Трехфазный асинхронный электродвигатель c короткозамкнутым ротором общего назначения

11

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)"

КУРСОВАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ: «Трехфазный асинхронный электродвигатель c короткозамкнутым ротором общего назначения»

Студента

Преподаватель

г. Новочеркасск

2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Исходные данные для проектирования

Выбор главных размеров активных частей двигателя

Расчет числа пазов, параметров обмотки статора

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Расчет ротора

Расчет магнитной цепи

Расчет параметров рабочего режима

Расчет потерь

Расчет рабочих характеристик

Расчет пусковых характеристик

Тепловой расчет

Список рекомендуемой литературы

Введение

Асинхронные двигатели выпускают сериями. Серия - ряд двигателей возрастающей мощности, имеющих одну конструкцию и единую технологию изготовления. При проектировании серий машин важнейшее значение имеют вопросы унификации деталей, конструктивных узлов и нормализации ряда размеров. Внешние диаметры статора выбирают таким образом, чтобы на одном и том же диаметре при изменении длины машины можно было получить несколько машин на различные мощности и частоты вращения. Такое построение серий приводит к сокращению количества штампов, уменьшению количества моделей для отливки станин и подшипниковых щитов, сохранению одних и тех же диаметров валов, унификации подшипниковых щитов, сокращению количества оснастки и измерительного инструмента.

В настоящее время выпускается единая серия асинхронных двигателей 4А и АИ. В серии 4А 17 габаритов, число ступеней мощности составляет 33, диапазон мощностей 0,06--400 кВт; высоты осей вращения 50--355 мм. На базе единых серий изготовляются двигатели различных исполнений, предназначенные для работы в специальных условиях. Так, на базе серии 4А выпускаются следующие электрические модификации: с повышенным пусковым моментом, с повышенным скольжением, многоскоростные, на частоту сети 60 Гц, однофазные, с фазным ротором и другие.

При проектировании индивидуальной машины необходимо по возможности использовать имеющиеся на заводе штампы, модели, шаблоны и так выбирать размеры, чтобы максимально использовать существующие узлы и детали.

Большинство двигателей серии 4А - это трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту сети 50 Гц. Они имеют исполнение по степени защиты IP44 во всем диапазоне высот оси вращения и IP23 - в диапазоне высот осей вращения 160-355 мм.

Значительное увеличение производства асинхронных двигателей в последнее время ставит перед инженерами-электромеханиками с особой остротой проблемы экономии материалов и электроэнергии, снижения трудоемкости и повышения надежности электрических машин. Решение этих проблем во многом зависит от умения проектировать электрические машины с высокими технико-экономическими показателями.

Проектирование асинхронного двигателя - сложная многовариантная задача, которая сводится к многократному повторению расчетов, для получения более близкого к заданию расчетного варианта.

Уравнениями проектирования асинхронного двигателя является цепочка формул, эмпирические коэффициенты, графические зависимости. Причем, число неизвестных переменных больше числа уравнений проектирования, поэтому при одних и тех же исходных данных можно получить различные варианты расчета. Выбрать лучший вариант расчета из всех возможных является задачей оптимизации. Для этого используют специальные методы и ЭВМ.

В учебном проектировании используются обычные методики расчета. Если строго следовать рекомендациям, выработанным на основе длительного опыта проектирования, можно получить вариант расчета с высокими технико-экономическими показателями.

Проектирование электрической машины связано с расчетом размеров статора и ротора, выбором типа обмотки, обмоточных проводов, изоляции, материалов активных и конструктивных частей машины. При этом необходимо соблюдение требований государственных и отраслевых стандартов.

Курсовая работа выполнена по методике, изложенной в учебном пособии [4].

Исходные данные для проектирования

Номинальная мощность	P2=40 кВт
Номинальное линейное напряжение	U1л=220 В
Номинальная синхронная частота вращения	n1=1500 м
Число фаз	m=3
Частота сети, Гц	f1=50
Ротор	короткозамкнутый
Охлаждение	Воздушное, самовентиляцией
Способ защиты от окружающей среды	IP44

Выбор главных размеров активных частей двигателя

Число пар полюсов

Предварительный выбор высоты оси вращения, принимаем ближайшее стандартное значение мм.

