Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

«Уральский государственный технический университет – УПИ им Б.Н. Ельцина»

Заочный факультет индивидуального обучения

Кафедра электрических машин

Оценка проекта

Члены комиссии

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Курсовой проект

Пояснительная записка

14604.332221.04.ПЗ

Руководитель Лытин В.В.

Студент Волков Р.А.

гр. ЭАПУ

Екатеринбург

2009

Техническое задание

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: P_Н = 18,5 кВт, U₁ = 220/380 В, n₁ = 3000 об/мин, cosφ = 0,92, η = 0,885; пусковой момент m_п = 1,4 о.е., критический момент m_к = 2,2 о.е., пусковой ток i_п = 7,0 о.е., конструктивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP44; категория климатического исполнения У3, прототип двигатель 4А160М2У3.

Содержание

Техническое задание 2

Содержание 2

Введение 3

1. Выбор главных размеров 5

2. Определение числа пазов, числа витков и сечения провода обмотки статора 6

3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора 8

4. Расчет ротора 11

5. Расчет намагничивающего тока 14

6. Расчет параметров рабочего режима 16

7. Расчет потерь 18

8. Расчет рабочих характеристик 20

9. Расчет пусковых характеристик 23

10. Тепловой расчет 28

Заключение 30

Список литературы 31

Введение

Проектирование электрических машин – это искусство, соединяющее знание процессов электромеханического преобразования энергии с опытом, накопленным поколениями инженеров-электромехаников, умением применять вычислительную технику и талантом инженера, создающего новую или улучшающего уже выпускаемую машину.

Асинхронные двигатели в силу ряда достоинств (относительная дешевизна, высокие энергетические показатели, простота обслуживания) являются наиболее распространенными среди всех электрических машин. В количественном отношении они составляют около 90% всего парка машин в народном хозяйстве, а по установленной мощности – около 55%.

В настоящее время редко проектируется индивидуальная машина, а проектируются и выпускаются серии электрических машин. На базе серий выполняются различные модификации машин, что накладывает определенные требования на выполнение проекта новой электрической машины.

Асинхронные двигатели выпускаются, как правило, большими сериями, наиболее значительными из которых являются машины общего назначения – серии 4А, АИ и серии специальных двигателей, например крановых МТ, взрывозащищенных ВР и др.

Серия 4А является массовой серией асинхронных двигателей, рассчитанных на применение в различных областях промышленности. Она охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и выполнена на 17 высотах оси вращения – от 50 до 355 мм.

1. Выбор главных размеров

1.1. Число пар полюсов

.

1.2. Высота оси вращения (предварительно):

h = 160 мм.

Из табл. 6-6 принимаем значение h = 160 мм и наружный диаметр статора D_a = 0,272 м.

1.3. Внутренний диаметр статора

D = K_DD_a = 0,535·0,272 = 0,146 м.

[K_D = 0,535 по табл. 6-7, коэффициент характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметра сердечника статора]

1.4. Полюсное деление

τ = м.

1.5. Расчетная мощность

где k_E = 0,985 по рис. 6-8, отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению.

1.6. Электромагнитные нагрузки по рис. 6-11, а

А = 36,4·10³ А/м; В_δ = 0,74 Тл.

1.7. Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно):

k_об1 = 0,95.

1.8. Расчетная длина воздушного зазора:

Синхронная скорость:

1.9. Отношение:

.

Значение λ находится в рекомендуемых пределах 0,364…0,6840,3÷0,9.