|
ВВЕДЕНИЕ Целью курсового проектирования является расширение и закрепление знаний по курсу "Электрические машины", овладение современными методами расчета и конструирования электрических машин, приобретение навыков пользования справочной литературой, что потребуется в процессе работы на производстве при пересчете обмоток электрических машин на другое напряжение или при ремонте машин. Проектирование электрической машины состоит из расчета и конструирования; обычно делается расчет нескольких вариантов, но из-за ограниченности времени достаточно рассчитать один вариант, базируясь на данных каталога единой серии асинхронных двигателей. В качестве исходных данных могут быть приняты номинальные данные машины. При проектировании электрической машины рассчитываются размеры статора и ротора, выбираются типы обмоток, обмоточные провода, изоляция, материалы активных и конструктивных частей машины. Отдельные части машины должны быть так конструированы и рассчитаны, чтобы при изготовлении машины трудоемкость и расход материалов были наименьшими, а при эксплуатации машина обладала наилучшими энергетическими показателями. При этом электрическая машина должна соответствовать условиям применения ее в электроприводе. При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей машин современному мировому уровню.Проектирование электрических машин производится с учетом требований государственных и отраслевых стандартов. При проектировании электрических машин приходится учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов, КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную чистоту. Проектирование электрических машин (их расчет и конструирование) неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании "необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости. Значительное увеличение выпуска электрических машин происходит при некотором сокращении численности рабочих. Это возможно только при внедрении комплексной автоматизации и механизации процессов изготовления машин. В некоторых случаях оказывается целесообразным для повышения надежности в работе и возможности автоматизации процессов изготовления машин пойти на увеличение размеров шлица и снижение коэффициента заполнения пазов. В настоящее время редко проектируется индивидуальная машина, а проектируются и выпускаются серии электрических машин. На базе серий выполняются различные модификации машин, что накладывает определенные требования на выполнение проекта новой электрической машины. |
|
Исходные данные для расчёта. |
|
Тип двигателя |
|
|
|
Полезная мощность на валу |
|
|
|
|
|
Число пар полюсов (число полюсов) |
|
|
|
(2p=8) |
|
Номинальное напряжение |
|
|
|
( 220/380 ) |
|
|
|
Высота оси вращения |
|
|
|
|
|
Класс нагревостойкости изоляции B |
|
Частота сети |
|
|
|
|
|
Колличество фаз |
|
|
|
Скорость вращения поле статора |
|
|
|
|
|
Степень защиты IP-44 |
|
Способ охлаждения I CO 141 |
|
|
|
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ МАШИНЫ |
|
1 Коэффициент полезного действия из рис. 1. [1] |
|
|
|
2 Коэффициент мощности из рис. 2 [1] |
|
|
|
3 Подводимая мощность |
|
|
|
|
|
Вт |
|
4 Наружный диаметр сердечника по табл. 1 [1] |
|
|
|
|
|
мм |
|
5 Допустимая подводимая мощность, приходящаяся на 1 мм длины сердечника по рис. 3 [1] |
|
|
|
ВА/мм |
|
Уточнение не требуется |
|
6 Длина сердечника статора |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
7 Принятое значение длины сердечника статора |
|
|
|
мм |
|
8 Отношение длины сердечника к наружному диаметру |
|
|
|
|
|
9 Предельное значение l2 по рис. 4 [1] |
|
|
|
10 Внутренний диаметр сердечника статора по рис. 5 [1] |
|
|
|
|
|
мм |
|
принимаем по табл.6-1[1]: |
|
|
|
ìì |
|
11 Воздушный зазор по табл. 6.2 [2] |
|
|
|
мм |
|
12 Наружный диаметр сердечника ротора |
|
|
|
|
|
мм |
|
13 Отношение внутреннего диаметра листов ротора к наружному диаметру сердечника статора по таблице 3 [1] |
|
|
|
14 Внутренний диаметр листов ротора |
|
принимаем : |
|
|
|
ìì |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
15 Число аксиальных каналов ротора |
