Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Техническое задание для курсовой работы 6
2. Расчет геометрических размеров сердечников статора, ротора, расчет постоянных 7
3. Расчет обмоток статора и ротора 10
4. Расчет магнитной цепи 15
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора 18
6. Потери в стали. Механические и добавочные потери 22
7. Расчет рабочих характеристик 23
8. Расчет пускового тока и момента 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 32
ВВЕДЕНИЕ
Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту. Они выпускаются большими сериями и в индивидуальном исполнении. Во многих случаях электрические машины определяют технический уровень изделий, в которых они используются в качестве генераторов и двигателей. Проектирование электрических машин требует глубоких знаний и высокого профессионального мастерства.
Впервые электрические машины получили применение в промышленности более ста лет назад. Тогда же появились и первые рекомендации по их расчету. В конце прошлого века в Европе и Америке возникли крупные электротехнические фирмы «Сименс», «Вестингауз» и другие, на которых сложились крупные конструкторские и расчетные отделы.
Обычно электрические машины выпускают сериями.
Серия - ряд машин возрастающей мощности, имеющих одну конструкцию и единую технологию производства на больших участках серии и предназначенных для массового производства.
1. Техническое задание для курсовой работы
Спроектировать трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А климатического исполнения «У3». Напряжение обмотки статора U=220/380 В.
Исходные данные для электромагнитного расчета асинхронного двигателя являются:
3. Расчет обмоток статора и ротора
Выбор типа обмотки статора:
Однослойные обмотки применяются в асинхронных машинах - малой мощности, двухслойные - в машинах средней и большой мощности - как более технологичные для таких мощностей и обеспечивающие оптимальное укорочение шага. В связи с этим в машинах с h>132 мм (где h - высота оси вращения) рекомендуется однослойная обмотка, при 280 мм>132 мм - двухслойная.
Коэффициент укорочения шага: β=γ/τ, где γ - шаг обмотки
Для двухслойной обмотки β=0,75÷0,83.
Отсюда шаг обмотки:
4. Расчет магнитной цепи
Расчет магнитной цепи проводится для определения МДС и намагничивающего тока статора, необходимого для создания в двигателе требуемого магнитного потока. На рисунке 4 представлена расчетная часть магнитной цепи четырехполюсной машины, которая состоит из пяти последовательно соединенных участков: воздушного зазора, зубцовых слоев статора и ротора, спинки статора и ротора. МДС на магнитную цепь, на пару полюсов Fц определяется как сумма магнитных напряжений всех перечисленных участков магнитной цепи.
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора
Сопротивление обмоток статора.
Среднее значение зубцового деления статора.
6. Потери в стали. Механические и добавочные потери
Потери в стали (магнитные потери) и механические не зависят от нагрузки, поэтому они называются постоянными потерями и могут быть определены до расчета рабочих характеристик. Расчетная масса стали зубцов статора при трапецеидальных пазах.
7. Расчет рабочих характеристик
Под рабочими характеристиками асинхронного двигателя понимаются зависимости:
8. Расчет пускового тока и момента
При пуске в роторе АД имеют место два физических явления, оказывающих большое влияние на активное и индуктивное сопротивления, а следовательно, на пусковой ток и момент:
1) Эффект вытеснения тока в верхнюю часть паза, за счет которого расчетная высота паза и индуктивное сопротивление уменьшается, активное сопротивление увеличивается;
2) Эффект насыщения коронок зубцов потоками рассеяния, обусловленными большими пусковыми токами, за счет этого явления магнитные проводимости и индуктивные сопротивления уменьшаются.
Расчет активных и индуктивных сопротивлений обмотки ротора с учетом эффекта вытеснения тока.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью расчета являлось определение мощности и технических характеристик асинхронного двигателя, рассчитанного на базе вышедшего из строя асинхронного двигателя. Был спроектирован трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который по своим параметрам несколько превосходит существующие двигатели. Это было достигнуто за счет изменения геометрических параметров размеров сердечников статора, ротора.