Предварительное значение внутреннего диаметра статора

м ,

- внешний диаметр сердечника статора, по табл.3.1 м; коэффициент принимаем из диапазона 0,62 - 0,68,

Полюсное деление

м

Расчетная мощность

, и %

Предварительные значения линейной нагрузки и магнитной индукции в воздушном зазоре А/м; Тл

Коэффициент полюсного перекрытия и коэффициент формы поля , предварительно принимаются равными ; .

Предварительное значение обмоточного коэффициента (для двухслойной обмотки)

Синхронная угловая частота двигателя

рад/с.

Расчетная длина сердечника статора

м

Коэффициент длины

асинхронный ротор электродвигатель

Расчет числа пазов, параметров обмотки статора

Предельные значения зубцового деления :

мм; мм

Число пазов статора)

;

Принимаем , тогда число пазов на полюс и фазу

.

Зубцовое деление статора (окончательно)

м .

Число эффективных проводников в пазу, (предварительно, при условии, что число параллельных ветвей обмотки )

;

номинальный фазный ток)

А,

-номинальное фазное напряжение,

=220/1,73=127 B.

Принимаем , тогда

= 17 ,

Окончательные значения:

число витков в фазе

;

линейная нагрузка)

А/м;

коэффициент распределения для трехфазной обмотки

0,96;

коэффициент укорочения шага обмотки

,

, предварительно ;

полюсное деление

,

шаг обмотки

,

принимаем =9, тогда окончательно 9/12=0,78

;

магнитный поток:

Вб,

где ;

индукция в воздушном зазоре

Тл.

Значения и находятся в допустимых пределах

Развернутая схема обмотки статора приведена на рис.1



Рис. 1. Спецификация паза статора (с выcотой оси вращения до 250мм, класс нагревостойкости изоляции F)

Таблица 1

Позиция	Наименование	Материал	Толщина, мм	Число слоев	Одностороння ятолщина, мм
1	Изоляция корпусная	Имидофлекс	0,4	1	0,4
2	Прокладка междуслойная	Имидофлекс	0,4	1	0,4
3	Крышка пазовая	Имидофлекс	0,5	1	0,5
4	Провод марки ПЭТВ	Медь			0,0425

Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

А/м²

где .

Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно

м² мм²

Площадь поперечного сечения эффективного проводника (окончательно):

площадь поперечного сечения элементарного проводника

мм²

- число элементарных проводников в одном эффективном, принимаем .

Выбираем стандартный провод марки ПЭТВ, сечение которого наиболее близко к расчетному сечению элементарного проводника

мм, мм, м²

мм²

Плотность тока в обмотке статора (окончательно)

А/мм²

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Паз статора выбираем с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

Принимаем предварительно по табл.4.4 Тл, Тл, для оксидированной стали марки 2013 , тогда: ширина зубца сердечника статора:

м; мм ;

высота ярма сердечника статора по (4.13)

м; мм .

Размеры паза в штампе: высота шлица паза статора мм, ширина шлица мм, угол наклона клиновой части ;

высота паза сердечника статора

м;мм;

меньший размер паза статора

мм;

больший размер паза статора

мм;

размер от дна паза до клиновой части

мм

Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:

мм;

мм;

мм;

площади поперечного сечения прокладок и корпусной изоляции в пазу

мм²

мм²

мм - односторонняя толщина изоляции в пазу;

площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки

мм²

Коэффициент заполнения паза

.

Полученное значение допустимо для механизированной укладки обмотки.

Фрагмент зубцового слоя статора приведен на рис.2.



Рис. 2. Фрагмент зубцового слоя статора

Расчет ротора

Воздушный зазор

м; мм

Число пазов ротора (по табл.5.1).

