Аннотация
Данный курсовой проект содержит ____ страниц.
В данном курсовом проекте приведен расчет асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором номинальной мощностью ___ кВт и
номинальной частотой вращения _____ об/мин, питающийся от
трехфазного источника энергии напряжением 220В.
Содержание
Введение…………………………………………………………….....................4
Исходные данные………………………………………………………………....5
1. Главные размеры……………………………………………………………….6
2. Обмотка статора………………………………………………………………………...8
3. Обмотка короткозамкнутого ротора………………………………………………13
4. Расчет магнитной цепи…………………………………………………………..16
Введение
Ускорение научно-технического прогресса требует всемерной автоматизации производственных процессов. Для этого необходимо создавать электрические машины, удовлетворяющие по своим показателям и характеристикам, весьма разнообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства.
В настоящее время отечественной электропромышленностью изготовляются асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 1000 кВт, синхронные двигатели мощностью от 132 до 1000 кВт серий СД2 и СД32 и машины постоянного тока мощностью от 0,37 до 1000 кВт серии 4П. Машины, выпускаемые в нашей стране, обладают высокими технико-экономическими показателями, находящимися на уровне современных ведущих зарубежных фирм.
Наибольший удельный вес в выпуске электрических машин занимают
асинхронные двигатели, конструкция которых относительно простая, а
трудоемкость изготовления малая. О масштабах применения и значения
этих машин в народном хозяйстве страны можно судить по тому, что
|
|
асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 400 кВт потребляют в России
более 40% всей вырабатываемой электрической энергии.
Исходные данные
Номинальный режим работы
Продолжительный (S1)
Исполнение ротора
Короткозамкнутый
3. Номинальная отдаваемая мощность 
, кВт
???
4. Количество фаз статора 
???
Способ соединения фаз статора
∆/Y
6. Частота сети 
, Гц
Номинальное линейное напряжение U, В
220/380
8. Синхронная частота вращения 
, об/мин
???
Степень зашиты от внешних воздействий
IP44
Способ охлаждения
IC0141
11. Количество пар полюсов р, по (9-1)
???
Главные размеры
1.1 Определение количества пар полюсов
1.2. Выбор высоты оси вращения
h=? мм (1, таблица 9-1)
1.3. Выбор наружного диаметра сердечника статора
мм (1, таблица 9-2)
1.4.Определение внутреннего диаметра сердечника статора
(1, таблица 9-3)
1.5 Расчетная мощность электродвигателя
,
где 
-предварительное значение КПД двигателя при номинальной нагрузке
(1, рис.9-2)
-предварительное значение коэффициента мощности двигателя(1,рис.9-3)
Вт
1.6.Предварительное значение электромагнитных нагрузок
-предварительное значение обмоточного коэффициента
А/см (1, рис.9-4,а)
Тл (1,рис 9-4,б)
Окончательно, принимаем
А/см
Тл
1.7.Расчетная длина сердечника статора
мм
1.8.Конструктивная длина сердечника статора
т. к в данном случае в сердечнике статора отсутствуют радиальные вентиляционные каналы (
),то
1.9.Отношение длины сердечника статора к внутреннему диаметру сердечника статора
|
|
1.10.Предельное отношение длины сердечника статора к внутреннему диаметру сердечника статора (1, таблица 9-6)
1.11Сердечник статора
Сердечник статора собирают из отдельных отштампованных листов холоднокатаной изотропной электротехнической стали марки 2013 толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.
Для стали 2013 используется изолирование оксидированием.
-коэффициент заполнения стали
1.12.Количество пазов сердечника статора
где 
(1, таблица 9-8)
1.13.Сердечник ротора
Сердечник ротора собирают из отдельных отштампованных листов холоднокатаной изотропной электротехнической стали марки 2013 толщиной 0,5 мм имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.
Т.к 
, то ротор данного двигателя выполнен без скоса пазов.
1.14.Наружный диаметр сердечника ротора
где 
- воздушный зазор между статором и ротором (1, таблица 9-9)
1.15.Внутрений диаметр листов статора
???
1.16. Количество пазов сердечника ротора
Принимаем 
(1, таблица 9-11)
2.Обмотка статора
2.1 Типы обмоток
Для двигателя принимаем двухслойную всыпанную обмотку из провода марки ПЭТ-155(класса нагревостойкости F), укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы.
Обмотку статора выполняют шестизонной; каждая зона равна 60 эл.град.
2.2.Коэфициент распределения обмотки
где 
2.3.Диаметральный шаг по пазам
мм
где 
- укорочение шага
2.4.Коэффициент укорочения
2.5.Обмоточный коэффициент
2.6.Предварительное значение магнитного потока 
Вб
2.7.Предварительное количество витков в обмотке фазы
|
|
2.8Предварительное количество эффективных проводников в пазу
где 
- число параллельных ветвей обмотки статора
Окончательно, принимаем 
2.9Уточнение предварительно установленных параметров
2.9.1Уточненое количество витков в обмотке фазы
2.9.2.Уточненное значение магнитного потока
Вб
2.9.3.Уточненное значение индукции в воздушном зазоре
Тл
2.9.4.Предварительное значение номинального фазного тока
А
2.9.5 Уточненная линейная нагрузка статора
А/см
2.10.Магнитная индукция в спинке статора
Тл (1, таблица9-13)
2.11.Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора
мм
2.12. Среднее значение магнитной индукции в зубцах статора
Тл (1, таблица9-14)
2.13. Ширина зубца
мм
2.14. Высота спинки статора
мм
2.15. Высота паза
мм
2.16. Большая ширина паза
мм
где 
- предварительное значение ширины шлица
-
2.17. меньшая ширина паза
мм
где 
- высота шлица
2.18.проверка правильности определения 
и 
исходя из требования 
.Условие:
где - предварительное значение ширины шлица
- высота шлица
2.19.Площадь поперечного сечения паза в штампе
где 
- предварительное значение ширины шлица
- высота шлица
2.20 Площадь поперечного сечения паза в свету
где - предварительное значение ширины шлица
- высота шлица
- припуск на сборку сердечников статора и ротора по ширине
- припуск на сборку сердечников статора и ротора по высоте
2.21. Площадь поперечного сечения паза корпусной изоляции
- среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции
2.22 Площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней катушками в пазу, на дне паза и под клином
2.23. Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой.
