М ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДИРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»

Факультет среднего профессионального образования (колледж)

ОТЧЕТ О ПРАКТИЧЕСКИХ

РАБОТАХ ПО ПРЕДМЕТУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

ФСПО.ЭИ0108.972ПР

ФСПО.ЭИ0808.972ПР

Работу выполнил

Студент группы С972 М.С. Мельников

Руководитель Г.Г. Жагат

Санкт-Петербург 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.Исходные данные для расчета двигателя постоянного тока.

2.Выбор электромагнитных нагрузок и определение главных

размеров двигателя постоянного тока.

3.Определение дополнительных размеров двигателя

постоянного тока.

4.Расчет пазов и обмотки якоря двигателя постоянного тока.

5.Расчет магнитных напряжений участков магнитной цепи и

МДС обмотки возбуждения двигателя постоянного тока.

6.Расчет обмотки возбуждения двигателя постоянного тока.

7.Исходные данные для расчета трехфазного асинхронного двигателя.

8. Главные размеры трехфазного асинхронного двигателя.

9. Размеры активной части трехфазного асинхронного двигателя.

10. Обмотка статора трехфазного асинхронного двигателя

Список использованных источников

1.Исходные данные для расчета двигателя постоянного тока

1.1 Номинальная мощность Р_ном=15 Квт.

1.2 Номинальное напряжение сети U_ном=220 В.

1.3 Номинальная частота вращения n_ном=530 об/мин.

1.4 Высота оси вращения h=250 мм.

1.5 Степень защиты IP22.

1.6 Способ охлаждения IC01.

1.7 Способ возбуждения – параллельное с последовательной стабилизирующей обмоткой.

1.8 Максимальная частота вращения n_max=1500 об/мин.

1.9 Класс нагревостойкости изоляции F.

1.10 Режим работы – продолжительный.

1.11 КПД при номинальной нагрузке ή_ном=80%.

Расчет двигателя постоянного тока осуществлен по методике, изложенной в книге “Расчет и конструирование электрических машин” М.М.Кацман, М.:Энергоатомиздат, 1984.

2.Выбор электромагнитных нагрузок и определение главных размеров двигателя постоянного тока

2.1 Предварительное значение КПД при номинальной нагрузке [1,таблица 10.1, с.246]

ή_ном=0.8.

2.2 Расчетная мощность двигателя [1,таблица 10.2, с.249]

Р_i=К_д*Р_ном/ ή_ном, (2.1)

где К_д-коэффициент К_д=0.85;

Р_ном- номинальная мощность;

ή_ном- предварительное значение КПД при номинальной нагрузке;

Р_i=0.85*15/0.8=15,93 кВт.

2.3 Наружный диаметр якоря и число главных полюсов [1, таблица 10.2, с.248] D₂=290 мм; 2p=4.

2.4 Предварительное значение коэффициента полюсного перекрытия по [1, рисунок 10.3, с.249] при 2p=4 и D₂=258 мм α_i=0.65.

2.5 Предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре [1, рисунок 10.4, с.250] В_δ=0.65 Тл.

2.6 Предварительное значение линейной нагрузки [1, рисунок 10.5, с.251] А₂=310*10² А/м.

2.7 Расчетная длина сердечника якоря [1, таблица 4.14, стр.44]

l_I=6.1*10¹²*Р_I/К_В*К_об*α_i*n_ном*D₂²* В_δ*А_2, (2.2)

где К_в- коэффициент формы поля;

К_об- обмоточный коэффициент;

α_i- предварительное значение коэффициента полюсного перекрытия;

n_ном- номинальная частота вращения;

D₂- наружный диаметр якоря;

В_δ- предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре;

А₂- предварительное значение линейной нагрузки;

l_i=6.1*10¹²*15,93/1*1*0.65*530*258²*0.65*310*10²⁼210 мм.

2.8 Коэффициент длины сердечника якоря [1, с.251] λ=l_i/D₂=210/258=0.81, что находится в пределах рекомендуемых значений [1, рисунок 10.6, с.252].

2.9 Внутренний диаметр сердечника якоря [1, рисунок 10.4, с.252]

D_2BH=0.31*D₂=0.31*258=80 мм. (2.3)

3.Определение дополнительных размеров двигателя постоянного тока

3.1 В соответствии с таблицей 10.4 страница 252 принимаем: марка электротехнической стали сердечника якоря – 2312; форма пазов на якоре – прямоугольные открытые [1, рисунок 10.8 б), с.253]; тип обмотки якоря – из жестких катушек.

3.2 В соответствии с таблицей 10.5 страница 253 предусматриваем в сердечнике якоря аксиальные вентиляционные каналы в один ряд, число каналов n_к2=18, диаметр одного канала d_k2=18 мм.

3.3 Конструктивная длина сердечника якоря l₂=l_i=210 мм.

3.4 Воздушный зазор эксцентричный. По [1, рисунок 10.9, с.254] принимаем δ=2 мм, тогда δ_min=2/1.5=1.33 мм; δ_max=2*2=4 мм.

3.5 Длина сердечника главного полюса l_m=l₂=210 мм.

3.6 Предварительное значение высоты главного полюса [1, рисунок 10.11, с.255] h_m=80 мм.

3.7 Полюсное деление [1, рисунок 10.7, с.254]

= *D₂/2p, (3.1)

где 2p- число главных полюсов;

=3.14*258/4=202 мм.

3.8 Магнитная индукция в сердечнике главного полюса В_m=1.65 Тл.

3.9 Ширина сердечника главного полюса [1, рисунок 10.6, с.254].

b_m= В_δ*α_i* * /k_c1* В_m, (3.2)

где - полюсное деление;

-предварительное значение коэффициента магнитного рассеивания главных полюсов машины (для машин с 2р=4 ; =1.2);

k_c1-коэффициент заполнения сердечника полюса сталью ( k_c1=0.98);

В_m- магнитная индукция в сердечнике главного полюса;

b_m=(0.65*0.65*202*1.2)/(0.98*1.65)=63 мм.

3.10 Ширина выступа полюсного наконечника главного полюса [1, рисунок 10.10, с.254].

b_mH=0.1b_m, (3.3)

где b_m- ширина сердечника главного полюса;

b_mH=0.1*63=6.3 мм.

3.11 Высота полюсного наконечника в основании выступа [1, рисунок 10.8, с.255].

h_mH= (В_δ/1/1.67B_m)*(b_p-b_m), (3.4)

где b_p- расчетная длина дуги полюсного наконечника:

b_p= α_i* (3.5)

b_p=0.65*202=131 мм

h_mH=(0.65/(1.67*1.65))*(131-63)=16 мм.

3.12 Сердечники главных и добавочных полюсов изготавливаем из электротехнической стали марки 3411 толщиной 1 мм (k_c=0.98).

3.13 Длина сердечника добавочного полюса l_д=l₂=210 мм.

3.14 Ширина сердечника добавочного полюса [1, риcунок 10.13, с.256] b_д=30 мм.

Число добавочных полюсов 2р_д=4.

3.15 Воздушный зазор между якорем и добавочным полюсом [1, рисунок 10.14, с.256] δ_д=5 мм.

3.16 Длина станины [1, рисунок 10.10 а), с.256].

l_c1=l₂+k_l* , (3.6)

где l₂- конструктивная длина сердечника якоря;

k_l-коэффициент, равный 0.65 при 2р=4;

Материал станины – сталь марки Ст3;

L_c1=210+0.65*202=341,3 мм.

3.17 Толщина станины [1, рисунок 10.10, с.256]

h_c1= В_δ*α_i* * *l₂/2*В_с1*l_с1, (3.7)

где B_c1-допустимое значение магнитной индукции в станине B_c1=1.2-1.3 Тл;

l_c1-длина cтанины;

h_c1=(0.65*0.65*202*1.2*210)/(2*1.28*341.3)=25 мм.

3.18 Внутренний диаметр станины [1, рисунок 10.11, с.256].

D_1BH=D₂+2*δ_min+2*h_m+2*δ , (3.8)

где δ_min- минимальный воздушный зазор эксцентричный;

h_m- предварительное значение высоты главного полюса;

δ- воздушный зазор эксцентричный;

D_1BH=258+2*1.33+2*80+2*2=425 мм.

3.19 Наружный диаметр станины.

D₁=D_1BH+2h_c1, (3.9)

где D_1BH- внутренний диаметр станины;

h_c1- толщина станины;

D₁=425+2*25=475 мм.