Внешний диаметр ротора

м.

Длина магнитопровода ротора м.

Зубцовое деление ротора

мм.

Внутренний диаметр ротора (равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал)

мм,

где =0,23 (табл.5.3)

Ток в обмотке ротора

А

,

,

(пазы ротора выполнены без скоса - ).

Площадь поперечного сечения стержня (предварительно)

мм²,

- плотность тока в стержне литой клетки, принимаем А/м2.

Ширина шлица паза ротора мм,

высота шлица паза ротора мм и мм

Допустимая ширина зубца

мм,

- допустимая индукция в зубце ротора ,принимаем Тл

Размеры паза:

больший размер паза

мм ;

меньший размер паза по

мм;

размер между центрами окружностей по (5.28)

мм

Уточняем ширину зубцов

мм;

мм ,

мм, принимаем мм; мм; мм;

полная высота паза ротора

мм

Фрагмент зубцового слоя ротора приведен на рис.4

Рис.4. Фрагмент зубцоввого слоя ротора

Площадь поперечного сечения стержня (уточненная)

мм²

Плотность тока в стержне

А/м.

Короткозамыкающие кольца:

площадь поперечного сечения кольца предварительно

212 мм²

ток кольца по (5.20)

А,

)

плотность тока в кольце

А/м

Размеры короткозамыкающих колец:

высота кольца

мм ;

ширина кольца

мм ,

мм²

средний диаметр кольца

мм.

Расчет магнитной цепи

Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5мм.

Магнитное напряжение воздушного зазора

А,

магнитная проницаемость ,

коэффициент воздушного зазора

,

.

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

А,

мм,

расчетная индукция в зубцах статора

Тл,

не превышает 1,9 Тл , поэтому ответвление магнитного потока в паз не учитываем и магнитная напряженность А/м

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора)

А;

при зубцах ротора

мм

расчетная индукция в зубцах ротора

,

не превышает 1,9 Тл , поэтому ответвление магнитного потока в паз не учитываем и магнитная напряженность А/м

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

.

Магнитное напряжения ярма статора

А,

- длина средней магнитной силовой линии по (6.17)

м,

индукция в ярме статора по (6.15)

Тл,

при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре м и магнитная напряженность А/м.

Магнитное напряжение ярма ротора

А,

- длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора, при 2

м,

высота ярма ротора при 2

м

индукция в ярме ротора

Тл,

магнитная напряженность А/м

Магнитное напряжение на пару полюсов

А

Коэффициент насыщения магнитной цепи

,

находится в допустимых пределах 1,2 - 1,5.

Намагничивающий ток

А.

Относительное значение намагничивающего тока

,

Продольный и поперечный разрез активных частей асинхронного двигателя приведен на рис.5.

Расчет параметров рабочего режима

Активное сопротивление обмотки статора

Ом,

для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура °C; для медных проводников Ом•м;

длина проводников фазы обмотки

м,

средняя длина витка

м,

м,

длина лобовой части

м,

=1,3, 0,01 ,

средняя ширина катушки

м;

длина вылета лобовой части катушки

м ,

=0,4;

относительное значение

,

находится в допустимых пределах 0,01 - 0,08.

Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора

Ом,

активное сопротивление стержня

Ом,

(для литой алюминиевой обмотки ротора Ом·м),

активное сопротивление кольца

Ом;

приведенное активное сопротивление к числу витков обмотки статора

Ом;

относительное значение

,

находится в допустимых пределах 0,01 - 0,08.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора

Ом ,

- коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора,

,

высота меди в пазу

мм,

мм (проводники закреплены пазовой крышкой),

высота клиновой части

мм;

при укорочении обмотки, ,

,

;

коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки статора

;

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора

,

,

для и , ;

относительное значение

,

находится в допустимых пределах 0,08 - 0,14.

Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора

x₂Ом,

- коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора,

,

мм;

- коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки ротора

;

- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора

,

по (7.50),

т.к. при закрытых пазах ;

приведенное активное сопротивление к числу витков обмотки

Ом;

относительное значение

,

находится в допустимых пределах 0,08 - 0,14.

Расчет потерь

Потери в стали основные

Р _ст.оснВт,

(Вт/кг для стали 2013) ; (см. с.101);

масса стали ярма сердечника статора

кг ;

масса стали зубцов сердечника статора

кг.

Поверхностные потери в роторе

Вт,

- удельные поверхностные потери в роторе

Вт/м²

,

- амплитуда пульсации индукции над коронками зубцов ротора

,

(по рис.8.1,б для )

Пульсационные потери в зубцах ротора

Вт,

- амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов ротора по

Тл,

 - масса зубцов ротора

кг.

Сумма добавочных потерь в стали

Вт,

и для закрытых пазов ротора.

Полные потери в стали

Вт.

Механические потери

Вт ,

для двигателей закрытого исполнения с 2

Ток холостого хода двигателя

А,

- активная составляющая тока холостого

;

электрические потери при холостом ходе

Вт,

А;

коэффициент мощности при холостом ходе

.

Расчет рабочих характеристик

Параметры схемы замещения

Ом;

Ом по (7.54);

рад ,

так как для расчета используем приближенную формулу

;

активная составляющая тока синхронного холостого хода

А;

; ;

;

;

потери, не изменяющиеся при изменении скольжения

Вт

Расчет рабочих характеристик для скольжений

0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03, принимая предварительно, что .

Результаты расчета сведены в табл.1.

После построения рабочих характеристик (рис. 4) для = уточняем значение номинального скольжения, .

Таблица 2

Результаты расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя

кВт; В; n₁=1500 мин ; А ; ;

№ п/п	Расчетная формула	Раз- мерность	Скольжение
			0,005	0,01	0,015	0,02	0,025
1.		Ом	3,76	1,88	1,253	0,94	0,752	0,99
2.		Ом	3,787	1,907	1,28	0,967	0,779	1,016
3.		Ом	0,212	0,212	0,212	0,212	0,212	0,212
4.		Ом	3,793	1,918	1,297	0,99	0,807	1,038
5.		А	33,486	66,201	97,889	128,337	157,384	122,355
6.		-	0,998	0,994	0,987	0,977	0,965	0,979
7.		-	0,056	0,111	0,163	0,214	0,263	0,204
8.		А	35,259	67,622	98,399	127,184	153,682	121,602
9.		А	30,793	36,236	44,915	56,413	70,266	53,91
10.		А	46,812	76,719	108,166	139,134	168,984	133,016
11.		А	34,223	67,658	100,043	131,161	160,847	125,047
12.		кВт	13,434	25,764	37,49	48,457	58,553	46,33
13.		кВт	0,171	0,459	0,913	1,51	2,227	1,38
14.		кВт	0,063	0,247	0,54	0,929	1,397	0,844
15.		кВт	0,67	0,129	0,187	0,242	0,293	0,232
16.		кВт	1,345	1,879	2,684	3,725	4,961	3,5
17.		кВт	12,089	23,885	34,806	44,732	53,592	42,831
18.		-	0,9	0,927	0,928	0,923	0,915	0,924
19.		-	0,753	0,881	0,91	0,914	0,909	0,914

Рабочие характеристики асинхронного двигателя, построенные по данным табл.1. приведены на рис.6.



Рис. 6. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Расчет пусковых характеристик

Произведем расчет пусковых характеристик с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения)

Расчет пусковых характеристик для скольжений = 1; 0.8; 0.5; 0.2; 0.1; , вычисления по формулам приводятся для = 1.

