Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

характеристики и сборочный чертеж двигателя в двух проекциях с разрезами на листе формата А1.

2.  Техническое задание.

            Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором со следующими номинальными параметрами:

Конструктивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP44; категория климатического исполнения У3.

2.1. Выбор главных размеров.

2.1.1.Число пар полюсов:

                                                  ;

            где:  f₁ –частота сети, Гц;

                    n₁ – частота вращения, об/мин.

2.1.2.Высоту оси вращения h_пр предварительно определяют по табл.1, 2, 3 для заданных номинальной мощности Р₂ и числа пар полюсов 2р в зависимости от исполнения двигателя.

          Из ряда высот осей вращения (таблица 4) принимаем ближайшее к предварительно найденному (по табл. 1,2,3) стандартное значение h_ст. Следует иметь в виду, что ГОСТ 13267-73 определяет стандартные высоты осей вращения независимо от назначения и конструктивного исполнения асинхронных двигателей, поэтому высота оси вращения любого проектируемого двигателя должна быть равна одному из этих значений.

          Наружный диаметр статора D_a, берут из таблицы 4 в зависимости от выбранной оси вращения. Приведенные в таблице наружные диаметры статоров для каждой из высот нормализованы и соответствуют данным серии асинхронных машин 4А.

2.1.3.Внутренний диаметр статора D.

В общем случае может быть определен по наружному диаметру. Принимая, что размеры пазов не зависят от числа пазов машины получаем:

          где: k_D – коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметров сердечника статора (по табл. 5).

2.1.4.Полюсное деление τ:

;

2.1.5.Расчетная мощность Р':

;

  где k_E - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое предварительно принимается, по табл. 6, 7, 8;

          Р₂ - мощность на валу двигателя, Вт.

2.1.6.Электромагнитные нагрузки А – линейная нагрузка, А/м, В_δ – индукция в воздушном зазоре, Тл.

          Предварительный выбор электромагнитных нагрузок А и В_δ должен быть проведен особо тщательно, так как они определяют не только расчетную длину сердечника, но и в значительной степени характеристики машины.

Рекомендации по выбору А и В_δ, представлены в табл. 9, 10, 11:

          А – линейная нагрузка, А/м;

          В_δ – индукция в воздушном зазоре, Тл;

2.1.7. Обмоточный коэффициент k_об1.

          Предварительное значение выбирают в зависимости от типа обмотки статора (табл. 12):

2.1.8.Синхронная угловая скорость вала двигателя Ω рассчитывается, по

формуле:

          где   n₁ - синхронная частота вращения;

2.1.9.Расчетная длина воздушного зазора:

;

          где k_В=1,11 - коэффициент формы поля, учитывает уплощение кривой индукции в воздушном зазоре (рис. 1).

2.1.10. Отношение длины воздушного зазора к полюсному делению λ:

.

            Данное отношение должно находится в пределах, показанных в табл.13 для принятого исполнения машины. Если λ  оказывается слишком большим, то следует повторить расчет для ближайшей из стандартного ряда большей высоты оси вращения h. Если λ слишком мало, то расчет повторяют для следующей в стандартном ряду меньшей высоты h. Для расчета магнитной цепи помимо l_δ необходимо определить полученную конструктивную длину и длину стали сердечников статора (l₁ и l_ст1) и ротора (l₂ и l_ст2). В асинхронных машинах, длина сердечников которых не превышает 0,25 – 0,3 м: l₁=l_δ, l_ст1=l_δ и l_ст2=l_δ.

              На этом выбор главных размеров заканчивается. В результате проделанных вычислений получены значения высоты оси вращения h, внутреннего диаметра статора D, наружного диаметра