Электромагнитный расчет двигателя
Данные для расчета параметров двигателя, его скорости, размеров и мощности. Размеры зубцовой зоны статора. Определение площади поперечного сечения провода обмотки статора. Расчет ротора, намагничивающего тока, потерь, рабочих и пусковых характеристик.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.04.2014 |
| Размер файла | 373,0 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 РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет: ФМА
Курсовая работа
по курсу "Электрические машины"
Студент: Ивченко В.А.
Преподаватель: Комаров А.В.
Новосибирск 2014 г.
Содержание
- Электромагнитный расчёт
- Определение Z1, w1, и площади поперечного сечения провода обмотки статора
- Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- Расчёт ротора
- Расчёт намагничивающего тока
- Расчёт потерь
- Расчёт рабочих характеристик
- Расчёт пусковых характеристик
- Список использованных источников
Исходные данные
|
1 вариант |
||||||
|
Тип |
Двигатель |
|||||
|
АИР |
160 S2 |
50 |
15 |
1,4 |
2,0 |
Электромагнитный расчёт
Скорость двигателя:
Выбор главных размеров:
Высота оси вращения:
Наружный диаметр статора:
Внутренний диаметр статора:
Полюсное деление:
Расчётная мощность: Отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению: , ,
Электромагнитные нагрузки со степенью защиты IP44:
Линейная нагрузка:
Магнитная нагрузка
Обмоточный коэффициент при большей полюсности (предварительно):
Длина воздушного зазора:
Синхронная угловая частота:
Коэффициент:
Критерий правильности:
Значение находится в допустимых пределах.
Определение Z1, w1, и площади поперечного сечения провода обмотки статора
Пределы значения зубцового деления статора: ,
Число пазов статора:
,
Число зубцов на пару полюсов и фазу
Так как , следовательно, обмотка будет распределенной.
Окончательные значения:
А) , Б)
Номинальный ток обмотки статора:
Число эффективных проводников в пазу:
Окончательные значения:
А) Число эффективных проводников в пазу :
Б) Число витков в фазе обмотки:
В) Линейная нагрузка:
Полученное значение не выходит за пределы рекомендуемой области , больше чем на 5%;
Г) Магнитный поток:
Относительный шаг витка:
Коэффициент укорочения обмотки:
Коэффициент распределение обмотки:
Обмоточный коэффициент:
Д) Индукция в воздушном зазоре:
Полученное значение не выходит за пределы рекомендуемой области, больше чем на 5%;
Плотность тока в обмотке статора:
Произведение линейной нагрузки на плотность тока
,
Сечение эффективного проводника:
Принимаем , тогда
Обмоточный провод ПЭТF:
Номинальный диаметр неизолированного провода:
Площадь поперечного сечения неизолированного провода:
Сечение эффективного проводника:
Среднее значение диаметра изолированного провода:
Окончательная плотность тока в обмотке статора:
Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
Предварительно принимаем. Зубцы статора при постоянном сечении: . Ярмо статора: . Коэффициент заполнения сталью магнитопровода: Длина статора: . Тогда:
По выбранным значениям индукции определяем высоту ярма статора:
Размеры паза в штампе:
Высота шлица паза статора:
Ширина шлица паза статора:
Ширина верхней части паза статора при :
Высота шлица:
Ширина основания паза статора:
Высота паза без учёта высоты шлица паза:
Размеры паза в свету с учётом припуска на сборку:
Припуск на сборку по ширине паза:
Припуск на сборку по высоте паза:
,
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:
односторонняя толщина изоляции в пазу
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки: площадь поперечного сечения:
Коэффициент заполнения паза:
Окончательные значения внутреннего диаметра статора:
Расчёт ротора
Воздушный зазор:
Число пазов ротора:
Внешний диаметр:
Длина
Зубцовое деление:
Внутренний диаметр ротора, равный диаметру вала:
Ток в стержне ротора: - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение . пазы ротора выполняем без скоса - коэффициент приведения токов.
Площадь поперечного сечения стержня:
плотность тока в обмотке ротора:
Паз ротора: Т.к. , то паз будет трапецеидальный закрытый с размерами шлица: , ,
Допустимая ширина зубца:
Индукция в зубцовом зазоре:
Размеры паза:
Полная высота паза:
Уточняем ширину зубцов ротора:
Площадь поперечного сечение стержня:
Плотность тока в стержне:
Короткозамыкающие кольца:
Площадь поперечного сечения:
Размеры замыкающих колец:
Высота сечения кольца:
Ширина замыкающих колец:
(мм).
Площадь поперечного сечения кольца:
Средний диаметр замыкающих колец:
Расчёт намагничивающего тока
Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5
Магнитное напряжение воздушного зазора:
Магнитное напряжение зубцовой зоны статора:
электромагнитный двигатель статор ротор
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора:
Коэффициент насыщения зубцовой зоны:
Магнитные напряжения ярма статора:
Магнитное напряжение ярма ротора
Магнитное напряжение на пару полюсов:
Коэффициент насыщения магнитной цепи:
Намагничивающий ток:
Относительное значение:
Параметры рабочего режима
Активное сопротивление фазы обмотки статора:
где для класса нагревостойкости изоляции F расчётная для меди
Длина проводников фазы обмотки:
Длина вылета лобовой части катушки:
Относительное значение:
Активное сопротивление фазы обмотки ротора:
Приводим к числу витков обмотки статора:
Относительное значение:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:
Относительное значение:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:
Приводим к числу витков статора:
Относительное значение:
Расчёт потерь
Потери в стали основные:
Поверхностные потери в роторе:
Пульсационные потери в зубцах ротора:
Сумма добавочных потерь в стали:
Полные потери в стали:
Механические потери:
Добавочные потери при номинальном режиме:
Холостой ход двигателя:
Расчёт рабочих характеристик
Расчёт рабочих характеристик:
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения:
Принимаем: и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь
Результаты расчёта приведены в таблице 1.