Активное сопротивление обмотки ротора с учетом вытеснения тока при расчетной температуре 115:

удельное сопротивление алюминия Ом·м;

высота стержня в пазу

мм;

приведенная высота стержня

;

для функция

глубина проникновения тока

;

так как , , то

сечение грушевидного паза ротора с учетом вытеснения тока

ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока

мм ;

коэффициент увеличения активного сопротивления пазовой части стержня

;

коэффициент увеличения активного сопротивления фазы ротора с учетом вытеснения тока

;

приведенное активное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснение тока

Ом.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:

коэффициент уменьшения проводимости пазового рассеяния грушевидного полузакрытого паза ротора с учетом вытеснения тока = для ,

уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения тока

;

коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения тока

;

коэффициент уменьшения индуктивного сопротивления фазы ротора

с учетом вытеснения тока

;

приведенное индуктивное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснение тока

Ом.

Пусковые параметры

Ом ;

.

Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока для

Ом ;

Ом ;

приведенный ток ротора (приближенно) без учета влияния насыщения по

А ;

ток статора без учета влияния насыщения

А ;

относительные значение пускового тока и момента без учета насыщения по

= 614,121/129,61 = 4,738;

Результаты расчета пусковых характеристик двигателя с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения) приведены в табл.2

Таблица 2

Результаты расчета пусковых характеристик двигателя с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения)

№ п/п	Расчетная формула	Размерность	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1
1.		-	1,994	1,784	1,41	0,892	0,631	0,738
2.		-	0,8	0,63	0,28	0,056	0,014	0,031
3.		мм	17,514	19,23	24,49	29,688	30,917	30,407
4.		-	1,598	1,462	1,191	1,027	0,997	1,009
5.		-	1,432	1,334	1,138	1,02	0,998	1,007
6.		Ом	0,026	0,024	0,02	0,018	0,018	0,018
7.		-	0,77	0,84	0,93	0,96	0,97	0.965
8.		-	1,402	1,487	1,572	1,632	1,645	1.639
9.		-	0,937	0,956	0,975	0,989	0,992	0,99
10.		Ом	0,103	0,105	0,107	0,109	0,109	0,109
11.		Ом	0,044	0,049	0,068	0,148	0,288	0,144
12.		Ом	0,2	0,202	0,204	0,205	0,206	0,206
13.		А	603,326	600,976	591,015	507,508	362,506	505,91
14.		А	614,121	611,703	601,435	516,393	369,011	515,07
15.		-	4.738	4,72	4,64	3,984	2,847	3,974
16.		-	0,418	0,53	0,915	1,978	2,167	1,901

Индуктивные сопротивления обмоток:

принимаем следующие значения коэффициентов насыщения для указанных выше скольжений ; 1,3; 1,24; 1,12; 1,05;

средняя МДС обмотки статора, отнесенная к одному пазу

А;

;

фиктивная индукция потока рассеяния 1.95

Тл,

для Тл находим ;

коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения

,

уменьшение коэффициента проводимости пазового рассеяния для полузакрытого паза

,

мм ,

величина дополнительного раскрытия паза статора

мм ;

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом насыщения

;

индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения

Ом;

коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока

,

уменьшение коэффициента проводимости пазового рассеяния для закрытого паза ротора

,

(для закрытых пазов ротора

мм),

величина дополнительного раскрытия паза ротора

мм;

коэффициент проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора с учетом насыщения

;

приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока

Ом ;

Коэффициент

.

Расчет токов и моментов

Ом

Ом

А ;

А

кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения

;

кратность пускового момента с учетом влияния вытеснения тока и насыщения

;

номинальное скольжение и номинальный ток ротора находим из таблицы расчета рабочих характеристика, =0,018; =125,047 А;

полученный в расчете коэффициент насыщения

,

Результаты расчета пусковых характеристик двигателя с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния приведены в табл.3

Таблица 3

Результаты расчета пусковых характеристик двигателя с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

