Проектирование асинхроннного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
КУРСОВАЯ РАБОТА
Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Исходные данные
Для выполнения раiета предоставлены следующие данные:
Номинальный режим работыПродолжительный
Высота оси вращения вала h, мм200
Исполнение ротораКороткозамкнутый
Номинальная отдаваемая мощность Р2, кВт30
Количество фаз статора m3
Способ соединения фаз статора?/Y
Частота сети f, Гц50
Номинальное линейное напряжение U, В220/380
Синхронная частота вращения n1, об/мин1000
Степень защиты от внешних воздействийIP44
Способ охлажденияIС0141
Исполнение по способу монтажаIM1001
Климатические условия и категория размещенияУ3
Форма выступающего конца валаЦилиндрическая
Способ соединения с приводным механизмомУпругая муфта
Количество пар полюсов р3
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - серия 4А(Н);
Номинальный режим работы - продолжительный, S1, с постоянными во времени нагрузкой и потерями
Рисунок 1. Номинальный режим работы электрических машин S1 - продолжительный
Высота оси вращения вала h - 200 мм;
Номинальная механическая мощность на валу ротора, P2 - 30 кВт;
Число фаз, m - 3;
Способ соединения фаз статора - ?/Y, ? фазы статора соединяются при номинальном линейном напряжении в 220 В, а Y - при 380 В, кроме этого легко сделать вывод о том, что двигатель будет иметь 6 выводов подключения;
Частота питающей сети, f - 50 Гц;
Номинальное линейное напряжение U - 220/380 В;
Синхронная частота вращения n1 - 1000 об/мин;
Степень защиты от внешних воздействий - IP44, защита от проникновения внутрь защитной оболочки машины проволоки и твердых предметов диаметром более 1 мм, а также от брызг воды, попадание которых на защитную оболочку под любым углом не оказывает вредного воздействия на машину;
Способ охлаждения - IС0141, закрытая машина с ребристой или гладкой станиной, обдуваемая внешним вентилятором, расположенным на валу машины;
Рисунок 2. Условное обозначение системы охлаждения электрической машины по способу ICA0141
Климатические условия и категория размещения - У3, это значит, что двигатель должен работать в макроклиматических районах с умеренным климатом или размещаться в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий;
Исполнение по способу монтажа - IM1001, машина на двух лапах с подшипниковыми щитами, вал горизонтальный, причем форма выступающего конца вала - цилиндрическая;
Материал станины и подшипниковых щитов - чугун или сталь;
Таким образом, предполагается расiитать асинхронный двигатель типа 4А(Н) 200L6, предназначенный в для работы в режиме длительной постоянной нагрузки.
Размеры, конфигурация и материал
Главные размеры
К главным размерам машин переменного тока относят внутренний диаметр Dн1 и длину l1 сердечника статора, поскольку они определяют габариты, массу и технико-экономические показатели этого типа электрических машин.
Наружный диаметр сердечника статора расiитываем по таблице 9-2 [1], исходя из того, что для указанной высоты оси вращения:
,
приведено предельно допустимое значение наружного диаметра сердечника статора:
,
и значение припуска на штамповку,
,
откуда:
.
Листы статора для выбранной высоты оси вращения вала предполагается изготовлять штамповкой из резаной ленты шириной до 500 мм.
Определим внутренний диаметр сердечника статора. Для этого воспользуемся эмпирической зависимостью D1=f(Dн1) из таблицы 9-3 [1]:
где kD - коэффициент отношения внутреннего и наружного диаметров сердечника статора машины.
Определим величину полюсного деления проектируемой машины,
Раiетная мощность машины определяется как:
где:
kE - отношения ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое определено по рис. 3;
Рисунок 3. Определение значения kE
cos ? - коэффициент мощности расiитываемого асинхронного двигателя при номинальной нагрузке, найденный по графику зависимости, представленному на рис. 4;
Рисунок 4. Средние значения cos ? асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с исполнением по защите IP44, способу охлаждения IC0141
? - коэффициент полезного действия расiитываемого асинхронного двигателя при номинальной нагрузке, найденный по графику зависимости, представленному на рис. 5;
Рисунок 5. Средние значения ? асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с исполнением по защите IP44, способу охлаждения IC0141
Раiетная мощность равна:
Синхронная угловая скорость вала расiитывается как:
Теперь по таблице 9-4 [1] определим форму паза и тип обмотки. Исходя из величины высоты оси вала (h = 200 мм) получаем, что форма паза - трапецеидальная полузакрытая, а тип обмотки - двухслойная всыпная, из проводов круглого поперечного сечения, хотя при этом снижается коэффициент заполнения паза медью.
Раiетная длина сердечника статора определяется как:
,
где:
А1 - линейная нагрузка обмотки статора, определяется по диаграмме на рис. 6. Приблизительн