МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО ЯРОСЛАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра физики и электротехники

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СЕРВИС ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В АПК

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К контрольной РАБОТЕ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ И ЗАОЧНОЙ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

110302 – «ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА»

Ярославль

2009 г.

Составитель: доцент кафедры физики и электротехники ФГОУ ВПО ЯГСХА, д.т.н. В.В. Шмигель.

Методические указания к контрольной работе разработаны в соответствии с программой курса «Эксплуатация и сервис электрооборудования в АПК» для студентов электротехнических инженерных специальностей сельскохозяйственных высших учебных заведений.

Методические указания к контрольной работе по курсу «Эксплуатация и сервис электрооборудования в АПК» рассмотрены на заседании кафедры физики и электротехники Ярославской ГСХА 15 января 2009 г. протокол № и рекомендованы к внедрению в учебный процесс.

Рецензенты:

доцент кафедры «Электропривод и электротехнологии» Костромской ГСХА

к.т.н., Ф. А. Новожилов.

профессор кафедры «Информатики» Ярославской ГСХА»

к.т.н., Г.К. Файнгольд

Методические указания к контрольной работе по курсу «Эксплуатация и сервис электрооборудования в АПК» рекомендованы к публикации и использованию в учебном процессе учебно-методическим советом инженерного факультета ФГОУ ВПО ЯГСХА «_____» ________________ 2009 г. протокол №______.

Макет методических указаний к контрольной работе по курсу «Эксплуатация и сервис электрооборудования в АПК» является собственностью ФГОУ ВПО ЯГСХА. Тиражирование сборника возможно только с разрешения владельца макета. При цитировании обязательна ссылка на источник.

Введение

В практике восстановительного ремонта асинхронных двигателей часто приходится встречаться с отсутствием необходимых данных для восстановления обмоток. В настоящих указаниях дана методика расчета и определения обмоточных данных для стали статора и ротора низковольтных трехфазных асинхронных двигателей длительного режима работы, выполняемых с обмоткой статора из мягких секций и короткозамкнутым ротором. Данный тип двигателя наиболее распространен в сельском хозяйстве.

Контрольной работой предполагается освоить методику расчета А.Д…….. с короткозамкнутым ротором при отсутствии паспортных и обмоточных данных (при наличии предполагаемой мощности Р… и частоты вращения поля статора). В графических материалах необходимо нарисовать пазы спроектированного двигателя, и обмотку статора.

Расчет двигателя с короткозамкнутым ротором

Техническое задание:

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: Р₂ = 15 кВт; n₁ = 1500 об/мин; U = 220/380 В; конструктивное исполнение IM 1001; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP44; категория климатического исполнения У3.

1. Число пар полюсов р = 60 f / п₁ = 60×50/1500 = 2.

Выбор главных размеров

2. Высота оси вращения (предварительно) по рис. 1а, h =150 мм. Из табл. 1 принимаем ближайшее меньшее значение h = 132 мм и D_а = 0,225м.

Рис. 1. Высота оси вращения h двигателей серии 4А различной мощности и частоты вращения. а – со степенью защиты IР44; б – с IР23.

Таблица 1. Высоты оси вращения электрических машин (по ГОСТ 13267-73) и соответствующие им наружные диаметры статоров асинхронных двигателей серии 4А

h, мм	56	63	71	80	90	100	112	123	160	180	200	225	250	280	315	355
Dа, м	0,089	0,1	0,116	0,131	0,149	0,168	0,191	0,225	0,272	0,313	0,349	0,392	0,437	0,530	0,590	0,660

3 .Внутренний диаметр статора D = К_DD_а = 0,68 · 0,225 = 0,153 15 ·10^-3 [К_D = 0,68 по табл.2].

Таблица 2. Отношение К_D =D/D_а в двигателях серии 4А при различных числах полюсов

2р	2	4	6	8-12
КD	0,52-0,57	0,64-0,68	0,70-0,72	0,74-0,77

4. Полюсное давление м

4. Расчетная мощность Р^/, Вт;

Вт

где Р₂ – мощность на валу двигателя, Вт

k_Е – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определенно по рис.2

[ и - по рис.3а]

Рис. 2 Значение коэффициента k_Е

Рис.3 Примерные значения КПД и асинхронных двигателей серии 4А со степенью защиты IР44

а-двигателей мощностью до 30кВт. б- двигателей мощностью до 400 кВт.

4. Электромагнитные нагрузки (предварительно) по рис 4а.

А = 27,2 · 10³ А/м; = 0,88 Тл.

Рис.4 Электромагнитные нагрузки асинхронных двигателей серии 4А со степенью защиты IР44

4. Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно) k_об1 = 0,95.

7.Расчетная длина воздушного зазора, м

м

Синхронная угловая скорость вала двигателя , рад/с, рассчитывается по формуле

,

где п₁ – синхронная частота вращения, об/мин;

f₁ – частота питания, Гр.

9. Отношение Полученное значение выше рекомендуемых пределов (рис. 5а), поэтому принимаем следующую большую из стандартного ряда (табл. 1) высоту оси вращения h =160 мм. Повторяем расчеты по пп. 2-9:

D_а = 0,272 м; D = 0,68 · 0,272 = 0,185 м; 0,185/4 = 0,145 м;

k_E = 0.975; Вт;

А/м; Тл;

м;

Значение находится в рекомендуемых пределах.

Рис.5 Отношение у двигателей серии А4.

а – со степенью защиты IР44; б – с IР23