Навигация
Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
39808
знаков
6
таблиц
13
изображений
Содержание
Введение
1. Описание конструкции асинхронного двигателя
2. Выбор главных размеров
2.1 Расчёт высоты вращения и длины железа статора
2.2 Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора
2.3 Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
2.4 Расчёт ротора
2.5 Расчёт паза ротора
2.6 Расчёт короткозамыкающих колец
3. Электромагнитный расчёт
3.1 Расчёт магнитной цепи
3.2 Расчёт намагничивающего тока
3.3 Параметры рабочего режима
3.4 Расчёт потерь
3.5 Расчёт рабочих характеристик
3.6 Расчёт пусковых характеристик
4. Круговая диаграмма
5. Тепловой и вентиляционный расчёты
5.1 Тепловой расчёт
5.2 Вентиляционный расчёт
6. Механичский расчёт
6.1 Расчёт вала
6.2 Расчёт подшипников
7. Экономический расчёт
8. Описание технологии сборки
Заключение
Список литературы
Введение
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех производствах.
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400кВт на напряжение до 1140В - наиболее широко применяемые электрические машины. В парке всех производств Республики Беларусь они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%, а по потреблению электроэнергии более 40%.
При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную частоту.
Расчет и конструирование неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.
Выбрать оптимальный вариант можно, сопоставив многие варианты расчета. Поэтому без применения ЭВМ не обходится ни один серьезный расчет электрических машин.
В данном курсовом проекте все расчеты ведутся на ЭВМ, включая и построение рабочих и пусковых характеристик.
1. Описание конструкции асинхронного двигателя
Опираясь на исходные данные, заданные в задании на проектирование, можно произвести анализ конструкции электродвигателя.
По условию курсовой работы заданы: исполнение по защите, монтажное исполнение и способ охлаждения. Исполнение по защите проектируемого двигателя IP44. Это подразумевает, что двигатель защищен от возможности соприкосновения инструмента с токоведущими частями попадания внутрь двигателя твердых тел диаметром более 1 мм, а также двигатель защищен от брызг, вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного действия на изделие, т.е. двигатель выполнен в закрытом исполнении.
Способ охлаждения IС0А141 подразумевает, что охлаждение осуществляется воздухом, а машина с ребристой станиной, обдуваемая внешним вентилятором, расположенным на валу двигателя.
Монтажное исполнение IМ2001 говорит о том, что двигатель выполнен на лапах с двумя подшипниковыми щитами и фланцем на одном щите, имеет горизонтальное расположение и один выходной конец вала.
Обмотка короткозамкнутого ротора не имеет изоляции, выполняется заливкой пазов алюминием, одновременно со стержнями отливается замыкающие кольца с вентиляционными лопатками.
В связи с тем, что мощность двигателя 50 кВт, в статор укладываем двухслойную обмотку с укороченным шагом.
Магнитопровод статора выполняют шихтованным из целых листов электротехнической стали 2312 толщиной 0,5 мм.
2. Выбор главных размеров
По условиям курсового проекта заданы следующие параметры проектируемого двигателя:
- мощность двигателя Р2= 47800 Вт;
- линейное напряжение питания 380/220В;
- исполнение по способу защиты IP44;
- число пар полюсов 2р=10
- частота питающей сети 50 Гц;
- конструктивное исполнение IM2001;
2.1 Расчёты высоты вращения и длины железа статора
Первым шагом при выборе главных размеров асинхронного двигателя является выбор высоты оси вращения h, которая предварительно выбирается по рисунку 8.17 [1,c.274] для двигателя P2=47,8кВт, IP=44, 2р=10. Принимается h=280 мм.
Внешний диаметр Da магнитопровода статора выбирается из таблицы 8.6 [1, c.275] для h=280 мм. Принимается Da=520 мм.
Внутренний диаметр D магнитопровода статора вычисляется по формуле [1, c. 275]
D=kD×Da, (1)
где kD– коэффициент характеризующий отклонение внутреннего и внешнего диаметров сердечников статора асинхронных двигателей серий 4А и АИ, таблица 8.7 [1, c. 276].Принимается для 2р=10 kD=0,76.
D=0,76×0,52=0,395 м
Полюсное деление t, мм определяется по формуле8.3 [1, c. 276]:
(2)
где р – число пар полюсов.
Расчётная мощность 
,В×А:
, (3)
где 
- номинальная мощность двигателя, Вт; 
- отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению; h - номинальный расчётный КПД; соsj - номинальный расчётный коэффициент мощности.
Из рисунка 8.20 [1, c. 276] 
=0,945. Из рисунка 8.21 [1, c. 277] принимается h=0,91, соsj =0,78.
(Вт)
Синхронная угловая скорость движения W, рад/с, рассчитывается по формуле:
(4)
где f1 – частота питающей сети, Гц.
Расчётная длина магнитопровода определяется по формуле 8.6 [1, c. 279]:
(5)
где 
- коэффициент формы поля; 
- обмоточный коэффициент (выбирается в зависимости от типа обмотки статора); А - электромагнитная нагрузка, А/м; 
- индукция магнитного поля в воздушном зазоре, Тл.
принимается равным 1,11.
При мощности АД больше 15 кВт используется двухслойная обмотка, поэтому принимается 
=0,91. Из рисунка 8.23 [1, c. 279] находим: А=36×103 А/м, 
=0,8 Тл.
Для определения правильности выбора главных размеров D и ld используется значение:
(6)
Полученное значение находится в пределах указанных на рисунке 8.25 [1, c. 280].
Похожие работы
... на вале ротора, далее, посредством щеточного контакта, к обмотке ротора можно подключить пусковой реостат. В данном курсовом проекте речь пойдет о трехфазном асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором. 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1.1 Современные серии электрических машин В 70-е годы была разработана и внедрена серия электродвигателей 4А, основным критерием при проектировании которой ...
... b = a(t2) + g(t2) = w0× t + g 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 2.1 Наименование и область применения Разрабатываемое устройство называется: автоматическая система управления асинхронным двигателем. Область применения разрабатываемого устройства не ограничивается горнодобывающей промышленностью и может использоваться на любых предприятиях для управления машинами с асинхронным приводом. 2.2 Основание для ...
... . Целью дипломного проекта является разработка и исследование автоматической системы регулирования (АСР) асинхронного высоковольтного электропривода на базе автономного инвертора тока с трехфазным однообмоточным двигателем с детальной разработкой программы высокого уровня при различных законах управления. В ходе конкретизации из поставленной цели выделены следующие задачи. Провести анализ ...
... ; 20. ; 21. . Полученный в расчете коэффициент насыщения отличается от принятого приблизительно до 3%, что вполне допустимо. Таблица 3 - Пусковые характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния № п/п Расчетные формулы Размерность Скольжение s 1 0,8 0,5 0,2 0,1 0,22=sкр 1 ...
0 комментариев