2.24.Диаметр элементарного изолированного провода
где 
- коэффициент заполнения паза при ручной укладке (1, стр.132)
- количество элементарных проводов в эффективном
- диаметр элементарного изолированного провода
2.24. Диаметр элементарного неизолированного провода
(1, приложение 1)
-площадь поперечного сечения неизолированного провода(1, приложение 1)
2.25.Уточнение коэффициента заполнения паза и ширины шлица
,
т.к. 
мм, то принимаем 
= 
= 4,02мм
2.26.Плотность тока в обмотке статора
2.27.Уровень удельной тепловой нагрузки статора
(1, §9-4)
Среднее допускаемое значение уровня удельной тепловой нагрузки статора.
-коэффициент, учитывающий изменение эффекта охлаждения обмотки и влияния его на 
при различных частотах вращения. (1, таблица 9-15)
отличается от на 12%, что допустимо.
2.28.Среднее зубцовое деление статора
2.29.Средняя ширина одной катушки обмотки статора
2.30.Средняя длина одной лобовой части катушки обмотки статора
2.31.Средняя длина витка обмотки статора
2.32.Длина вылета лобовой части обмотки
Рисунок 1 – Эскиз трапецеидального полузакрытого паза статора
3.Обмотка короткозамкнутого ротора.
3.1 Принимаем для обмотки ротора овальные закрытые пазы.
3.1.1.Предварительная высота паза
, (1, рис.9-12)
3.1.2.Расчетная высота спинки ротора
,
где 
- диаметр вентиляционных каналов
3.1.3.Магнитная индукция в спинке ротора
3.1.4.Зубцовое деление по наружному диаметру ротора
3.1.5.Магнитная индукция в зубцах ротора
, (1, таблица 9-18)
3.1.6.Ширина зубца
3.1.7.Меньший радиус паза
3.1.8.Больший радиус паза
,
где 
3.1.9.Расстояние между центрами радиусов 
,
где
3.1.10.Проверка правильности определения радиусов 
и 
исходя из условия 
т.к из последнего равенства погрешность ∆<5%, то считаем что радиусы определены верно.
3.1.11.Площадь поперечного сечения стержня, равная площади поперечного сечения паза в штампе.
3.2 Короткозамыкающее кольцо обмотки ротора
3.2.1.Поперечное сечение кольца (для литой клетки)
3.2.2.Высота кольца (для литой клетки)
3.2.3.Длина кольца(для литой клетки)
3.2.4.Средний диаметр кольца (для литой клетки)
3.2.5.Вылет лобовой части обмотки
где 
-длина лобовой части стержня
-коэффициент, учитывающий изгиб стержня
Рисунок 2 – Эскиз овального закрытого паза ротора
4.Расчет магнитной цепи.
4.1. МДС для воздушного зазора.
4.1.1Коэффициет, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного
зазора вследствие зубчатого строения статора
4.1.2. Коэффициет, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного
зазора вследствие зубчатого строения ротора
4.1.3. Коэффициет, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного
зазора при наличии радиальных каналов на статоре или на роторе.
4.1.4. Общий коэффициент воздушного зазора
4.1.5. МДС для воздушного зазора
4.2. МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора
4.2.2. Напряженность магнитного поля
(1, приложение 8)
4.2.1. Средняя длина пути магнитного потока
4.2.2. МДС для зубцов
4.3. МДС для зубцов при овальных закрытых пазах ротора
4.3.1.Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца
4.3.2.Коэффициент зубцов
4.3.3. Напряженность магнитного поля
(1, приложение 14)
4.3.4. Средняя длина пути магнитного потока
4.3.5. МДС для зубцов
4.3. МДС для cпинки статора
4.3.3. Напряженность магнитного поля
(1, приложение 11)
4.3.4. Средняя длина пути магнитного потока
4.3.5. МДС для зубцов
4.4. МДС для cпинки ротора
4.4.1. Напряженность магнитного поля
(1, приложение 5)
4.4.2. Средняя длина пути магнитного потока
4.4.3. МДС для зубцов
4.4. Параметры магнитной цепи
4.4.1. Суммарная МДС магнитной цепи на один полюс
4.4.2. Коэффициент насыщения магнитной цепи
4.4.2. Намагничивающий ток
4.4.2. Намагничивающий ток в относительных единицах ЭДС холостого хода
4.4.3. ЭДС холостого хода
4.4.4. Главное индуктивное сопротивление
4.4.5. Главное индуктивное сопротивление в относительных единицах
Заключение
Двигателю, рассчитанному в данном курсовом проекте, соответствует двигатель из ряда стандартных.
его параметры:
Мощность ___кВт
частота _____об/мин
Список использованных источников.
1. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин М: Высшая школа,2001. 430 с.
2. Копылов И.П.Электрические машины М: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.
3. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин М: Энергия,1970. 632 с.
4. Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения: справочник М: машиностроение 1992. – 608 с.
5. Справочник по электрическим машинам / под ред.И.Н.Копылова. М: Энергоатомиздат. т.1.- 1988. – 456 с.