КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

«Электр жетегі және автоматтандыру» кафедрасы

Курстық жұмыс

Пәні: «Электр машиналары»

Тақырыбы: «Фазалық роторлы үш фазалы асинхрондық қозғалтқыш»

Мамандығы: 5В071800Электроэнергетика

Орындаған: Бүркітбай Е.Е. Тобы: Эк-15-5

Сынақ кітапшасы: 154211

Қабылдаған: доцент Гали К.О.

____________ _____________ «____» ____________2017ж. (бағасы) (қолы)

Алматы, 2017

Мазмұны

1. Кіріспе 3

2. Жұмыстың берілгені 4

3. Геометриялық өлшемдері мен орамаларды есептеу 4

1. Негізгі өлшемдерін анықтау және электромагнитті жүктемені таңдау 4

2. Статор ойықтарының санын z анықтау және статор орамасын есептеу 6

3. Статор ойықтарының өлшемін есептеу 8

4. Өзекше өлшемін, ойықтар санын және фазалық ротордың орамасын есептеу 10

5. Ротор ойықтарының өлшемін есептеу 11

4. Параметрлерін және жұмыстық сипаттамаларын анықтау

6. Магниттік тізбекті есептеу 13

7. Статор мен ротор орамасындағы активті және индуктивті кедергілері 14

8. Болаттың шығындары, механикалық және қосымша

шығындар 18

9. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары 18

5. Қорытынды 25

6. Қолданылған әдебиеттер тізімі 26

Кіріспе

Механикалық энергияны электр энергиясына, электр энергиясын механикалық энергияға, сондай – ақ, электр энергиясын өлшемдері сан алуан электр энергиясына айналдыратын электр құрылғылары электр машиналары жатады.

Бұл курстық жұмыста асинхронды машиналар қарастырылады. Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жататынын білеміз және олардың жалпы өндірістік орындалуы асинхронды қозғалтқыш ретінде жасалады.

Асинхронды машина–бұл айнымалы токтың коллекторсыз машинасы. Оның қалыптасқан режимінде магнит өрісі энергияны түрлендіру процесіне араласады және оның роторы әр түрлі жылдамдықпен айналады. Бір секцияның активті қабырғылары салынса, онда орама бір қабатты деп аталады.

Құрылымы бойынша асинхронды қозғалтқыштар екіге бөлінеді: қысқа тұйықталған роторлы және фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш.

Фазалық роторлардың орамалары, статордың орамаларымен бірдей. Фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштың роторлық орамасы фазасының бас жақ ұшы біліктің қуыс ұшы арқылы шығарылады және электр оқшауландырылған төлкеге мықтап отырғызылған үш түйіспе сақинасына жалғанады. Щетка ұстағыштар мен серіппелер реттегіш резисторларды жалғап тұруға арналған графит щеткаларды сақинаға қысып тұрады. Ротор орамалары оларды Y сұлбасы бойынша қосқанда бейтараппен бірігеді де, ұштары шығарылмайды. Орамаларды ∆ сұлбасы бойынша қосқанда фазаның басқа ұшы да түйісу сақинасымен жалғасады. Сондықтан, мұндай қозғалтқышты фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш деп атайды.

Жұмыстың берілгені

_{Номиналды қуат:}

Орындалуы : жабық жел. (IP 44);

_{Желінің сызықты кернеуі:}

Статордың орамасының қосылу түрі: Δ;

_{Синхронды айналу жиілігі: n1} = 1000 айн/мин.

Ротор орамасы: фазалық;

Фазалық кернеу:

_{Желінің жиілігі:}

1. Негізгі өлшемдерін анықтау және электромагнитті жүктемені

таңдау.

Асинхрондық машинаның есептелуі негізгі өлшемдерді анықтауынан басталады: статор ішкі диаметрі D1 және есептелінетін ауа саңылауының ұзындығы lδ.

