150674 (621328)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Пояснительная записка к курсовому проекту

по электрическим машинам

Выполнил студент группы

Принял преподаватель:

2001

Согласно заданию необходимо спроектировать трехфазный асинхронный электродвигатель мощностью 19 кВт, с частотой вращения поля 1000 об/мин, напряжением 220/380 В при частоте 50 Гц; ротор – короткозамкнутый, исполнение двигателя по степени защиты IP44. В качестве базовой модели принята конструкция асинхронного двигателя серии 4А. При проектировании использованы методика и рекомендации, содержащиеся в [1].

1 ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ

1.1 Число пар полюсов

2p = 6,

где - частота напряжения,

- синхронная частота вращения, об/мин.

1.2 Высота оси вращения h, значение наружного диаметра

Принимаем для двигателя с = 19 кВт h = 180 мм, соответствующее стандартное значение наружного диаметра = 313 мм.

1.3 Внутренний диаметр статора

принимаем D = 225 мм,

где - отношение диаметров статора, зависящее от числа полюсов 2p: при 2p = 6 значение лежит в пределах , выбираем значение .

1.4 Полюсное деление

1.5 Расчетная мощность

где - номинальная мощность,

- отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, = 0.968;

и cos - КПД и коэффициент мощности двигателя в номинальном режиме, для ближайшего серийного двигателя с P = 18,5 кВт принимаем = 0.88, cos = 0.87.

1.6 Расчетная длина воздушного зазора

принимаем

где - синхронная угловая скорость вращения двигателя;

- коэффициент формы поля, предварительно принимаем = 1.11;

- индукция в воздушном зазоре, предварительно принимаем = 0.797 Тл;

А – линейная нагрузка, предварительно принимаем А =

- обмоточный коэффициент обмотки статора, зависящий от типа обмотки и параметров. Для статоров двигателей мощностью 15…110 кВт рекомендуется применять двухслойную всыпную петлевую обмотку из круглого провода, выполняемую распределенной по пазам, с укорочением шага. Для таких обмоток при 2р = 6 предварительно принимаем = 0.92.

При двигатели выполняют без радиальных и аксиальных вентиляционных каналов, при этом сердечники статора и ротора представляют собой пакеты из листовой стали, для которой принимаем

1.7 Критерий правильности выбора главных размеров D и

Данное значение лежит в пределах допустимой зоны для двигателей со степенью защиты IP44.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ПАЗОВ, ВИТКОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА ОБМОТКИ СТАТОРА

2.1 Возможные числа пазов статора находятся в диапазоне

принимаем

где - предельные значения зубцового деления статора, которые определяются из промежутка = 3 – число фаз статора.

При этом число пазов на полюс и фазу

2.2 Окончательное значение зубцового деления статора

.

2.3 Номинальный фазный ток статора

где - номинальное фазное напряжение обмотки статора,

2.4 Число эффективных проводников в пазу

где - число параллельных ветвей фазы. Значение а определяется из соотношения .

2.5 Окончательные значения величин:

• число эффективных проводников в пазу ;

• число витков фазы обмотки статора ;

• линейная токовая нагрузка

.

2.6 Шаг двухслойной обмотки статора

где - относительный шаг (предварительно принимаем его равным 5/6);

- полюсное деление, выраженное числом пазов (зубцов) статора. Округляем до 8.

Уточняем относительный шаг .

2.7 Коэффициенты укорочения, распределения и обмоточный

,

где , - коэффициент укорочения,

, - коэффициент распределения.

Используя уточненные значения A и , откорректируем значение :

принимаем уточненное значение .

2.8 Магнитный поток

и окончательное значение индукции в воздушном зазоре

.

2.9 Предварительное значение плотности тока в обмотке статора

,

где .

2.10 Сечение эффективного проводника

Принимаем = 1, а = 2.011 мм² . По таблице находим диаметр изолированного и неизолированного d = 1.6 мм провода. Выбираем круглый медный провод марки ПЭТ-155.

2.11 Окончательное значение плотности тока в обмотке статора

.

3 РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОЙ ЗОНЫ СТАТОРА И ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА

3.1 Предварительные значения ширины зубца

и высоты ярма статора

,

где - индукция в зубце статора, принимаем = 1.8 Тл;

- индукция в ярме статора, принимаем = 1.45 Тл;

Kc – коэффициент заполнения пакета сталью, Kc = 0.97;

.

3.2 Паз статора. Размеры паза в штампе:

,

,

,

где - высота паза, при = 1 мм;

- ширина паза, при = 3.7 мм.

3.3 Некоторые размеры заполненного паза:

;

;

,

где = 2.5 мм – клин пазовый; = 0.5 мм – прокладка; = 0.4 мм – коробка пазовая.

Основания трапеции, на площади которой размещаются проводники паза:

где - величина припусков по высоте и ширине паза.

3.4 Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки

,

где значение площади междуслойной прокладки ; = 0.5 мм – ширина прокладки междуслойной.

3.5 Коэффициент заполнения паза

.

3.6 Воздушный зазор между статором и ротором:

для двигателя с внутренним диаметром статора D = 225 мм принимаем = 0.45 мм.

4 РАСЧЕТ КОРОТКОЗАМКНУТОГО РОТОРА

4.1 Число пазов ротора:

в двигателях при пазы ротора выполняют без скоса и обычно принимают ; при 2р = 6 и при = 54 принимаем = 44.

4.2 Внешний и внутренний диаметры сердечника ротора

,

, принимаем = 72мм.

4.3 Длина сердечника ротора при принимаем равной

.

4.4 Зубцовое деление ротора

.

4.5 Ток стержня ротора

,

где - коэффициент, учитывающий влияние намагничивающего тока и сопротивление обмоток;

- коэффициент приведения тока ротора к обмотке статора;

и площадь поперечного сечения стержня статора

,

где - плотность тока в стержне ротора при коротком замыкании, предварительно принимаем = 2.7 А/мм².

4.6 В двигателях при h = 160…250 мм выполняют на роторе закрытые грушевидные пазы и зубцы с параллельными гранями. При 2р = 6 принимаем размеры шлица = 0.7 мм, = 1.5 мм и высоту перемычки над пазом = 0.3 мм.

4.7 Ширина зубца ротора

,

где = 1.82 Тл – допустимая индукция в зубце статора.

4.8 Основные размеры паза ротора

.

4.9 Окончательные значения сечения стержня

и окончательное значение плотности тока

.

4.10 Полная высота паза и расчетная высота зубца ротора

4.11 Ток в короткозамыкающем кольце ротора

где

4.12 Короткозамыкающие кольца ротора имеют сечение в виде неправильной трапеции с площадью поперечного сечения

где принимаем = 0.457 А/мм².

4.13 Средняя высота кольца

выбирается из условия: . Расчетное сечение колец литой обмотки ротора принимаем равным , не учитывая утолщения в местах примыкания вентиляционных лопаток, поэтому толщина кольца

4.14 Средний диаметр короткозамыкающего кольца

5 РАСЧЕТ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА

5.1 Окончательные значения индукций:

• в зубцах статора и ротора

• в ярмах статора и ротора

где - расчетная высота ярма статора,

при 2р = 6

5.2 Коэффициент воздушного зазора ,

учитывающий влияние неравномерности воздушного зазора из-за наличия пазов на статоре и роторе на магнитную проводимость зазора

где .

5.3 Магнитное напряжение воздушного зазора

5.4 Магнитное напряжение зубцовых зон статора и ротора

где

>1.8, следовательно, необходимо учитывать ответвление части потока в паз. Рассчитаем коэффициент , показывающий соотношение площадей поперечных сечений паза и зубца,

где

5.5 Коэффициент насыщения зубцовой зоны

5.6 Длина средней магнитной линии ярм статора и ротора

5.7 Магнитное напряжение ярм статора и ротора

где а - напряженность магнитного поля в ярмах.

5.8 Магнитное напряжение на пару полюсов

5.9 Коэффициент насыщения магнитной цепи

.

5.10 Намагничивающий ток

.

5.11 Относительное значение намагничивающего тока

.

6 ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА

6.1 Средняя ширина катушки

вылет лобовых частей обмотки

длина лобовой части обмотки

где В = 10 мм; - коэффициенты, зависящие от числа полюсов и способа изолирования лобовых частей обмотки. При и 2р = 6 лобовые части катушки всыпной обмотки не изолируются; при этом

средняя длина витка обмотки

где ,

длина проводников фазы обмотки статора

6.2 Активное сопротивление фазы обмотки статора

где - удельное сопротивление меди при расчетной температуре 115^оС для изоляции класса F.

6.3 Относительное значение активного сопротивления статора

6.4 Активное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора

где - удельное сопротивление стержня и короткозамыкающего кольца для литой алюминиевой обмотки ротора при расчетной температуре 115^оС;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы