Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Асинхронный двигатель серии 4А со степенью защиты IP44, h = 315 мм: 1, 2 - сердечники статора и ротора; 3 - короткозамыкающее кольцо обмотки ротора; 4 - обмотка статора; 5, 9 - подшипниковые щиты; 6 - вентилятор; 7 - кожух вентилятора; 8 - подшипники; 10 - вал; 11 - коробка выводов; 12 - отверстия для входа воздуха в кожух вентилятора

Введение

Асинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов использующихся во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточные меди, изоляции, электрической стали и других затрат.

На ремонт и обслуживание асинхронных двигателей в эксплуатации средства составляют более 5% затрат из обслуживания всего установленного оборудования.

Поэтому создание серии высокоэкономичных и надежных асинхронных двигателей является важнейшей народно-хозяйственной задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатации и высококачественный ремонт играют первоочередную роль в экономике материалов и трудовых ресурсов.

В серии 4А за счет применения новых электротехнических материалов и рациональной конструкции, мощность двигателей при данных высотах оси вращения повышена на 2-3 ступени по сравнения с мощностью двигателей серии А2, что дает большую экономию дефицитных материалов.

Серия имеет широкий ряд модификации, специализированных исполнений на максимальных удовлетворительных нужд электропривода.

1. Выбор главных размеров

К главным размерам относятся наружный и внутренний диаметры и осевая длина сердечника статора. Высота оси вращения и диаметры машины при заданной мощности зависят от числа полюсов и степени защиты.

Рисунок 1.1 Сердечник статора иего главные размеры

Число пар полюсов:

(1.1)

Высота оси вращения:

(двигатель 4А180S4У3) (1.2)

Рис. 1.2. Высота оси вращения h двигателей различных мощности и частоты вращения: а - со степенью защиты IP44;

Таблица 1.1. Внешние диаметры статоров асинхронных двигателей различных высот оси вращения

Внешний диаметр Da = 0,313 м

Внутренний диаметр статора:

(1.1.3)

Таблица 1.2. Значения коэффициента K_D в зависимости от числа полюсов 2p

Значение D округляют до целого числа миллиметров.

Полюсное деление:

(1.4)

Расчетная мощность:

(1.5)

Электромагнитные нагрузки:

A/м (1.6)

Тл (1.7)

Принимаем обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки:

(1.8)

Расчетная длина воздушного зазора:

 (1.9)

(1.10)

Отношение значение находится в рекомендуемых пределах (0,65-1,3) (1.11)

2. Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора

асинхронный двигатель обмотка статор

Следующий этап расчёта включает определение числа пазов статора Z₁ и числа витков в фазе обмотки статора w₁. При этом число витков фазы обмотки статора должно быть таким, чтобы линейная нагрузка двигателя и индукции в воздушном зазоре как можно более близко совпадали с их значениями, принятыми предварительно при выборе главных размеров, а число пазов статора обеспечивало достаточно равномерное распределение катушек обмотки

Предельные значения :

(2.1)

Число пазов статора

(2.2)

(2.3)

Рисунок 2.1. Зубцовое деление статора асинхронного двигателя

Принимаем тогда

Обмотка двухслойная

Зубцовое деление статора

(2.4)

Число эффективных проводников в пазу (предварительно при условии а=1)

(2.5)

(2.6)

Принимаем а = 2, тогда

(2.7)

принимаем

Окончательные значения

Число витков в фазе:

(2.8)

Линейная токовая нагрузка:

(2.9)

Магнитный поток:

(2.10)

Шаг двухслойной обмотки (предварительно):

(2.11)

(2.12)

Для двухслойной обмотки:

(2.13)

при (2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

Значения А и находятся в допустимых пределах

Плотность тока в обмотке статора (предварительно) по п. 2.6:

(2.18)

= (2.19)

Сечение эффективного проводника (предварительно):

(2.20)

Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем тогда

обмоточный провод ПЭТВ , (2.21)

Для всыпных обмоток при ручной укладке рекомендуется использовать медный круглый провод марки ПЭТ-155.

Таблица 2.1. Диаметр и площади поперечного сечения круглых медных эмалированных проводов марок ПЭТВ и ПЭТ-155

В двухполюсных двигателях разрешается увеличивать n_эл до 10…12, так как в них может быть не более двух параллельных ветвей.

В результате определяются сечение q_эл и диаметры изолированного d_из и неизолированного d провода

(2.22)

Плотность тока в обмотке статора (окончательно):

 (2.23)

3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

асинхронный двигатель обмотка статор

Размеры пазов в электрических машинах должны быть выбраны таким образом, чтобы: во-первых, площадь поперечного сечения паза соответствовала количеству и размерам размещаемых в нем проводников обмотки с учетом всей изоляции, и, во-вторых, чтобы значения индукций в зубцах и ярме статора находились в определенных пределах, зависящих от типа, мощности, исполнения машины и от марки электротехнической стали сердечника. Конфигурация пазов и зубцов определяется типом обмотки, который в свою очередь зависит от мощности, номинального напряжения и исполнения машины. Расчет размеров зубцовой зоны проводят по допустимым индукциям в ярме и в зубцах статора

Рисунок 3.1 К расчету размеров зубцовой зоны статоров с прямоугольной конфигурацией пазов

Принимаем предварительно

; (3.1)

Таблица 3.1. Допустимые значения индукции на участках магнитной цепи, Тл

= (3.2)

для оксидированных листов стали

= (3.3)

Размеры паза в штампе принимаем:

(3.4)

(3.5)

(3.6)

(3.7)

Размеры паза в свету с учетом припуска на cборку:

 (3.8)

Площадь поперечного сечения паза «в свету» для размещения проводников:

(3.9)

Площадь поперечного сечения прокладок:

(3.10)

(для двухслойной обмотки)

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:

(1.3.11)

- односторонняя толщина изоляции в пазу

Коэффициент заполнения паза:

(1.3.12)

Полученное значение допустимо для двигателей с (0,70ч0,75).

Размещено на Allbest.ru