Внутреннее устройство асинхронного двигателя и его характеристики
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Перечень условных обозначений
Р2ном - номинальная мощность;
Вб - максимальная индукция в воздушном зазоре;
А - линейная токовая нагрузка статора;
J - плотность потока в обмотке статора;
Хм - главное индуктивное сопротивление;
R1 - активное сопротивление;
Х1 - индуктивное сопротивление рассеивания обмотка статора;
R2 - приведенное к обмотке статора активное сопротивление;
Х2 - индуктивное сопротивление ротора;
R2n - приведенное к обмотке статора активное сопротивление обмотки ротора с учетом вытеснения тока в стержнях беличьей клетки;
Rкn - активное сопротивление короткого замыкания;
Хкn - индуктивное сопротивление короткого замыкания;
- отношение начального пускового тока к номинальному;
Vt - начальная скорость нарастания температуры обмотки статора при заторможенном роторе и пуске двигателя из практически холодного состояния;
Jдр - динамический момент инерции ротора;
tпо - длительность пуска двигателя;
tо - предельно допустимое число пусков в час при отсутствии статического и динамического моментов сопротивлений на валу двигателя;
U1л - нелинейное напряжение;
Da1 - внешний диаметр сердечника статора;
Di1 - внутренний диаметр сердечника статора;
l1 - длина сердечника статора;
? - односторонний воздушный зазор между статором и ротором;
z1, z2 - число пазов статора и ротора соответственно;
y - шаг обмотки в зубцовых делениях;
Sn - число эффективных проводников в пазу;
d - номинальный диаметр проволоки;
d - средний диаметр провода;
Коб - обмоточный коэффициент;
lw - средняя длина витка;
r1(20) - активное сопротивление обмотки фазы статора при 20 С;
r2(20) - активное сопротивление обмотки фазы статора при 20 С;
GM - масса обмотки.
Введение
Исследуемый асинхронный двигатель относится к серии 4А рассчитанные на применение в различных областях промышленности. Они удовлетворяют требованиям многих электрических приводов, просты в эксплуатации. Имеют Показатели надежности АД: средний срок службы - не менее 15 лет при наработке 40000ч; средний срок службы до первого капитального ремонта - 8 лет при наработке 20000 ч; вероятность безотказной работы - не менее 0,9 за 10000 ч.
Эта серия охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400кВт и выполнена на 17 высотах оси вращения - от 50 до 355мм. Двигатели серии 4А в основном исполнении выполняют с короткозамкнутым ротором, имеют степень защиты IP44 или IP23. Предназначены для работы от сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.
Конструктивными решениями, общими для всех высот оси вращения АД со степенью защиты IP44 и способом охлаждения ICA0141, является станина с продольными радиальными ребрами и наружный обдув установленным на валу реверсивным центробежным вентилятором, защищенным кожухом, который одновременно служит и направлением воздушного потока.
Целью курсового проекта является изучение внутреннего устройства асинхронного двигателя, исследование характеристик двигателя, расчет его основных параметров и сравнение полученных результатов со справочными данными.
1. Выбор двигателя и его конструктивного исполнения
Анализ данных технического задания. Формулировка требований к двигателю
Двигатель асинхронный 4А180М2У3 трехфазный с короткозамкнутым ротором. Его номинальная мощность 30 кВт, частота вращения 3000 об/мин, эксплуатируется при напряжении сети 220/380 В ?/ , при частоте сети 50 Гц.
Двигатель может использоваться как вентилятор с вариантом монтажа IM1081. Степень защиты IP44 (защищен от соприкосновения инструмента, проволоки или других подобных предметов, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими или движущимися частями внутри машины, от попадания твердых тел размером более 1 мм, а также от водяных брызг любого направления). Рассчитан для районов с умеренным климатом - рабочая температура от - 45 до +45, относительная влажность воздуха 80%. Способ охлаждения ICA0141 осуществляется установленным на валу центробежным реверсивным вентилятором, обдувая ребристую станину потоком воздуха который направляется защитным кожухом.
1.1 Описание условного обозначения двигателя и его эксплуатационных параметров
Расшифровка двигателя: 4А 180 М 2 У3
Порядковый номер серии
Высота оси вращения
Длина сердечника при определенном установочном размере
Число полюсов
Климатическое исполнение и категория размещения
Двигатель имеет статорную обмотку двухслойную петлевую равносекционую. Высота оси вращения определяется от оси вращения ротора до установочной поверхности. Пазы статора и ротора показаны на рис. 1.1. Основные технические данные двигателя 4А180М2У3 приведены в таблицах 1.1. и 1.2., а обмоточные данные в таблице 1.3.
Рис 1.1.
Таблица 1.1 Основные технические данные электродвигателя 4А180М2У3
P2ном, кВтЭлектромагнитные нагрузкиЭнергетические показателиПараметры схемы замещенияВб, ТлА, А/смJ, А/мм2КПД, %cos?X?, ОмВ номинальном режимеПри коротком замыкании, Ом, Ом, Ом, Ом, ОмRКП, ОмХКП, Ом300,793665,290,50,903,80,0300,0730,0180,110,0240,0540,13
Таблица 1.2 Пусковые свойства электродвигателя 4А180М2У3
Механическая характеристикаiПVt, 0c/cJд, р кгм2tП, О,СН0mПmMmKSном, %SK, %1,41,12,51,812,57,57,60,0850,25830
Таблица 1.3 Обмоточные данные электродвигателя 4А180М2У3
2pU1л, Вl1, мм?, мм21451,00Обмотка статораYSПn/akобl?, ммR1(20), ОмGM, кг1-1310+103/21,5/1,580,8288600,086914,818+182/21,32/1,400,30313,8Паз статораh, мм9,2/12,924,71,0/4,0РоторПазКороткоза-мыкающее кольцоСкос пазов, ммh, ммn, мм9,6/4,131,00,85/---28