
- •В.А. Потапкин, р.В. Ротыч, г.А. Назикян, в.И. Рожков конструкция и расчет трехфазных асинхронных электродвигателей
- •1.1. Структура и содержание курсового проекта 13
- •2. Задание на проектирование 14
- •4. Расчет статора 24
- •10. Расчет пусковых характеристик 112
- •10.2. Формуляр расчета пусковых характеристик 125
- •1. Конструкция трехфазных асинхронных двигатЕлей
- •1.2. Контрольные вопросы для защиты курсового проекта
- •2. Задание на проектирование
- •3. Выбор главных размеров
- •3.1. Определение высоты оси вращения
- •3.2. Выбор внешнего диаметра сердечника статора
- •3.3. Выбор электромагнитных нагрузок
- •4. Расчет статора
- •4.1. Расчет обмотки статора
- •4.2. Изоляция обмоток статора
- •4.3. Построение схем статорных обмоток
- •4.4. Расчет размеров зубцовой зоны статора
- •Контролем правильности размещения обмотки из круглого провода в пазах является значение коэффициента заполнения паза:
- •4.5. Выбор воздушного зазора
- •5. Расчет ротора
- •5.1. Расчет фазного ротора
- •5.2. Расчет короткозамкнутого ротора
- •5.3. Конструкция сердечника ротора
- •6. Расчет магнитной цепи
- •6.1. Магнитное напряжение воздушного зазора
- •6.2. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора
- •6.3. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
- •6.3.1. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
- •6.4. Магнитное напряжение ярма статора Магнитное напряжение ярма статора, а, определяется по формуле
- •6.5. Магнитное напряжение ярма ротора
- •6.6. Расчет намагничивающего тока
- •7. Параметры асинхронной машины для номинального режима
- •7.1. Активные сопротивления обмоток статора и фазного
- •7.2. Индуктивные сопротивления обмоток статора и фазного ротора
- •7.3. Сопротивления обмоток двигателя с короткозамкнутым ротором
- •8. Потери и коэффициент полезного действия
- •8.1. Потери в стали магнитопровода
- •8.2. Потери в обмотках двигателя и щеточном контакте фазного ротора
- •8.3. Механические потери
- •8.4. Добавочные потери при нагрузке
- •8.5. Расчет тока холостого хода
- •9. Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя
- •10. Расчет пусковых характеристик
- •10.1. Формуляр расчета пусковых характеристик с учетом влияния эффекта вытеснения тока в стержнях ротора
- •10.2. Формуляр расчета пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
- •11. Тепловой расчет
- •Расчет необходимого количества воздуха для охлаждения
- •12. Пример расчета трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 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
- •Расчет пусковых характеристик с учетом изменения параметров от эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
- •Тепловой расчет
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Учебное издание Конструкция и расчет трехфазных асинхронных электродвигателей
- •Ротыч Рем Васильевич
Исходные данные для проектирования
Номинальная мощность |
P2НОМ=45 кВт |
Номинальное линейное напряжение |
U1л=220 В |
Частота сети |
f1=50 Гц |
Число фаз |
m=3 |
Номинальная синхронная частота вращения |
n1=750
м |
Ротор |
короткозамкнутый |
Способ защиты от окружающей среды |
IP44 |
Режим работы - продолжительный |
S1 |
Соединение обмотки статора по схеме – «звезда» |
|
Выбор главных размеров активных частей двигателя
1. Число полюсов
.
2.
Предварительный выбор высоты оси
вращения (рис.3.1, а),
принимаем ближайшее стандартное значение
мм.
3. Предварительное значение внутреннего диаметра статора по (3.2)
м
,
где
– внешний диаметр сердечника статора
(по табл.3.1)
м;
коэффициент
принимаем по табл.3.2 из диапазона
0,72–0,75,
.
4. Полюсное деление по (3.3)
м.
5. Расчетная мощность по (3.4)
кВт,
kЕ
= 0,963 по рис.3.4,
и
%
по рис.3.5,б.
6.
Предварительные значения линейной
нагрузки и магнитной индукции в воздушном
зазоре
А/м;
Тл
(по рис.3.6, б).
7.
Коэффициент полюсного перекрытия
и коэффициент формы поля
предварительно принимаются равными
(см. с.20)
.
8. Предварительное значение обмоточного коэффициента (для двухслойной обмотки) (см. с.21)
.
9. Синхронная угловая частота двигателя по (3.5)
рад/с.
10. Расчетная длина сердечника статора по (3.6)
м.
11. Коэффициент длины (см. с.22)
Коэффициент λ находится в допустимых пределах (рис.3.9,а).
Расчет числа пазов, параметров обмотки статора
12.
Предельные значения зубцового деления
м;
м
по рис.4.1
13. Число пазов статора по (4.1)
;
Принимаем
,
тогда число пазов на полюс и фазу (см.
с.26)
.
14. Зубцовое деление статора (окончательно)
м
= 14 мм.
15.
Число эффективных проводников в пазу
(предварительно, при условии, что число
параллельных ветвей обмотки
)
определяем по формуле (4.2)
;
номинальный фазный ток – по (4.3) при схеме «звезда»
А,
–
номинальное
фазное напряжение,
=
220/1,73=127
B.
16.
Принимаем
(см.
с. 27), тогда
=26,16,
округляем до
.
17. Окончательные значения:
число витков в фазной обмотке по (4.5)
;
линейная нагрузка по (4.6)
А/м;
коэффициент распределения для трехфазной обмотки (см.с.28)
;
коэффициент укорочения шага обмотки (см.с.28)
,
,
предварительно
;
полюсное деление
,
шаг обмотки
, принимаем
=7, тогда окончательно
7/9=0,78,
;
развернутая схема обмотки статора приведена на рис.12.1, спецификация паза – на рис.12.2; применяемые изоляционные материалы в табл.12.1;
магнитный поток по (4.7)
Вб,где
(рис.3.4);
индукция в воздушном зазоре по (4.8)
Тл.
Значения
и
находятся в допустимых пределах (рис.3.6,
б).
Рис. 12.1. Схема двухслойной обмотки статора: Z=72, 2p=8, q=3, y=7, a=8
Рис. 12.2. Спецификация паза статора (с выcотой оси вращения до 250мм,
класс нагревостойкости изоляции F)
Таблица 12.1
Позиция |
Наименование |
Материал |
Толщина, мм |
Число слоев |
Односторонняя толщина, 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 |
18. Плотность тока в обмотке статора (предварительно) по (4.10)
А/м2,
где
(по
рис.4.2, б).
19. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) по (4.9)
м2
; qЭФ=
3,219 мм2.
20. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (окончательно):
площадь поперечного сечения элементарного проводника
мм2,
где
– число элементарных проводников в
одном эффективном, принимаем
(см. с. 29–31).
Выбираем
по табл.4.2 стандартный провод марки
ПЭТВ,
сечение которого наиболее
близко к расчетному сечению элементарного
проводника dЭЛ=1,5мм,
мм,
qЭЛ=1,767мм2,
мм2.
21. Плотность тока в обмотке статора (окончательно) по (4.12)
А/мм2.