Статордың ішкі диаметрі анықталған өлшем қатынастармен тікелей байланысты, яғни полюстердің санынан және D_1н статордың сыртқы диаметрінен тәуелді, ол өз кезегіде айналу осьтің h биіктігін анықтайды.

Осыған орай негізгі өлшемдерді таңдауын келесі ретімен орындайды:

1. 1 Қос полюстердің саны:

2p=6.

Айналу осьтің биіктігі h=132 мм.

1.2 Айналу осінің биіктігін P_2нжәне 2p мәндері арқылы және қозғалтқыштың орындалуына байланысты анықтайды D_1Н = 0,23 м.

1.3 Ары қарай статордың штапқа кететін минималды қалдықтарды ескере отырып, темір өзекшесінің сыртқы диаметрін таңдай отырып анықтаймыз. h=132 мм, сонда м, есептеу үшін.

1.4 Асинхронды қозғалтқыштарды жобалау кезінде, темірөзекшенің ішкі диаметрін D сыртық диаметр қатынасы арқылы анықтаймыз

1.5 Ары қарай полюстік бөлінуді табамыз τ, м:

1.6 Асинхронды қозғалтқыштың есептелген қуатын P^/ ,(кВА) берілген номиналды қуат арқылы анықтаймыз:

η және cosφ₁ жуықталған мәндерін 1.2 суретінен ала-аламыз, ал К_Е 1.1 суретінен аламыз.

η = 865%;

cosφ₁ = 0,825;

К_Е = 0,96;

.

1.7 В_δ және А  ұсынылған мәндері суреттерінде көрсетілген.  Әрбір суретте осы мәндердің жіберілетін немесе рұқсат етілген облыстары берілген.

В_δ = 0,89 Тл; А₁ = 27,5·10³ А/м

1.8 Полюстік қайта жабдықтау α_δ және өрістің формасының k_В коэффициенттерін төмендегідей аламыз:

.

1.9 Бір қабатты орамалар үшін Орташа мәнін аламыз.

1.10. Қозғалтқыштың бұрыштық синхронды жиілігі Ω, рад/сек: немесе , бұл жердегі, n1 – синхронды айналу жиілігі, айн⁄мин; f 1 – желінің жилігі, Гц. 1.11. Магнитөткізгіштің есептелген ұзындығы ,м:

1.12  Негізгі параметрлерді D және l_δ таңдау критериі ретінде,  алынады. Егер λ өте үлкен болса айналу осінің h стандартты үлкен биіктік ретіне дейін, есептеуді қайталау керек, ал егер λ тым кішкентай мәнде болса, айналу осінің h стандартты кішкентай биіктік ретіне дейін есептеу керек. Осымен негізгі параметрлерді таңдау аяқталады.

1.13 Болат темірөзекшесінің ұзындығы:

2. Статор ойықтарының санын z анықтау және статор орамасын есептеу

Фаза орамаларының орама сандары, негізгі өлшемдерді анықтау кезінде анықталған, ауа саңылауындағы сызықтық жүктеме және индукциялардыңжуықталып таңдалған мәндері, олардың есептелген мәндеріне жуықтай сәйкес келулері керек, ал статордың паза сандары орамаларлдың катушкалары біркелкі орналасуларын қамтамасыз ету керек.

2.1 Статордың орамаларының типтері 2 кестеден таңдалады. Айнымалы тоқ машиналарының статорының пазалары 3.1 және 3.2 суреттерінде келтірілген.

2.2 Статордың паза сандары :

бұл жердегі m₁ – статордың орамаларының фаза сандары (m₁=3);

 q₁ =2

2.3 Статордың тістік бөлінуі , мм:

.

