Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

Дальневосточный государственный технический университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту по электрическим машинам

Выполнил студент Э-2842 гр.

Иванов Д.С.

Принял преподаватель

Сергеев В.Д.

Владивосток

2005

Содержание

Содержание……………………………………………………………………...3

1.  Выбор главных размеров……………………………………………………….4

2.  Определение числа пазов, витков и сечения провода………………………..5

3.  Расчет размеров зубцовой зоны………………………………………………..6

4.  Расчет короткозамкнутого ротора……………………………………………..7

5.  Расчет намагничивающего тока………………………………………………..9

6.  Параметры рабочего режима…………………………………………………..11

7.  Расчет потерь…………………………………………………………………...13

8.  Расчет рабочих характеристик………………………………………………...14

9.  Расчет пусковых характеристик………………………………………………16

10. Оценка спроектированного двигателя………………………………………..25

Заключение……………………………………………………………………..25

Список использованной литературы………………………………………….26

1.Выбор главных размеров

1.1.Число пар полюсов

,

где f₁ - частота напряжения, n₁ – синхронная частота вращения.

1.2.Выбор высоты оси вращения h и наружного диаметра D_a. Принимаю h=160 мм, D_a=392 мм - по рис 1.1а и 1.2 .

1.3.Внутренний диаметр статора

 мм,

где K_d = 0,66 - отношение диаметра статора, зависящее от числа полюсов 2р.

Принимаю D=259 мм.

1.4.Полюсное деление

 мм.

1.5.Расчётная мощность

 кВт,

где К_е= 0,978-отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению - по рис 1.2;

h=0,885- КПД и cosj=0,88 - коэффициент мощности двигателя в номинальном режиме - по приложению 2.

1.6.Расчётная длинна воздушного зазора

l_d == мм,

где рад/с - синхронная угловая скорость вращения;

К_В=1,11 - коэффициент формы поля;

В_d =0,762 Тл  - индукция в воздушном зазоре - по рис 1.3а;

А=33000  А/м - линейная нагрузка - по рис 1.4а;

К_обм1=0,925 - обмоточный коэффициент обмотки статора (предварительно).

Принимаю l_d =152 мм.

Сердечник статора и ротора представляют собой пакеты из листовой, электротехнической стали длинной l_ст1=l_ст2= l_d. Т.к. l_d <250¼300 мм, двигатель выполняется без радиальных и аксиальных вентиляционных каналов.

1.7.Критерий правильности выбора главных размеров D и l_d

находится в пределах заштрихованной зоны на рис.1.5.

2.Определение числа пазов, витков и сечения провода

2.1.Предельные числа пазов статора

,

.

Здесь t_1min=12 мм, t_1max=13,8 мм - предельные значения зубцового деления статора - по рис.2.1.

Принимаю Z₁=48. Тогда число пазов на полюс и фазу

.

2.2.Окончательное значение зубцового деления статора

 мм._.

2.3.Номинальный фазный ток статора

 А,

где U_1н=380В - номинальное фазное напряжение статора.

2.4.Число эффективных проводников пазу

,

где a=4 - число параллельных ветвей фазы.

Принимаю ближайшее целое чётное число .

2.5.Окончательные значения величин

  - число эффективных проводников в пазу U_П1=86;

  - число витков фазы обмотки статора

;

  - линейная токовая нагрузка

 А/м.

Значение А  не выходит за рекомендованные пределы.

2.6.Шаг двухслойной обмотки статора

,

где b₁=5/6 - относительный шаг;  - полюсное деление.

2.7.Коэффициенты укорочение, распределения и обмоточный

;

;

.

Уточнённые  значения t, l_d , t₁:

мм;

l_d  мм;

 мм.

Сердечник выполняется из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, поэтому длина сердечника принята равной l_d = 153 мм.

2.8.Магнитный поток

 Вб,

Окончательное значение индукции в воздушном зазоре

 Тл.

          Значение Вб  не выходит за рекомендованные пределы.

2.9.Предварительное значение плотности тока в обмотке статора

 А/мм²,

где AJ₁= А²/м³ - по рис.2.2а.

2.10.Сечение эффективного проводника

 мм,

Выбран обмоточный провод марки ПЭТ155: q_эл=0,785 мм², n_эл=1, dиз=1,08 мм, d=1 мм - согласно табл. 2.1. 

 мм.

2.11.Окончательное значение плотности тока в обмотке статора

 А/мм².

3.Расчёт размеров зубцовой зоны

3.1.Предварительные значения  ширины зубца и высоты ярма статора

 мм;

 мм;

В_z1=1,9 Тл, В_а=1,6 Тл - индукция в зубце и в ярме статора - по табл. 3.1;

К_с=0,97-коэффициент заполнения пакета сталью.

3.2.Паз статора

Размеры паза в штампе:

 мм;

 мм,

где h_Ш1=1 мм - , b_Ш1=3,7 мм - высота и ширина  шлица паза.

3.3.Некоторые размеры заполненного паза

 мм;

 мм;

 мм.

Db_п=Dh_п=0,2 мм - припуски по ширине и высоте паза.