Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

По дисциплине: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ____________________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

Тема: ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

 

 

Автор: студент гр. ЭРС-16_____ _______________ / Гуляев С.А. /

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

ОЦЕНКА: _______________

 

Дата: ____________________

 

 

ПРОВЕРИЛ

 

Руководитель проекта доцент___ _________________ / Ковальчук М.С. /

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Санкт-Петербург

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Электрические машины»

ЗАДАНИЕ

Студенту группы ЭРС-16Гуляев С.А.

 

1. Тема проекта: Расчет и проектирование асинхронного двигателя

Вариант 3

2. Исходные данные:

 

Тип базового двигателя УЗ 4А80B6

Номинальная мощность P = 1,1 кВт

Число полюсов – 2p=6

Номинальное напряжение U_Н= 380 В (U_ф= 220 В)

Частота питающего напряжения – 50 Гц

Синхронная скорость 1000 об/мин

Базовая модель: двигатель серии 4А, защита IP44

 

3. Содержание пояснительной записки:

Определение главных размеров; расчет обмотки, электромагнитных нагрузок, числа пазов статора; определение размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора; расчет обмотки, пазов и ярма ротора; расчет намагничивающего тока; расчет параметров рабочего режима двигателя; расчет потерь в стали и механических потерь; расчет рабочих и пусковых характеристик; тепловой расчет двигателя - определение превышений температур

 

4. Графическая часть работы:Перечень графического материала: чертеж общего вида асинхронного двигателя

5. Срок сдачи курсовой работы до 2019 г.

Руководитель курсовой работы асс. Ковальчук М.С. ______________

Дата выдачи задания 2019 г.

 

АННОТАЦИЯ

Основной задачей проектирования асинхронного двигателя, как и любой электрической машины, является выбор оптимальных параметров (главные размеры, расчет потерь, тепловой и вентиляционный расчеты и др.) проектируемой машины. Ниже представлен пример расчета параметров асинхронного двигателя, который является одной из стадий производственного проектирования. Также собраны в таблицу данные расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя и данные расчета пусковых характеристик.

 

THE SUMMARY

Basic problem at creation of the asynchronous engine, as well as any electrical

machine, is the theoretical calculation of parameters (main sizes, calculation of losses. Thermal and ventilating calculations etc.) projected machine. Full calculation of parameters of the asynchronous engine necessary for its industrial implementation is submitted below. The data of calculation of the working characteristics of the asynchronous engine and data of calculation of the firing characteristics also are assembled in the table.

Оглавление

 

1. Выбор главных размеров. 5

2. Oпределение Z₁, w₁ и сечения провода обмотки статора. 5

3. Pасчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. 6

4. Pасчёт ротора. 7

5. Расчёт намагничивающего тока. 8

 

 

 

 

 

 

 

Выбор главных размеров

 

1. Исходя из типа двигателя 2p=6

2. Высоту оси вращения выбираем h = 80 мм (так же исходя из типа двигателя), D_a = 0,139 м.

3. Внутренний диаметр статора ( = 0,72) D = k_dD_a= 0,72*0,139 = 0,10 м.

4. Полюсное деление м.

5. Расчётная мощность (принимается =0,944, = 0,71.Для = 1,1 кВт, = 0,72). Вт.

6. Электромагнитные нагрузки (предварительно) А = 23000 А/м, Тл.

7. Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно)

8. Расчётная длина воздушного зазора .

W= рад/с.

9. Отношение находится в допустимых пределах.

 

2. определение Z₁, w₁и сечения провода обмотки статора

1. Предельные значения зубцового деления принимается t_1min=5,7 мм, t_1max=8,2 мм
2. Число пазов статора , , принимаем Z₁=54,
3. Зубцовое деление статора (окончательно) м.
4. Число эффективных проводников в пазу (предварительно при а = 1 т.е нет параллельных ветвей)
5. Принимаем, а = 2. U_n= a*
6. Окончательные значения

А/м,

Вб;

Тл. A и находятся в допустимых пределах.

1. Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

Предварительно для D_a=0,139 принимается .

А/м².

1. Сечение эффективного проводника (предварительно) м² = 0,211 мм², принимаем n_эл =2 может быть только целым;q_эл= q_эф/ n_эл = 0,211/2=0,105 мм². Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ, d_неизол = 0,355 мм, q_эл = 0,099мм², d_изол = 0,395.

18. Плотность тока в обмотке статора (окончательно)

А/мм²

 

 

расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

 

19. Принимаем предварительно В_z1=1,95 Тл, В_а=1,65 Тл мм,

(по табл. 9.13 для оксидированной стали k_c = 0,97);

мм.

20. Размеры паза в штампе принимаем b_ш = 2,7 мм; h_ш = 0,5 мм мм; мм. мм.

21. Размеры паза свету с учётом припуска на сборку (Для h = 80 принимается = 0,1мм и = 0,1мм).

мм, мм, мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников. мм².

Площадь поперечного сечения прокладок и корпусной изоляции в пазу

S_пр= 0, мм², односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0,25 мм.

22. Коэффициент заполнения паза в допустимых пределах. Уточнение размеров паза (п. 23-24) не требуется.

Расчёт ротора

25. Воздушный зазор δ ≈0.22 мм

26. Число пазов ротора Z₂ = 44

27. Внешний диаметр м

28. Длина L₂ = L₁ = 0,096 м

29. Зубцовое деление мм

30. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, т.к. сердечник насажен на вал (Для 2p = 6 и h = 80 мм принимается ). мм.

31. Ток в стержне ротора:

А.

32. Площадь поперечного сечения стержня. q_c= I₂/J₂ = 125,2/5*10⁶ =25,03 мм² (плотность тока в литой клетке принимаем J₂ = 5*10⁶ А/м²)

33. Паз ротора принимаем b_ш = 1 мм, h_ш = 0,5мм, h¹_ш = 0,3 мм, B_Z2 =1,8 Тл.

Допустимая ширина зубца мм

Размеры паза мм, мм.

мм.

Полная высота паза:

мм

 

Площадь поперечного сечения стержня:

мм²

34. Плотность тока в стержне А/м².

35. Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения: мм², где ; А/м².

Размеры замыкающих колец:

мм;

мм;

мм²;

мм.