№ п/п	Расчетная формула	Размерность	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1
1.		-	1,35	1,33	1,24	1,12	1,05	1,09
2.		А	4893	4645	4314	3533	2557	3023
3.		Тл	5,235	4,97	4,616	3,78	2,735	2,289
4.		-	0,47	0,51	0,58	0,69	0,8	0,75
5.		мм	5,989	5,537	4,746	3,503	2,26	2.991
6.		-	1,039	1,055	1,088	1,152	1,236	1,194
7.		-	0,78	0,846	0,962	1,145	1,327	1.206
8.		Ом	0,064	0,066	0,069	0,075	0,081	0.078
9.		-	1,01	1,011	1,011	1,012	1,013	1,013
10.		мм	9,11	8,428	7,224	5,332	3,44	5,041
11.		-	0,83	0,921	1,044	1,112	1,193	1,157
12.		-	1,057	1,147	1,305	1,552	1,8	1,658
13.		Ом	0,059	0,064	0,071	0,079	0,087	0,82
14.		Ом	0,052	0,056	0,066	0,119	0,208	0,158
15.		Ом	0,124	0,131	0,141	0,155	0,169	0,161
16.		А	944,35	894,8	814,28	651,26	473,66	583,21
17.		А	953,6	904,21	823,78	659,77	473,66	587,34
18.		-	1,524	1,466	1,371	1,211	1,089	1.191
19.		-	7,357	6,976	6,356	5,09	3,709	4,805
20.		-	1,456	1,504	1,696	2,48	2,57	2,52

Критическое скольжение определяется после расчета всех точек пусковых характеристик по средним значениям сопротивлений и , соответствующим скольжениям

Кратность максимального момента

Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и ), так и по пусковым характеристикам.

Пусковые характеристики асинхронного двигателя, построенные по данным табл.3. приведены на рис.7.

Рис. 7. Пусковые характеристики асинхронного двигателя

Тепловой расчет

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя

С ,

- коэффициент передачи тепла непосредственно в окружающую среду,

электрические потери в пазовой части обмотки

Вт ,

 Вт/(м²·⁰C) -коэффициент теплоотдачи с поверхности (рис. 11.1,б);

для обмоток c изоляцией класса нагревостойкости F (см. с.128).

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора по (11.4)

-расчетный периметр поперечного сечения паза статора при полузакрытых трапецеидальных пазах по (11.5)

мм;

-средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции для обмоток класса нагревостойкости F, Вт/(м·⁰C) ;

-коэффициент теплопроводности внутренней изоляции всыпной обмотки

по рис. 11.3 для , Вт/(м·⁰C).

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей ( лобовые части не изолированы)

-потери в лобовой части обмотки статора

Вт.

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой

воздуха внутри двигателя машины

С

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя

С

Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды

С ,

-сумма потерь, отводимых в воздух внутри машины

Вт ;

Вт;

эквивалентная поверхность охлаждения корпуса

м² ,

-среднее значение периметра поперечного сечения ребер, м ;

-коэффициент подогрева воздуха, Вт/(м²·⁰C) .

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды

С .

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды меньше допустимой для выбранного класса изоляции F.

Проверка условий охлаждения двигателя:

требуемый для охлаждения расход воздуха

м³/с,

-коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса

,

,

номинальная частота вращения

=1500= 1473 мин .

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором

м³/с .

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, больше требуемого для охлаждения ().

Вывод: спроектированный двигатель отвечает поставленным в техническом задании требованиям.

Список используемой литературы

1. Проектирование электрических машин: Учеб для вузов/ 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.- 767с.: ил.

2. Проектирование электрических машин: Учеб для вузов.- В 2кн.: Кн.1/ И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; под ред. И.П. Копылова.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1993.- 384с.

3. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/ И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков, и др.; под ред. И.П. Копылова. -М: Энергия, 1980.-496с.

4. Проектирование асинхронных трехфазных электродвигателей. Учеб. пособие к курсовому и дипломному проектированию/ В.А. Потапкин, Р.В. Ротыч, Г.А. Назикян, В.И. Рожков; М-во образования и науки РФ, Юж.- Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ 2009. - 137 с.

5. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1 - М: Энергоатомиздат, 1988. 456с.

Размещено на Allbest.ru