Расчет асинхронного двигателя
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Содержание
Введение
.Выбор основных размеров двигателя
.Расчет обмоток статора и ротора
.1Расчет обмотки статора
.2Расчет размеров зубцовой зоны статора
.3Расчет ротора
.Расчет магнитной цепи, потерь, КПД
.1Расчет магнитной цепи
.2Расчет потерь
.Расчет параметров двигателя и построение рабочих и пусковых характеристик
.1Расчет параметров рабочего режима
.2Расчет и построение рабочих характеристик и КПД
.3Расчет и построение пусковых характеристик
.Тепловой расчет
.Определение расходов активных материалов и показателей их использования
Литература
Введение
В асинхронных машинах преобразование энергии происходит при несинхронном (асинхронном) вращении ротора и магнитного поля статора.
Машины переменного тока широко используются во всех отраслях народного хозяйства. В частности машины переменного тока применяют в электроприводах, требующих широкого, плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.
В данном курсовом проекте рассчитывается асинхронный двигатель. Он является аналогом существующего двигателя АИР112М4. Данный двигатель имеет следующие параметры:
- Номинальная мощность РН=5,5 кВт.
- Скольжение s=4,5.
- Номинальный КПД ?=87,5%.
- Коэффициент мощности cos?=0,88.
- Кратность максимального момента Мmax/Mном=2,2.
- Кратность пускового момента Мп/Mном=2.
- Кратность минимального момента Мmin/Mном=1,6.
- Кратность пускового тока IП/Iном=7.
- Номинальная частота nн=3000 об/мин.
- Число пар полюсов 2р=2.
1. Выбор основных размеров двигателя
Определяем предварительно высоту оси вращения по рис. из[1]: h=112мм.
Данное значение совпадает со стандартизированным из табл. [1].
Наружный диаметр статора берем из [1]: Dа=0,191 м.
Определяем внутренний диаметр статора:
,
где =0,68 берется из табл. 9.9 [1].
м.
Определяем полюсное деление:
Определяем расчетную мощность:
,
где Р2-мощность на валу двигателя, Вт;
kE-отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено по [1].
kE=0,968.
?-КПД.
Осуществляем предварительный выбор электромагнитных нагрузок по [1]:
А=26103 А/м.
В?=0,87 Тл.
Определяем расчетную длину воздушного зазора:
,(1.1)
где ?-синхронная угловая скорость двигателя, рад/c
рад/с.,
где об/мин. - синхронная частота вращения.
kB-коэффициент формы поля, ();
kоб1-обмоточный коэффициент, для однослойной обмотки kоб1=0,96.
Тогда по формуле 1.1:
Для проверки правильности расчета главных размеров определяем соотношение:
;
По [1] определяем, что для данного двигателя ?=0,5…1,2, что в нашем случае выполняется.
2. Расчет обмоток статора и ротора
.1 Расчет обмотки статора
Определяем предварительно зубцовое деление t1 в зависимости от типа обмотки, номинального напряжения и полюсного деления машины. Диапазон возможных значений определяем по [1]:
t1min=0,01 м, t1max=0,0123 м.
Определяем диапазон возможных чисел пазов статора:
.
C учетом выбранных значений t:
;
.
Окончательно принимаем Z1=36.
Определяем число пазов на полюс и фазу:
,
где m-число фаз (m=3).
;
Окончательно зубцовое деление статора t:
Это значение находится в заранее выбранных пределах.
Для дальнейших расчетов определим номинальный ток обмотки статора:
Определяем число эффективных проводников в пазу:
Определяем число витков в фазе обмотки:
,
где а=1 - число параллельных ветвей.
Окончательное значение линейной нагрузки:
А/м.
Это значение допустимо по [1].
Уточняем значение потока:
,(2.1)
где f1-частота сети (f1=50 Гц);
kE=0,968 (определено выше);
kоб1-обмоточный коэффициент:
, (2.2)
где ку-коэффициент укорочения
,
?=1 для однослойных обмоток со сплошной фазной зоной; - номер гармоники ЭДС (для основной гармоники ), тогда:
;
кр-коэффициент распределения:
Определяем обмоточный коэффициент по формуле (2.2):
Подставляем значения в формулу (2.1):
.
Определяем индукцию в воздушном зазоре:
Тл.
Данное значение индукции не превышает допустимые и выбранные ранее пределы более, на 5%.
Определим предварительно плотность тока в обмотке статора:
,
где (АJ) принимаем по рис. 9.27 [1] (АJ=187109 А2/м3):
А/м.
Определяем предварительное сечение эффективного проводника:
м2.
По таблице [1] находим значение площади поперечного сечения неизолированного провода: q=1,227 мм2. Таким образом принимаем число элементарных проводников nэл=1, тогда
.
Для данного провода приведем следующие данные:
dэл=1,25 мм (номинальный диаметр неизолированного провода);
dиз=1,33 мм (среднее значение диаметра изолированного провода);
qэл=1,227 мм2 (площадь поперечного сечения неизолированного провода) взято из табл. [1].
Уточняем плотность тока:
А/м2.
Д