Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Введение
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех производствах.
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400кВт на напряжение до 1140В - наиболее широко применяемые электрические машины. В парке всех производств Республики Беларусь они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%, а по потреблению электроэнергии более 40%.
При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную частоту.
Расчет и конструирование неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.
Выбрать оптимальный вариант можно, сопоставив многие варианты расчета. Поэтому без применения ЭВМ не обходится ни один серьезный расчет электрических машин.
В данном курсовом проекте все расчеты ведутся на ЭВМ, включая и построение рабочих и пусковых характеристик.
Расчет проведен по Гольдберг О.Д., Гурин Я.С. "Проектирование электрических машин". - М.: Высшая школа, 1984. - 431 с., ил.
1.Описание конструкции
Опираясь на исходные данные, заданные в задании на проектирование, можно произвести анализ конструкции электродвигателя.
По условию курсовой работы заданы: исполнение по защите, монтажное исполнение и способ охлаждения. Исполнение по защите проектируемого двигателя IP44. Это подразумевает, что двигатель защищен от возможности соприкосновения инструмента с токоведущими частями попадания внутрь двигателя твердых тел диаметром более 1 мм, а также двигатель защищен от брызг, вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного действия на изделие, т.е. двигатель выполнен в закрытом исполнении.
Способ охлаждения IС0141 подразумевает, что охлаждение осуществляется воздухом, а машина с ребристой станиной, обдуваемая внешним вентилятором, расположенным на валу двигателя.
Монтажное исполнение IМ1001 говорит о том, что двигатель выполнен на лапах с двумя подшипниковыми щитами, имеет горизонтальное расположение и один выходной конец вала.
Обмотка короткозамкнутого ротора не имеет изоляции, выполняется заливкой пазов алюминием, одновременно со стержнями отливается замыкающие кольца с вентиляционными лопатками.
Магнитопровод статора выполняют шихтованным из целых листов электротехнической стали 2312 толщиной 0,5 мм.
2.Электромагнитный расчет
асинхронный двигатель расчет рабочий
2.1Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал
Главные размеры
2.1.1Высота оси вращения h, мм - 80
2.1.2Наружный диаметр сердечника Dн1 , мм
Dн1=139
2.1.3Внутренний диаметр сердечника статора D1 мм,
D1=0,61• Dн1-4
D1=0,61• 139-4
D1=81
2.1.4Поправочный коэффициент kн
kн=0,97
2.1.5Предварительное значение КПД ?о.е.
?о.е.=0,87
2.1.6Среднее значение cosфо.е.
cosф=0,83
2.1.7Расчетная мощность P, Вт
P= kн •P2/?•cosф
P=0,97?1500/0,8•0.83=2191
2.1.8Предварительное значение электромагнитных нагрузок A1 , А/см A1 =220
2.1.9Предварительное значение электромагнитных нагрузок B? , Тл
B?=0,84
2.1.10Расчетный коэффициент kоб1
kоб1=0.79
2.1.11Предварительное значение длины сердечника статора l1 , мм
l1=8,62?107P/(D21 ?n1 ?A2 ?B? ?kоб1)1=8,62?107?2191/(812?3000?220?0,84?0,79)
l1=65,72
2.1.12Длина сердечника статора l1 мм
l1=66
2.1.13Коэффициент ?
?=l1 / D1
?=66/81
?=0,82
2.1.14 Коэффициент ?max
?max=(1,46-0,0007?Dн1) ?0,95
?max=(1,46-0,00071?136)? 0,95
?max=1,3
Сердечник статора
Принимаем для сердечника якоря: сталь 2013, толщина 0,5 мм, изолировка статора оксидирование; форма пазов трапецеидальная полузакрытая.
2.1.14Коэффициент заполнения сталью kс
с=0,97
2.1.15Количество пазов на полюс и фазу q1 ,
[табл. 9-8, с.123]1 =3
2.1.16Количество пазов сердечника статора z1
z1=2p ?m1 ?q1
z1=2?3?3
z1=18
Сердечник ротора
Принимаем сталь 2013, толщина 0,5 мм, изолировка ротора оксидирование.
2.1.17Коэффициент заполнения сталью kс
с=0,97
2.1.18Воздушный зазор между статором и ротором ?, мм
[табл. 9-9, с.124]
? =0,35
2.1.19Воздушный зазор ?, мм
?= ?/1,5
?=1,4/1,5
?=0,93
2.1.20Наружный диаметр сердечника ротора Dн2 , мм
Dн2= D1-2 ?
Dн2=81-2?0,35
Dн2=80,3
2.1.21Внутренний диаметр листов роотра D2 , мм
Dн2= 0,23? Dн1
Dн2=0,23?139
Dн2=31,97
2.1.22Длина сердечника ротора l2 мм
l2 =l1
l2=66
2.1.23Количество пазов сердечника ротора z1
[табл. 9-12, с.126]
z1=19
2.2Обмотка статора
2.2.1Коэффициент распределения kp1
kp1=0,5/(q1?sin(a/2))p1=0.5/(3?sin(60/6))p1=0.96