Таблица 1. Данные расчёта рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
|
№ п/п |
Расчётная формула |
Единица |
Скольжение |
|||||||
|
0.008 |
0.016 |
0.024 |
0.032 |
0.040 |
0.048 |
0.0396 |
||||
|
Ом |
301.17 |
150.59 |
100.39 |
75.29 |
60.23 |
50.2 |
60.84 |
|||
|
Ом |
305.65 |
155.07 |
104.87 |
79.77 |
64.72 |
54.68 |
65.324 |
|||
|
Ом |
12.134 |
12.134 |
12.134 |
12.134 |
12.134 |
12.134 |
12.134 |
|||
|
Ом |
305.89 |
155.54 |
105.57 |
80.69 |
65.84 |
56.01 |
66.44 |
|||
|
А |
1.24 |
2.44 |
3.6 |
4.71 |
5.77 |
6.78 |
5.72 |
|||
|
--- |
0.999 |
0.997 |
0.993 |
0.989 |
0.983 |
0.976 |
0.983 |
|||
|
--- |
0.04 |
0.078 |
0.115 |
0.15 |
0.184 |
0.217 |
0.183 |
|||
|
А |
2.97 |
3.11 |
3.34 |
3.63 |
3.99 |
4.39 |
5.83 |
|||
|
А |
2.972 |
3.114 |
3.337 |
3.631 |
3.987 |
4.393 |
3.97 |
|||
|
А |
3.31 |
4.08 |
5.04 |
6.07 |
7.1 |
8.12 |
7.05 |
|||
|
А |
1.28 |
2.53 |
3.72 |
4.87 |
5.97 |
7.02 |
5.91 |
|||
|
кВт |
1.65 |
3.01 |
4.31 |
5.54 |
6.7 |
7.79 |
6,65 |
|||
|
кВт |
0.142 |
0.217 |
0.331 |
0.479 |
0.656 |
0.858 |
0,647 |
|||
|
кВт |
0.011 |
0.043 |
0.094 |
0.16 |
0.241 |
0.333 |
0,236 |
|||
|
кВт |
0.008 |
0.015 |
0.022 |
0.028 |
0.034 |
0.039 |
0,033 |
|||
|
кВт |
0.391 |
0.504 |
0.675 |
0.896 |
1.159 |
1.458 |
1,145 |
|||
|
кВт |
1.26 |
2.508 |
3.637 |
4.647 |
5.543 |
6.328 |
5,5 |
|||
|
--- |
0.763 |
0.833 |
0.843 |
0.838 |
0.827 |
0.813 |
0.828 |
|||
|
--- |
0.438 |
0.647 |
0.75 |
0.801 |
0.828 |
0.841 |
0.827 |
Номинальные данные спроектированного двигателя:
Рабочие характеристики построены на рисунке 1.
Расчёт пусковых характеристик
Подробный расчёт приведён для точки
Параметры с учётом вытеснения тока:
Активное сопротивление обмотки ротора:
Приведённое активное сопротивление ротора с учётом действия эффекта вытеснения тока:
Пусковые параметры
Учёт влияния насыщения на параметры:
Принимаем для коэффициент насыщения
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения:
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения:
Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:
Относительные значения:
Список использованных источников
1. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. Проектирование электрических машин. - М.: Энергия, 1980.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет площади поперечного сечения провода обмотки статора, размера его зубцовой зоны, воздушного зазора, ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, потерь, пусковых характеристик с целью проектирования трехфазного асинхронного двигателя.
курсовая работа [945,2 K], добавлен 04.09.2010Определение Z1, W1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Напряжение на контактных кольцах ротора при соединении обмотки ротора в звезду. Сечение проводников обмотки ротора.
реферат [383,5 K], добавлен 03.04.2009Расчет 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 10.01.2011Сущность z1, w1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Особенности расчета ротора, магнитной цепи и зубцовой зоны. Расчёт пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учётом влияния эффекта вытеснения тока.
курсовая работа [676,7 K], добавлен 04.12.2011Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.09.2014Расчет основных размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора и намагничивающего тока. Расчет параметров схемы замещения. Индуктивное сопротивление фазы обмотки. Учет влияния насыщения на параметры. Построение пусковых характеристик.
курсовая работа [894,9 K], добавлен 07.02.2013Электромагнитный расчет трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров, определение числа пазов статора и сечения провода обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны статора, ротора, намагничивающего тока.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.04.2014Сечение провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора; магнитной цепи и намагничивающего тока. Требуемый расход воздуха для охлаждения. Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки.
курсовая работа [174,5 K], добавлен 17.12.2013Выбор главных размеров трехфазного асинхронного электродвигателя. Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора, намагничивающего тока.
курсовая работа [285,6 K], добавлен 14.03.2009Определение размеров и выбор электромагнитных нагрузок асинхронного двигателя. Выбор пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора. Расчет короткозамкнутого ротора и магнитной цепи. Потери мощности в режиме холостого хода.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.09.2012
