МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Югорский государственный университет»

Институт природопользования

Кафедра энергетики

Курсовая работа по теме «Проектирование асинхронного двигателя»

Студент группы 2э00(б) Сидоров С. Г.

Зачетная книжка № 570003

Дисциплина Электрические машины

Специальность « Электротехника, электромеханика и электротехнологии»

Руководитель Ковалев В. З.

Ханты-Мансийск 2013

1. Введение.

Расчетная часть курсового проекта оформляется в виде расчетно-пояснительной записки согласно требованиям ЕСКД.

Графическая часть проекта содержит схему обмотки статора, рабочие и пусковые характеристики и сборочный чертеж двигателя в двух проекциях с разрезами на листе формата А1.

2. Техническое задание.

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором со следующими номинальными параметрами:

	Р2, Вт	n1, об/мин	U1нф, В	η	m	f1, Гц	cosφ
Расчет	3000	1500	220	0,82	3	50	0,83

Конструктивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP44; категория климатического исполнения У3.

2.1. Выбор главных размеров.

2.1.1.Число пар полюсов:

;

где: f₁ –частота сети, Гц;

n₁ – частота вращения, об/мин.

	p	f1, Гц	n1,об/мин
Расчет	2	50	1500

2.1.2.Высоту оси вращения h_пр предварительно определяют по табл.1, 2, 3 для заданных номинальной мощности Р₂ и числа пар полюсов 2р в зависимости от исполнения двигателя.

Из ряда высот осей вращения (таблица 4) принимаем ближайшее к предварительно найденному (по табл. 1,2,3) стандартное значение h_ст. Следует иметь в виду, что ГОСТ 13267-73 определяет стандартные высоты осей вращения независимо от назначения и конструктивного исполнения асинхронных двигателей, поэтому высота оси вращения любого проектируемого двигателя должна быть равна одному из этих значений.

Наружный диаметр статора D_a, берут из таблицы 4 в зависимости от выбранной оси вращения. Приведенные в таблице наружные диаметры статоров для каждой из высот нормализованы и соответствуют данным серии асинхронных машин 4А.

	hпр, м	hст, м	Da, м
Расчет	0,87	0,1	0,168

2.1.3.Внутренний диаметр статора D.

В общем случае может быть определен по наружному диаметру. Принимая, что размеры пазов не зависят от числа пазов машины получаем:

где: k_D – коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметров сердечника статора (по табл. 5).

	D, м	kD	Da, м
Расчет	0,108	0,64	0,168

2.1.4.Полюсное деление τ:

;

	, м	D, м	р
Расчет	0,084	0,168	2

2.1.5.Расчетная мощность Р':

;

где k_E - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое предварительно принимается, по табл. 6, 7, 8;

Р₂ - мощность на валу двигателя, Вт.

	Р, Вт	P2, Вт		cos	kE
Расчет	4245	3000	0,82	0,83	0,963

2.1.6.Электромагнитные нагрузки А – линейная нагрузка, А/м, В_δ – индукция в воздушном зазоре, Тл.

Предварительный выбор электромагнитных нагрузок А и В_δ должен быть проведен особо тщательно, так как они определяют не только расчетную длину сердечника, но и в значительной степени характеристики машины.

Рекомендации по выбору А и В_δ, представлены в табл. 9, 10, 11:

А – линейная нагрузка, А/м;

В_δ – индукция в воздушном зазоре, Тл;

	А, А/м	Вδ, Тл
Расчет	24500	0,86

2.1.7. Обмоточный коэффициент k_об1.

Предварительное значение выбирают в зависимости от типа обмотки статора (табл. 12):

	Kоб1
Расчет	0,96

2.1.8.Синхронная угловая скорость вала двигателя Ω рассчитывается, по

формуле:

где n₁ - синхронная частота вращения;

	Ω, рад/с	n1, об/мин
Расчет	157,08	1500

2.1.9.Расчетная длина воздушного зазора:

;

где k_В=1,11 - коэффициент формы поля, учитывает уплощение кривой индукции в воздушном зазоре (рис. 1).

	lδ, м	Р´, Вт	kВ	D, м	Ω, рад/с	kоб1	A, А/м	В, Тл
Расчет	0,104	4245	1,11	0,108	157,08	0,96	24500	0,86

2.1.10. Отношение длины воздушного зазора к полюсному делению λ:

.

	λ	lδ, м	τ, м
Расчет	1,232	0,104	0,084

Данное отношение должно находится в пределах, показанных в табл.13 для принятого исполнения машины. Для расчета магнитной цепи помимо l_δ необходимо определить полученную конструктивную длину и длину стали сердечников статора (l₁ и l_ст1) и ротора (l₂ и l_ст2). В асинхронных машинах, длина сердечников которых не превышает 0,25 – 0,3 м: l₁=l_δ, l_ст1=l_δ и l_ст2=l_δ.

На этом выбор главных размеров заканчивается. В результате проделанных вычислений получены значения высоты оси вращения h, внутреннего диаметра статора D, наружного диаметра статора D_а, расчетной длины воздушного зазора l_δ и полюсного деления τ.