Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Асинхронные двигатели - основные преобразователи электрической энергии в механическую и основа электропривода большинства механизмов. Конструктивное исполнение по способу монтажа. Климатические условия работы. Выбор главных размеров, тепловой расчет.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.03.2012 |
| Размер файла | 789,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Северо-Казахстанский государственный университет им.М. Козыбаева
Факультет энергетики и машиностроения
Кафедра энергетики и приборостроения
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему: "Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором"
по дисциплине - "Электрические машины"
Выполнил Зинько Е.П.
Научный руководитель
ст. преподаватель Шатковская Н.В.
Петропавловск 2010
Содержание
- Введение
- 1. Выбор главных размеров
- 2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора
- 3. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- 4. Расчёт ротора
- 5. Расчёт магнитной цепи
- 5.1 Магнитное напряжение воздушного зазора, F;
- 7. Расчёт потерь
- 8. Расчёт рабочих характеристик
- 9. Тепловой расчёт
- 10. Расчёт рабочих характеристик по круговой диаграмме
- Заключение
- Список использованной литературы
- Приложения
Введение
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм.
В данной курсовой работе рассматривается следующий двигатель:
исполнение по степени защиты: IP44
способ охлаждения: IС01
Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1081 - по первой цифре - двигатель на лапах, с подшипниковыми щитами; по второй и третьей цифрам - с горизонтальным расположением вала и нижним расположением лап; по четвертой цифре - с одним цилиндрическим концом вала.
Климатические условия работы: У3 - по букве - для умеренного климата; по цифре - для размещения в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли, солнечной радиации существенно меньше, чем на открытом воздухе каменные, бетонные, деревянные и другие, не отапливаемые помещения.
1. Выбор главных размеров
1.1 Определим число пар полюсов
(1.1)
Тогда число пар полюсов
1.2 Определим высоту оси вращения графически [1] рисунок 9.18. , в соответствии с , по [1] таблице 9.8 определим соответствующий оси вращения наружный диаметр
1.3 Внутренний диаметр статора
, (1.2)
где - коэффициент определяемый по [1] таблице 9.9.
При лежит в промежутке:
Выберем значение , тогда
1.4 По найденному значению внутреннего диаметра определим полюсное деление
(1.3)
1.5 Определим расчётную мощность , Вт,
, (1.4)
где - мощность на валу двигателя, Вт;
- отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено [1] рисунок 9.20. При и ,
Приближенные значения и возьмём по кривым, построенным по данным двигателей серии 4А [1] рисунок 9.21., б. При кВт и , , а
1.6 Электромагнитные пагрузки: А и В предварительно определим графически по кривым [1] рисунок 9.22., б. При кВт и , , Тл
1.7 Предварительно обмоточный коэффициент . Для двухслойных и одно-двухслойных обмоток при 2р>2 следует принимать =0,91-0,92, примем
1.8 Определим синхронную угловую скорость вала двигателя :
(1.5)
где - синхронная частота вращения
1.9 Рассчитаем длину воздушного зазора :
, (1.6)
где - коэффициент формы поля
1.10 Критерием правильности выбора главных размеров D и служит отношение , которое должно находиться в допустимых пределах [1] рисунок 9.25., a.
, значение лежит в рекомендуемых пределах, значит главные размеры определены верно.
2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора
2.1 Определим предельные значения: tZ1max и tz1min [1] рисунок 9.26. При и , , .
2.2 Возможные числа пазов статора, соответствующие выбранному диапазону t1
(2.1)
(2.2)
асинхронный двигатель электрическая энергия
Окончательно число пазов должно быть кратным значению числа пазов на полюс и фазу: q, примем . Тогда
, (2.3)
где m число фаз.
2.3 Окончательно определяем зубцовое деление статора:
(2.4)
2.4 Предварительный ток обмотки статора
(2.5)
2.5 Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии )
(2.6)
2.6 Принимаем число параллельных ветвей , тогда
проводников (2.7)
2.7 Окончательное число витков в фазе обмотки и магнитный поток
(2.8)
(2.9)
2.8 Определим окончательно значения электрических и магнитных нагрузок
(2.10)
(2.11)
Значения электрической и магнитных нагрузок незначительно отличаются от выбранных графически.
2.9 Выбор допустимой плотности тока производится с учётом линейной нагрузки двигателя
, (2.12)
где нагрев пазовой части обмотки статора, определим графически [1] рисунок 9.27., б,
2.10 Рассчитаем площадь сечения эфективных проводников:
(2.13)
Принимаем , тогда [1] таблица П-3.1 , , .
2.11 Окончательно определим плотность тока в обмотке статора
(2.14)
3. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
3.1 Расчёт паза статора начнём с предварительного выбора электромагнитных индукций в ярме статора BZ1, и в зубцах статора Ba. Значения индукций выбираются по допустимым значениям. Выберем значения, при [1] таблица 9.12 , а .
3.2 Выберем марку стали 2312 [1] таблица 9.13 и коэффициент заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора
3.3 По выбранным индукциям опредеолим:
высоту ярма статора , м,
(3.1)
минимальную ширину зубца
(3.2)
3.4 Подберём высоту шлица и ширину шлица полузакрытого паза. Для двигателей с высотой оси , мм. ширину шлица выберем из таблицы 9.16, [1] при и , .
3.5 Определим теперь размеры паза:
высоту паза , м,
(3.3)
размеры паза в штампе и , м,
Выберем , тогда,
(3.4)
м (3.5)
высота клиновой части паза =32,83мм
(3.6)
Рисунок 3. Паз спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором
3.6 Размеры паза в свету с учётом припусков на шихтовку и сборку сердечников: и , ширину, и , мм,
(3.7)
(3.8)
и высоту , мм,
(3.9)
Определим площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу,
, мм2,, (3.10)
где односторонняя толщина изоляции в пазу,
Расчитаем площадь поперечного сечения прокладок к пазу, , мм2, (3.11)
Определим площадь поперечного сечения паза для размещения проводников, , мм2,
(3.12)
3.7 Критерием правильности выбранных размеров служит коэффициент заполнения паза , который приближённо равен
(3.13)
таким образом выбранные значения верны.
4. Расчёт ротора
4.1 Выберем высоту воздушного зазора , определим её графически
[1] рисунок 9.31., при и ; .
4.2 Внешний диаметр короткозамкнутого ротора, D2, мм,
(4.1)
4.3 Длина ротора равна длине воздушного зазора: , .
4.4 Число пазов выберем из таблицы [1] табл.9.18, .
4.5 Определяем величину зубцового деления ротора, ,
(4.2)
4.6 Значение коэффициента kB для расчёта диаметра вала, определим из таблицы [1] таблица 9.19 при и , .
Тогда внутренний диаметр ротора, Dj, равен:
(4.3)
4.7 Определим ток в стержне ротора, ,
, (4.4)
где ki коэффициент учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение , определим графически, при ; .
коэффициент приведения токов, определим по формуле;
(4.5)
Тогда искомый ток в стержне ротора;
4.8 Определим площадь поперечного сечения стержня, ,
, (4.6)
где допустимая плотность тока, в нашем случае
4.9 Паз ротора выполняем грушевидный закрытый, с размерами шлица: , , .
Магнитную индукцию в зубце ротора выберем из промежутка [1] таблица 9.12, примем . Определим допустимую ширину зубца,,
(4.7)
Расчитаем размеры паза, ширину, b1 и b2,
(4.8)
(4.9)
высоту, h1, (4.10)
Рассчитаем полную высоту паза ротора, hП2,
(4.11)
Уточним площадь сечения стержня, ,
(4.12)
4.10 Определим плотность тока в стержне, J2,
(4.13)
Рисунок 4. Паз спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором
4.11 Рассчитаем площадь сечения короткозамыкающих колец, qкл,
, (4.14)
где ток, в кольце, определим по формуле
, (4.15)
где , тогда
(4.16)
4.12 Рассчитаем рамеры замыкающих колец: , и средний диаметр кольца
(4.17)
(4.18)
Уточним площадь сечения кольца
(4.19)
(4.20)
5. Расчёт магнитной цепи
Магнитопровод из стали 2312;
5.1 Магнитное напряжение воздушного зазора, F;
, (5.1)
где kд коэффициент воздушного зазора, определим по формуле
, (5.2)
где
Тогда магнитное напряжение воздушного зазора
5.2 Значение индукций в зубцах статора и ротора;
(5.3)
(5.4)
5.3 Магнитное напряжение зубцовых зон статора, Fz1;
Fz1=2hz1Hz1, (5.5)
где 2hz1 - расчетная высота зубца статора, м.
Hz1 определим по таблица П-1.10, [1] при ,
5.4 Магнитное напряжение зубцовых зон ротора, Fz2;
, (5.6), где
, таблица. П-1.10 [1],
5.5 Рассчитаем коэффициент насыщения зубцовой зоны, kz;
(5.7)
5.6 Расчитаем индукцию в ярме статора, Ba;
(5.8)
5.7 Найдём длину средней магнитной линии ярма статора, La;
(5.9)
5.8 Определим напряженность поля Ha при индукции Вa по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, 2312 А/м. [1] таблица П-1.9 При , .
5.9 Найдём магнитное напряжение ярма статора, Fa, А.
(5.10)
5.10 Определим индукцию в ярме ротора, Bj;
, (5.11)
где h'j - расчетная высота ярма ротора, м.
Для двигателей с 2р?4 с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал h'j определяют по формуле;
(5.12)
5.11 Определим длину средней магнитной линии потока в ярме ротора - Lj, м.
Для всех двигателей, кроме двухполюсных с непосредственной посадкой на вал, длина средней магнитной линии потока в ярме ротора определяется по формуле;
, (5.13),
где hj высота спинки ротора, находится по формуле;
(5.14),
5.12 Напряжённость поля Hj при индукции определим по кривой намагничивания ярма для принятой марки стали, А/м, [1]. таблица П-1.9 При , .
Определим магнитное напряжение ярма ротора, Fj;
(5.15)
5.13 Рассчитаем суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов), Fц, А.
(5.16)
5.14 Коэффициент насыщения магнитной цепи, .
(5.17)
5.15 Намагничивающий ток, , А.
(5.18)
относительное значение намагничивающего тока, .
(5.19)
6. Параметры рабочего режима
Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора х1, r1, ротора r2, x2, сопротивление взаимной индуктивности х12 (или xм), и расчетное сопротивление r12 (или rм), введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.
Схемы замещения фазы асинхронной машины, основанные на приведении процессов во вращающейся машине к неподвижной, приведены на рисунке 1. Физические процессы в асинхронной машине более наглядно отражает схема, изображенная на рисунке 1. Но для расчета удобнее преобразовать ее в схему, показанную на рисунке 2.
Рисунок 6.1 Схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины
Рисунок 6.2 Преобразованная схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины
6.1 Активное сопротивление фазы обмотки статора r1, рассчитаем по формуле;
, (6.1)
где L1 общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м;
а число параллельных ветвей обмотки;
с115 удельное сопротивление материала обмотки (меди для статора) при расчетной температуре. Для меди .
kr коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока.
В проводниках обмотки статора асинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно из-за малых размеров элементарных проводников. Поэтому в расчетах нормальных машин, как правило, принимают kr =1.
6.2 Общую длину проводников фазы обмотки L1 расчитаем по формуле;
, (6.2)
где lср средняя длина витка обмотки, м;
6.3 Среднюю длину витка lср находят как сумму прямолинейных пазовых и изогнутых лобовых частей катушки.
, (6.3)
где lП длина пазовой части равна конструктивной длине сердечников машины, . lл длина лобовой части.
6.4 Длина лобовой части катушки всыпной обмотки статора определяется по формуле;
, (6.4)
где Кл коэффициент, значение которого зависит от числа пар полюсов, для [1] табл.9.23 , bКТ средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов:
, (6.5)
где 1 относительное укорочение шага обмотки статора. Обычно принимают .
Коэффициент , для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус.
Средняя длина:
Общая длина эффективных проводников фазы обмотки;
Активное сопротивление фазы обмотки статора;
6.5 Определим длину вылета по лобовой части;
, (6.6)
где Квыл коэффициент, определяемый по [1] табл.9.23 при .
6.6 Определим относительное значение сопротивления фазы обмотки статора, .
(6.7)
6.7 Определим активное сопротивление фазы обмотки ротора, r2;
, (6.8)
где rс сопротивление стержня
rкл сопротивление кольца
6.8 Сопротивление стержня рассчитаем по формуле;
(6.9)
6.9 Рассчитаем сопротивление кольца;
(6.10)
Тогда активное сопротивление ротора
6.10 Приведём r2 к числу витков обмотки статора, определим ;
(6.11)
6.11 Относительное значение сопротивления фазы обмотки ротора.
(6.12)
6.12 Индуктивное сопротивление фаз обмотки ротора:
, (6.13)
где п - коэффициент магнитной проводимости пазового ротора.
Исходя из рисунка 9.50. e, [1], п определим по формуле из таблицы 9.26
(6.14)
При наличии вентиляционных каналов ,
, , (проводники закреплены пазовой крышкой)
(6.15)
л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
(6.16)
д1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния, определим по формуле
, (6.17)
где
где определяется графически, при , [1] рисунок 9.51 д,
По формуле (6.13) рассчитаем индуктивное сопротивление обмотки статора
6.13 Определим относительное значение индуктивного сопротивления обмотки статора,
(6.18)
6.14 Произведём расчёт индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора, по формуле:
, (6.19)
где п2 - коэффициент магнитной проводимости паза ротора
л2 - коэффициент магнитной проводимости лобовой части ротора
д2 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора
Коэффициент магнитной проводимости паза ротора рассчитаем по формуле, исходя из [1] таблицы 9.27
, (6.20)
где , .
(6.21)
6.15 Коэффициент магнитной проводимости лобовой части ротора определим по формуле:
(6.22)
6.16 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора определим по формуле
, (6.23)
где
6.17 Найдём значение индуктивного сопротивления по формуле (6.19)
Приведём x2 к числу витков статора
(6.24)
Относительное значение,
(6.25)
7. Расчёт потерь
7.1 Рассчитаем основные потери в стали статора асинхронной машины, по формуле:
, (7.1)
где - удельные потери [1] таблица 9.28
- показатель степени, для марки стали 2312
kда и kдz - коэффициенты учитывающие влияние на потери в стали, для стали марки 2312 , , ma - масса ярма, считается по формуле: mz1 - масса зубцов статора
, (7.2)
где - удельная масса стали
(7.3)
7.2 Рассчитаем полные поверхностные потери в роторе
, (7.4)
где pпов2 - удельные поверхностные потери, определим по формуле
, (7.5)
где - коэффициент учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери, В02 - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре, определим по формуле
, (7.6)
где определяется графически, при
[1] рисунок 9.53, б.
7.3 Рассчитаем удельные поверхностные потери по формуле (7.5)
7.4 Рассчитаем пульсационные потери в зубцах ротора
, (7.6)
где mz2 - масса стали зубцов ротора
Впул2 - амплитуда магнитной пульсации в роторе
(7.7)
(7.8)
7.5 Определим сумму добавочных потерь в стали
(7.9)
7.6 Полные потери в стали
(7.10)
7.7 Определим механические потери:
, (7.11)
где , при .
7.8 Рассчитаем добавочные потери при номинальном режиме
(7.12)
7.9 Ток холостого хода двигателя
, (7.13)
где Iх. х. а. - активная составляющая тока холостого хода, её определим по формуле
, (7.14)
где Рэ.1 х. х. - электрические потери в статоре при холостом ходе
(7.15)
7.10 Определим коэффициент мощности при холостом ходе
(7.16)
8. Расчёт рабочих характеристик
8.1 Определим действительную часть сопротивления
(8.1)
8.2 Мнимая часть
(8.2)
8.3 Постоянная электродвигателя
(8.3)
(8.4)
8.4 Определим активную составляющую тока
(8.5)
8.5 Определим величины:
(8.6)
(8.7)
(8.8)
8.6 Потери, не меняющиеся при изменении скольжения
(8.9)
Принимаем и рассчитаем рабочие характеристики, при скольжении равном: 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,0155. Результаты расчёта запишем в таблицу 1.
Таблица 1
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
|
Расчётная формула |
С.И. |
Скольжение s |
|||||
|
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
sном= =0,0155 |
|||
|
Ом |
3,37 |
1,69 |
1,12 |
0,84 |
1,09 |
||
|
Ом |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
Ом |
3,39 |
1,71 |
1,14 |
0,86 |
1,11 |
||
|
Ом |
0,215 |
0,215 |
0,215 |
0,215 |
0,215 |
||
|
Ом |
3,4 |
1,72 |
1,16 |
0,89 |
1,13 |
||
|
А |
64,71 |
127,91 |
189,66 |
247, 19 |
194,69 |
||
|
- |
0,997 |
0,994 |
0,983 |
0,966 |
0,982 |
||
|
- |
0,063 |
0,125 |
0,185 |
0,242 |
0, 190 |
||
|
А |
69,28 |
134,41 |
196,08 |
250,52 |
201,02 |
||
|
А |
80,72 |
93,11 |
112,97 |
138,69 |
114,95 |
||
|
А |
106,37 |
163,51 |
226,3 |
286,35 |
231,57 |
||
|
А |
67,3 |
133,03 |
197,25 |
257,08 |
202,48 |
||
|
кВт |
45,72 |
88,71 |
129,41 |
165,34 |
132,67 |
||
|
кВт |
0,757 |
1,789 |
3,426 |
5,486 |
3,587 |
||
|
кВт |
0,212 |
0,828 |
1,821 |
3,093 |
1,919 |
||
|
кВт |
0,2286 |
0,444 |
0,647 |
0,827 |
0,663 |
||
|
кВт |
2,798 |
4,661 |
7,494 |
11,006 |
7,769 |
||
|
кВт |
42,92 |
84,05 |
121,92 |
154,33 |
124,9 |
||
|
- |
0,939 |
0,947 |
0,942 |
0,933 |
0,941 |
||
|
- |
0,651 |
0,822 |
0,866 |
0,875 |
0,868 |
Р2н=110 кВт; U1н=220/380 В; 2p=10; I0a=2,18 A; I0p=I=76,48 A;
Pcт + Pмех=1,6 кВт; r1=0,0223 Oм; r2=0,0156 Oм; с1=1,04;
а=1,0816; а=0,0232 Ом; b=0; b=0,215 Ом
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 8.1 График зависимости cos двигателя от мощности P2
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 8.2 График зависимости s двигателя от мощности P2
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 8.3 График зависимости з двигателя от мощности P2
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 8.4 График зависимости I1 двигателя от мощности P2
9. Тепловой расчёт
9.1 Определим превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя
, (9.1)
где при и степени защиты IP44. [1] таблица 9.35
1 - коэффициент теплоотдачи с поверхности, определим графически [1] рисунок 9.67, в,
, (9.2)
где - коэффициент увеличения потерь, для класса нагревостойкости F
(9.3)
9.2 Рассчитаем перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора
, (9.4)
где Пп1 - периметр поперечного сечения паза статора, определим по формуле
(9.5)
экв. - средняя эквивалентная теплопроводимость пазовой части, для класса нагревостойкости F , [1] страница 452
- среднее значение коэффициента теплопроводимости внутренней изоляции.
определим графически, при , , [1] рисунок 9.69.
9.3 Определим перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей
, (9.6)
где , .
Лобовые части обмотки статора не изолированы, поэтому
9.4 Рассчитаем превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины
(9.7)
9.5 Определим среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины
(9.8)
9.6 Рассчитаем среднее превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды
, (9.9)
где в - определим графически [1] рисунок 9.68, в, .
- сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя
(9.10)
, (9.11)
где - суммарные потери в двигателе при номинальном режиме
Рэ1 - электрические потери в обмотке статора при номинальном режиме
Рэ2 - электрические потери в обмотке ротора при номинальном режиме
, (9.12)
где Sкор. - площадь поверхности станины
Пр определяем графически, при ,
9.7 Определим среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
(9.13)
9.8 Определим расход воздуха требуемый для вентиляции
, (9.14)
где Кm - коэффициент учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором
(9.15)
где m - коэффициент, при , и при ,
9.9 Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором при конструктивном исполнении, и размерах принятых в серии 4А может быть приближённо определён по формуле
(9.16)
, т.е. расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором больше расхода воздуха требуемого для вентиляции электродвигателя.
10. Расчёт рабочих характеристик по круговой диаграмме
10.1 Сначала определим ток синхронного холостого хода, по формуле:
(10.1)
где
10.2 Рассчитаем активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания
(10.2)
(10.3)
10.3 Рассчитаем масштабы круговой диаграммы: масштаб тока равен
, (10.4)
где Dк - диаметр круга диаграммы, выбирается из интервала: , выберем .
Масштаб мощности
(10.5)
Масштаб момента
(10.6)
Круговая диаграмма двигателя приведена в приложении. Окружность диаметром Dк с центром О является геометрическим местом концов вектора тока статора двигателя при различных скольженьях. Точка А0 определяет положение конца вектора тока I0 при синхронном холостом ходе, а - при реальном холостом ходе двигателя. Отрезок , равен коэффициенту мощности при холостом ходе. Точка А3 определяет положение конца вектора тока статора при коротком замыкании (s=1), отрезок - ток Iк. з., а угол - . Точка А2 определяет положение конца вектора тока статора при .
Промежуточные точки на дуге А0А3 определяют положение концов вектора тока I1 при различных нагрузках в двигательном режиме . Ось абсцис диаграммы ОВ является линией первичной мощности Р1. Линией электромагнитной мощности Рэм или электромагнитных моментов Мэм является линия А0А2. Линией полезной мощности на валу (вторичной мощности Р2) является линия А'0А3.
Рисунок 10. Круговая диаграмма
Заключение
В данной курсовой работе был спроектирован асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. В результате расчета были получены основные показатели для двигателя заданной мощности з и cos, которые удовлетворяют предельно допустимым значением ГОСТа для серии двигателей 4А. Был произведен расчет и построение рабочих характеристик проектируемой машины.
Таким образом, по данным расчета данному двигателю можно дать следующее условное обозначение:
4А355М10У3,где:
4 - порядковый номер серии;
А - род двигателя - асинхронный;
355 - высота оси вращения;
М - условная длина станины по МЭК;
10 - число полюсов;
У - климатическое исполнение для умеренного климата;
3 - категория размещения.
Номинальные данные спроектированного двигателя:
Р2н=110 кВт, U1н=220/380 В, I1н=218,55 А, cosн=0,82, н=0,93
Список использованной литературы
1. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / П79 И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 767 с.: ил.
2. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного: Учебник для вузов. - СПб,: - Питер, 2007. - 350 с.
3. Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Учебное пособие для студентов образоват. учреждений сред. проф. образования/ М.М. Кацман. - М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 480 с.
Приложения
Приложение А
Рисунок 1. Схема двухслойной обмотки с укороченным шагом, Z=90, 2p=10, a=2
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.09.2012Асинхронный двигатель как основной преобразователь электрической энергии в механическую и основа электропривода. Анализ конструкции электродвигателя. Расчет параметров магнитного потока, сопротивления обмоток. Круговая диаграмма и рабочие характеристики.
курсовая работа [275,8 K], добавлен 06.09.2012Конструкция асинхронного двигателя и определение главных размеров. Электромагнитные потери, рабочие и пусковые характеристики. Построение круговой диаграммы, тепловой, вентиляционный и механический расчет. Экономическая выгода и технология сборки.
курсовая работа [701,8 K], добавлен 01.08.2010Размеры, конфигурация, материал магнитной цепи трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами. Тепловой и вентиляционный расчеты, расчет массы и динамического момента инерции.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 22.03.2018Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.01.2011Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2015Определение эквивалентной мощности и подбор асинхронного двигателя с фазным ротором. Проверка заданного двигателя на нагрев по методу средних потерь, перегрузочную способность при снижении напряжения в сети. Расчет теплового режима выбранного двигателя.
курсовая работа [455,0 K], добавлен 12.05.2015Выбор главных размеров статора, ротора и короткозамыкающего кольца. Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с закрытыми пазами. Масса двигателя и динамический момент инерции ротора. Вентиляционный расчет двигателя с радиальной вентиляцией.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 15.10.2012Принцип действия асинхронного двигателя. Устройство асинхронных электродвигателей с фазным ротором. Схемы присоединения односкоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Режимы работы электродвигателей, их монтаж и центровка.
презентация [674,1 K], добавлен 29.04.2013Электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчет шестиполюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором полезной мощности 45 кВт на напряжение сети 380/660 В. Механический расчет вала и подшипников. Элементы конструкции двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.09.2012
