Министерство образования Украины

Одесский национальный политехнический университет

Кафедра электрических машин

Курсовая работа

по курсу «Электрические машины»

Тема: «Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»

Выполнил студент Гонтарь Алексей Викторович

группы ПЭМ-0401 Центра последипломного образования

дата «___» __________ 2008 г.

Оценка ___________ Руководитель ___________________ /Пуйло Г.В./

Содержание

стр.

Содержание 2

Иллюстрации 3

Исходные данные 4

Размеры, конфигурация и материал 6

Главные размеры 6

Сердечник статора 9

Обмотка статора 10

Размеры элементов обмотки 14

Конструкция изоляции обмотки статора 14

Обмотка короткозамкнутого ротора 14

Сердечник ротора 14

Расчет размеров овальных закрытых пазов 16

Короткозамыкающее кольцо ротора 16

Расчет магнитной цепи 17

МДС для воздушного зазора 17

МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора 17

МДС для зубцов при овальных закрытых пазах ротора 17

МДС для спинки статора 18

МДС для спинки ротора 18

Параметры магнитной цепи 18

Активные и индуктивные сопротивления обмоток 19

Сопротивление обмотки статора 19

Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами 20

Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя (с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром) 22

Режимы холостого хода и номинальный 22

Расчет режима холостого хода 22

Расчет параметров номинального режима работы 23

Круговая диаграмма и рабочие характеристики 25

Расчет и построение круговой диаграммы 25

Максимальный момент 29

Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент 30

Расчет активных и индуктивных сопротивлений, соответствующих пусковому режиму, при овальных закрытых пазах ротора 30

Тепловой и вентиляционный расчеты 31

Тепловой расчет обмотки статора асинхронного двигателя 31

Вентиляционный расчет асинхронного двигателя с радиальной вентиляцией 34

Масса двигателя и динамический момент инерции ротора 34

Расчет надежности обмотки статора 35

Расчет надежности всыпных обмоток статора асинхронного двигателя 35

Механический расчет вала 36

Расчет вала на жесткость 36

Определение критической частоты вращения 39

Расчет вала на прочность 39

Расчет подшипников 39

Заключение 41

Литература 42

Приложения 43

Иллюстрации

Рисунок 1. Номинальный режим работы электрических машин S1 - продолжительный. 4

Рисунок 2. Условное обозначение системы охлаждения электрической машины по способу ICA0141. 5

Рисунок 3. Определение значения k_E. 6

Рисунок 4. Средние значения cos φ асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с исполнением по защите IP44, способу охлаждения IC0141. 7

Рисунок 5. Средние значения ŋ асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с исполнением по защите IP44, способу охлаждения IC0141. 7

Рисунок 6. Средние значения А'₁ при 2p=6 и классе нагревостойкости F 8

Рисунок 7. Среднее значение B'_δ при 2p=6 и классе нагревостойкости F 8

Рисунок 8. Трапецеидальный полузакрытый паз статора. 9

Рисунок 9. Средние значения k_н асинхронных двигателей. 11

Рисунок 10. Средние допустимые значения при классе нагревостойкости F и 2p=6. 13

Рисунок 11. Изоляция обмотки статора машины переменного тока. 14

Рисунок 12. Геометрия овальных закрытых пазов короткозамкнутого ротора. 15

Рисунок 13. Средние значения h_п2 для короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами. 15

Рисунок 14. Короткозамыкающее кольцо ротора. 16

Рисунок 15. График зависимости k_ск=f(α_ск). 20

Рисунок 16. График зависимости k_д2=f(q₂). 21

Рисунок 17. Круговая диаграмма электродвигателя. 26

Рисунок 18. Рабочие характеристики рассчитываемого асинхронного двигателя. 28

Рисунок 19. Графики зависимостей φ=f(ξ) и ψ=f(ξ). 30

Рисунок 20. График зависимости коэффициента теплоотдачи поверхности статора от окружной скорости. 32

Рисунок 21. График зависимости эквивалентного коэффициента теплопроводности внутренней изоляции от отношения диаметров. 33

Рисунок 22. График зависимости коэффициента подогрева воздуха от окружной скорости ротора. 34

Рисунок 23. Эскиз вала к механическому расчету. 37

Рисунок 24. Эскиз выступающего конца цилиндрического вала. 37

Рисунок 25. Основная геометрия пазов ротора (сверху) и статора (снизу). 43