Проектирование судовых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

?вного проводника:

 

 

Принимаем число элементарных проводников , тогда мы можем определить площадь поперечного сечения неизолированного провода:

 

 

Выбираем ближайшее значение [табл.6 стр.22]:

По этому значению определяем номинальный диаметр неизолированного провода и среднее значение диаметра изолированного провода :

 

и

Уточним сечение эффективного проводника:

 

 

Уточним плотность тока в обмотке статора:

 

 

Проведём расчёт размеров зубцовой зоны статора. Для этого зададимся значениями индукций в ярме статора и в зубце [табл.7 стр. 23]: и .

По допустимым значениям индукций определяем высоту ярма и ширину зубца :

 

,

 

- для сердечников статоров, которые шихтуются в один пакет

- коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора [табл.8 стр.24]

(для оксидированных листов)

 

 

В двигателях серии 4А с высоту шлица увеличивают до

 

,

 

где и - соответственно высота и ширина шлица.

Размеры паза в штампе принимаем:

 

и .

 

Находим размеры паза в свету с учётом припуска на сборку:

и определяем по табл.5

 

 

Таблица 5

h, ммПрипуски, ммПо ширине пазаПо высоте паза50-1320,10,1160-2500,20,2280-3550,30,3400-5600,40,4Находим площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

 

,

 

где - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу

- площадь поперечного сечения прокладок

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:

; - односторонняя толщина корпусной изоляции в пазу

 

[табл.10 стр.27]

 

Площадь поперечного сечения прокладок:

 

 

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

 

 

Определяем коэффициент заполнения паза:

 

;

В современном электромашиностроении плотность укладки обмотки выполняется такой, чтобы коэффициент был в пределах 0,70,75 при ручной укладке обмотки и 0,70,72 при механической укладке.

 

 

Т.к. не попадает ни в один предел, то необходимо уменьшить длину сердечника статора за счёт увеличения линейной нагрузки примерно но 10% и повторить расчёт обмотки и паза для нового значения.

Пересчитаем:

 

Увеличим на 10%:

 

находится в пределе 0,70,75 ручная укладка обмотки

Проектирование короткозамкнутого ротора.

Необходимо выбрать величину воздушного зазора [Рис.6 стр.32]

Выбранное значение следует округлить с погрешностью до при

 

 

Определяем число пазов ротора [табл.12 стр.34]

Двигатели с высотами оси вращения свыше 160 мм обычно выполняются без скоса пазов на роторе.

В двигателях с высотами оси вращения до 250 мм включительно обычно принимается

Находим внешний диаметр :

 

 

Длина ротора

Зубцовое деление

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

определяем по табл.6

 

 

Таблица 6

h, мм50-6371-250280-355400-5002р2-62-824-12468-120,190,230,220,230,200,230,25Находим ток в стержне ротора:

 

; [рис.14 стр.74];

 

Площадь поперечного сечения:

; - плотность тока в стержне литой клетки;

 

 

Определяем паз ротора [рис.7 стр.36]. В двигателях при высоте выполняются грушевидные закрытые пазы со следующими размерами шлица:

 

; ;

 

Допустимая ширина зубца:

 

 

Размеры паза:

 

После расчёта размеры паза ротора следует округлить до десятых долей миллиметра:

 

 

Определяем полную высоту паза:

 

 

Сечение стержня:

 

 

Плотность тока в стержне:

 

 

Замыкающие кольца короткозамкнутого ротора являются литыми [рис.15 стр.75]

Площадь поперечного сечения:

 

где - коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне

Размеры замыкающих колец:

 

 

где - средний диаметр замыкающих колец

- средние высота ширина колец

 

Рис.1 Размеры замыкающих колец КЗ-ротора с литой обмоткой

а) б)

Рис.2 Пазы спроектированного двигателя: а - статора, б - ротора

 

Расчёт магнитной цепи и намагничивающего тока

 

Значения индукций:

 

 

Расчётная высота ярма:

 

, т.к. отсутствуют аксиальные вентиляционные каналы

 

Находим магнитное напряжение воздушного зазора:

 

,

 

где - коэффициент воздушного зазора (коэффициент Картера)

 

,

где

 

Теперь определим магнитные напряжения зубцовых зон статора:

 

 

(По табл. прил. В [стр.104] для стали 2013

 

при ;

при ; ;

)

 

Исходя из предыдущего, можно найти коэффициент насыщения зубцовой зоны:

 

;

 

Магнитные напряжения ярм статора и ротора:

 

 

( По табл. прил. Д [стр. 107] при ; при ;

 

 

Магнитное напряжение на пару полюсов:

 

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

 

 

Находим намагничивающий ток и его относительное значение:

 

 

Расчёт параметров двигателя для номинального режима

 

Под п