Министерство образования и науки Российской Федерации

«Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И.Ленина»

Электромеханический факультет

Кафедра электромеханики

Курсовой проект

Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

11 кВт, 2p=2, IP44

Выполнила: студентка группы 4-36,

Гайворонская А.А.

Принял:

Казаков Ю.Б.

Иваново 2014

Содержание

Техническое задание. 3

1.Выбор главных размеров 4

2.Проектирование обмотки статора 4

3.Проектирование паза и ярма статора 6

4.Проектирование ротора 7

5.Расчет магнитной цепи 10

6.Параметры обмоток в рабочем режиме 12

7.Расчет потерь в номинальном режиме работы 16

8.Параметры Т-образной схемы замещения в рабочем режиме 19

9.Расчет рабочих характеристик АД 19

10.Расчет пусковых характеристик 21

11.Тепловой расчет 27

12.Вентиляционный расчет 29

Техническое задание.

Спроектировать асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором: P₂ = 11 кВт, U = 220/380 В, 2р = 2; конструктивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты IP44; способ охлаждения IC0141; климатическое исполнение и категория размещения У3, класс нагревостойкости изоляции F.

1. Выбор главных размеров

Высота оси вращения (предварительно) h = 130 мм (рисунок 9.18,а) принимаем ближайшее значение h = 132 мм, наружный диаметр статора

Da = 0,225м.

Внутренний диаметр статора

Полюсное деление

Расчетная мощность

где Ке = 0,983 (рисунок 9.20), (рисунок 9.21, а)

Электромагнитные нагрузки (предварительно (по рисунку 9.22,б))

А = 26400 А/м

Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно)

Коб1 = 0,95

Расчетная длина воздушного зазора

где - синхронная угловая скорость вала двигателя

Полученное значение находится в допускаемых пределах (рисунок 9.25)

2. Проектирование обмотки статора

Предельные значения t_z1(рисунок 9.26)

t _z1max= 16,4 мм

t _z1min= 13,7мм

Число пазов статора

Принимаем Z1 = 24, тогда

Обмотка однослойная.

Зубцовое деление статора (окончательно)

Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии а = 1)

Принимаем а = 1, тогда

Число витков в фазе обмотки (окончательно)

Значение линейной нагрузки (окончательно)

А/м

Значение потока

Индукция в воздушном зазоре

Значения А и Вб находятся в допускаемых пределах.

Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

по рисунку 9.27, б

Сечение эффективного проводника (предварительно)

Принимаем nэл = 4, тогда qэл =0,985

По приложению 3 подбираем обмоточный провод ПЭТВ

Плотность тока в обмотке статора (окончательно)

3. Проектирование паза и ярма статора

Выбираем паз статора по рисунку 1

Рисунок 1 – Трапецеидальный паз статора

Принимаем B_z1= 1,65 ТлB_a= 1,5 Тл (таблица 9.12)

Размеры паза в штампе принимаем: b_ш1= 3,3 ммh_ш1= 0,5 мм

Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку сердечников:

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

4. Проектирование ротора

Воздушный зазор

Ток в стержне ротора

Площадь поперечного сечения стержня

Паз ротора овальный полузакрытый по рисунку 2.

Рисунок 2 – Полузакрытый овальный паз ротора

Принимаем:

Принимаем

Допустимая ширина зубца

Размеры паза

Уточненная ширина зубца ротора

Уточненная площадь сечения стержня

Плотность тока в стержне

Площадь поперечного сечения кольца

Плотность тока в кольце

Размеры колец:

Высота кольца

Толщина кольца

Средний диаметр кольца

5. Расчет магнитной цепи

Марка стали магнитопровода – 2214 с толщиной листов 0,5 мм.

Коэффициент воздушного зазора

Магнитное напряжение воздушного зазора

Расчетная индукция в зубце

Магнитная напряженность в зубце статора по приложению П1

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

Расчетная индукция в зубце ротора

Магнитная напряженность в зубце ротора по приложению П1

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

- удовлетворяет условиям.

Длина средней силовой линии в ярме статора

Индукция в ярме статора

Магнитная напряженность в ярме по приложению П1

Магнитное напряжение ярма статора

Высота ярма ротора при p=1

Длина средней силовой линии в ярме ротора при р=1

Окончательное значение индукции в ярме ротора

Магнитная напряженность в ярме ротора

Магнитное напряжение ярма ротора

Магнитное напряжение на пару полюсов

Коэффициент насыщения магнитной цепи

Намагничивающий ток

Относительная величина

о.е.