2.4 Статордың орамасының номиналды фазалық тоғы , А:

,

бұл жердегі   m₁ – статордың фаза сандары,

2.5 Пазаға кететін эффектілі өткізгіштер саны:

бұл жердегі  а – параллель тармақ саны (a1=1);         2.6 Статордың орамасындағы фазалардың орам сандары:

2.7 Бірқабатты орама диаметралды адым арқылы орындалады:

2.8 Статор орамаларының ең маңызды параметрі, ол орамалық

коэффицицент:

бұл жердегі ораманы қысқарту коэффициенті

2.9 Магнит ағыны Ф, Вб:

2.10 Ауа саңылауындағы магнит индукциясының нақтыланған мәні , Тл:

.

2.11 Сызықтық жүктеменің нақтыланған мәні А₁, А/м:

Нақтыланған мәндер жуықталып алынған мәндерден, тек 10% айырмашылықта болу керек.

2.12 Статордың орамасындағы ток тығыздығының мәні (жуықталған) сәйкесінше 2 кестеден алынады. Δ₁ = 6 А/м.

2.13 Фазаның эффектілі өткізгіштерінің қималары (жуықталған), мм:²

2.14 Пазаларға тізбектік орамаларды технологиялық түрде салу үшін, олардың орамалық өткізгіштерінің диаметрлері 1,4-1,8 мм аспау керек (өткізгіштің максималды қимасына сәйкес q_эмах=(1,54…2,54мм²). Егер q_эф1 > q_эмах, онда эффектілік өткізгішті бірнеше элементар өткізгіштерден орындайды – n_эл1. Эффектілі түрдегі элементар өткізгіштердің саны

Элементар өткізгіштің қимасы (жуықтағанда):

Қосымша кестесінен қимасы жуық түрде келетін стандартты өткізгіш алынады. Осымен, элементар өткізгіштің қимасы және оның диаметрі толықтай таңдалып бітеді.

Оқшауланбаған өткізгіштің көлденең қималық ауданы-

Оқшауланған өткізгіштің диаметрінің орташа мәні -0,865

Оқшауланбаған өткізгіштің номиналды диаметрі-

2.15 Статордың орамасындағы ток тығыздығы (нақтыланған мәні):

3. Статордың пазаларының өлшемдерін есептеу

3.1 Бірінші тістердегі ұсынылған индукция В_z1, мм мәндері бойынша, тістің ені анықталады b_z1, мм:

мұнда = 0,97. h =132 – 250 мм;= 1,7 Тл.

3.2 Статордың жармасының биіктігі  , м:

мұнда = 1,65 Тл

3.3 Тістің биіктігі , м:

3.4 Паза биіктігі ==17,1 мм.

3.5 Шлицтың ені b_ш1 орамдардың пазаларына, бір-бір өткізгіштен келетіндей болу керек. Осыдан шлиц ені шығады

,

бұл жердегі d_окш1 – оқшауланған өткізгіштің диаметрі (мм).

3.6 Клиннің биіктігі  орта қуатты машиналарда, ал үлкен машиналарда

3.7 Штамптағы пазаның ең кішкентай ені, м:

3.8 Штамптағы пазаның ең үлкен ені , м:

3.9 Жарықтағы пазалардың көлденең қималық ауданы, темірөзекшелердің беттерін  шихталау және жинау арқылы анықталады  , мм²:

мұндағы, Δh_П = 0,0001 м;

Δb_П = 0,0001 м.

3.10 Статор орамасының оқшаулау классын таңдамыз: егер биіктігі қозғалтқыштарға B оқшаулау классы ұсынылады.

3.11 Пазаларда орын алатын орамалардың көлденең қималық ауданы , мм:

=0,25 мм–оқшауламаның қалыңдығы

3.12 Пазаны толтыру коэффициенті:

3.13 Алынған толтыру коэффициентінің мәні ұсынылған шектерден аспау керек .

Егер бұл коэффициент K_тол1 ұсынылған шектерден асып кетсе, онда бірнеше амалдар арқылы оны түзетуге болады.

3.14 Пазаның өлшемдерін толықтай анықтағаннан кейін тістердегі индукцияларды қайтадан санап шығу қажет: