, мм2 | y2i-y2i-1, мм2 | Y2i-y2i-1/ J, мм-2 |
80 | 2.01х106 | 13 | 2197 | 2197 | 0.0011 | 169 | 169 | 0.0001 |
90 | 3.22х106 | 81.1 | 533411 | 531214 | 0.1649 | 6577 | 6308 | 0.002 |
101.2 | 5.15х106 | 250.5 | 15718937 | 15182526 | 2.9494 | 62750 | 56173 | 0.0109 |
Из таблицы (суммы 6ого и 9ого столбцов):
Sb=3.1155
S0=0.013
Таблица 2 - Участок вала a:
d, мм | J, мм4 | х, мм | х3, мм3 | х3i-х3i-1, мм3 | х3i-х3i-1/ J, мм-1 |
80 | 2.01х106 | 13 | 2197 | 2197 | 0.0011 |
90 | 3.22х106 | 91.1 | 756058 | 753861 | 0.2341 |
101.2 | 5.15х106 | 260.5 | 17677595 | 16921537 | 3.2866 |
Сумма 6ого столбца таблицы 2:
Sа=3.5218
Размеры участков:
Прогиб вала посередине сердечника под воздействием силы тяжести:
Прогиб:
Номинальный момент двигателя:
Поперечная сила передачи (муфта МУВП1-75):
Прогиб вала посередине сердечника от поперечной силы передачи:
Начальный расчетный эксцентриситет:
Сила одностороннего магнитного притяжения:
Дополнительный прогиб вала от силы магнитного притяжения:
Установившийся прогиб вала от силы магнитного притяжения:
Результирующий прогиб вала:
–
составляет менее 10% от зазора.
С учетом влияния силы тяжести соединительного устройства первая критическая частота вращения вала:
- масса муфты;
- сила тяжести муфты.
Значительно превышает максимальную рабочую частоту вращения.
Расчет вала на прочность.
При соединении муфтой расстояние от середины втулки муфты до первой ступени вала:
Момент кручения:
Изгибающий момент на выходной части вала:
Момент сопротивления при изгибе:
При совместном действии изгиба и кручения приведенное напряжение:
Полученное значение более чем на порядок отличается от критического (материал вала сталь 45, однако можно принять менее прочный материал, например сталь 30).
Подбор подшипников качения.
По рекомендациям данным в пособии «Проектирование серий электрических машин» Гурина Я.С., на выходном конце вала устанавливаем роликовый подшипник, на участке а – шариковый.
Наибольшая радиальная нагрузка на шариковый подшипник:
Динамическая приведенная нагрузка:
Необходимая динамическая грузоподъемность (принимаем расчетный срок службы подшипника 20000 часов):
По приложению 14[2], с учетом повышения надежности, выбираем подшипник №216 со значением С=56000Н.
Аналогично выбираем роликовый подшипник:
Наибольшая радиальная нагрузка на шариковый подшипник:
Динамическая приведенная нагрузка:
Необходимая динамическая грузоподъемность:
По приложению 14[2], с учетом повышения надежности, выбираем подшипник №2216 со значением С=78000Н.
В подшипниковых узлах делаем устройства для замены консистентной смазки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Спроектированный двигатель отвечает современным требованиям к асинхронным трехфазным электродвигателям общепромышленного исполнения. Сравнивая энергетические параметры спроектированного двигателя с аналогом (5А250S6У3) можно отметить чуть более низкий КПД по сравнению с аналогом – 91.8% против 93%, но также следует отметить больший коэффициент мощности – 0.86 против 0.83, таким образом,главный энергетический показатель (произведение КПД на cosφ) спроектированного двигателя 0.79 против 0.77 в аналоге.
К плюсам полученного двигателя можно отнести кратность пускового тока, равная 5.3, тогда как в аналоге 6.0, однако этот факт уравновешивается более низким пусковым моментом – 1.4 против 2.0. Перегрузочная способность двигателя достаточно высока – кратность максимального момента 2.4.
Согласно результатам теплового расчета, обмотка двигателя используется эффективно, превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды около 62°С, что полностью соответствует рекомендуемому превышению для изоляции класса F.
Двигатель приблизительно на 30 кг легче аналога, имеет меньшую длину. Динамический момент инерции ротора на 20% меньше чем в аналоге, что является существенным плюсом для двигателя. Более низкий момент инерции был получен путем применения аксиальных охлаждающий каналов в сердечнике ротора, таким образом улучшили и охлаждение двигателя.
Механический расчет вала двигателя показал, что прогиб вала под серединой сердечника очень мал (менее 2% от зазора).
Двигатель оснащен устройством для замены консистентной смазки подшипников, тем самым увеличивая его надежность. Расчет надежности обмотки статора показал, что двигатель полностью соответствует ГОСТу 19523-74 по вероятности безотказной работы.
Конструкция двигателя была спроектирована в соответствии с рекомендациями Я.С. Гурина, изложенными в пособии «Проектирование серий электрических машин».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
Гольдберг О.Д. Проектирование электрических машин/О.Д. Гольдберг, Я.С.Гурин, И.С. Свириденко. – М.: Высшая школа, 2001. – 430с.
-
Гурин Я.С. Проектирование серий электрических машин. – М.: Энергия, 1998. – 480с.
-
Иванов-СмоленскийА.В. Электрические машины. Учебник для ВУЗов. – М.: Высшая школа, 2006. – 930с.
-
Копылов И.П. Проектирование электрических машин. – М.: Высшая школа, 2002. – 757с.
59