|
|
|
т.к. hк <250 мм |
|
16 Диаметр аксиальных каналов |
|
|
|
т.к. hк <250 мм |
|
17 Марка стали по табл. 5 [1] |
|
|
|
|
|
18 Толщина листов по табл.5 [1] |
|
|
|
|
|
мм |
|
19 Коэффициент заполнения сталью сердечника статора по табл.5 [1] |
|
|
|
20 Коэффициент заполнения сталью сердечника ротора по табл.5 [1] |
|
|
|
21 Числа пазов статора и ротора по табл.6 [1] |
|
|
|
|
|
2. РАСЧЁТ ОБМОТКИ ПАЗА И ЯРМА СТАТОРА |
|
2.1. Определение типа и числа витков обмотки |
|
22 Тип обмотки по табл.8 [1] |
|
Однослойная всыпная концентрическая. |
|
23 Форма пазов статора по табл.8 [1] |
|
трапецеидальные полузакрытые |
|
24 Число пазов на полюс и фазу по табл.7 [1] |
|
|
|
25 Шаг обмотки по пазам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 Укорочение шага по тбл.9 [1] |
|
|
|
27 Коэффициент распределения по табл.9 [1] |
|
|
|
|
|
28 Коэффициент укорочения |
|
|
|
|
|
29 Обмоточный коэффициент |
|
|
|
|
|
30 Магнитная индукция в магнитном зазоре стр.166 [3] |
|
|
|
|
|
31 Предварительное значение магнитного потока в воздушном зазоре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вб |
|
32 Коэффициент падения напряжения в обмотке статора рис.11 [1] |
|
|
|
33 Предварительное число витков в обмотке |
|
|
|
|
|
|
|
34 Предварительное число эффективных проводников в пазу |
|
|
|
- число параллельных ветвей обмотки фазы по табл.6.2 [2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 Принятое число эффективных проводников в пазу |
|
|
|
36 Уточнённое число витков обмотки фазы статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 Эффективное число витков обмотки фазы статора |
|
|
|
|
|
|
|
38 Уточнённая расчётная длина сердечника статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
39 Принятая длина сердечника статора |
|
|
|
мм |
|
40 Отношение подводимой мощности к длине сердечника статора |
|
|
|
|
|
ВА/мм |
|
|
|
|
|
41 Отношение длины сердечника статора к наружному диаметру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 Уточнённое значение магнитного потока в воздушном зазоре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вб |
|
43 Уточнённое магнитной индукчии в воздушном зазоре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44 Номинальный фазный ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 Линейная нагрузка статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А/ |
|
46 Уровень линейных нагрузок в современных двигателях рис.12 [1] |
|
|
|
А/ |
|
47 Эффективная длина вердечника |
|
|
|
|
|
мм |
|
48 Предварительное значение магнитной индукции в спинке статора по табл.10 [1] |
|
|
|
|
|
49 Расчётная высота спинки статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
50 Высота паза статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
прим по таб.6-1[1] |
|
51 Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Определение размеров паза статора и проводников обмотки статора |
|
52 Предварительное значение магнитной индукции в расчётном сечении зубца по табл.11 [1] |
|
|
|
|
|
53 Ширина зубца с равновеликим сечением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
54 Большая ширина паза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
принимаем : |
|
55 Ширина шлица паза по табл.12 [1] |
|
|
|
мм |
|
56 Высота шлица паза |
|
|
|
мм |
|
57 Меньшая ширина паза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
принимаем по табл.6-2 [1] |
|
58 Площадь поперечного сечения паза в штампе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
59 Площадь поперечного сечения паза в свету |
|
Припуск на сборку |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 Площадь поперечного сечения корпусной изоляции |
|
|
|
|
|
- толщина корпусной изоляции по табл.14 [1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
61 Площадь поперечного сечения паза занимаемая обмоткой |
|
|
|
- площадь поперечного сечения прокладки между верхними и нижней катушкамистр.179 [3] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62 Максимально допустимыйдиаметр изолированного провода |
|
|
|
- коэффициент заполнения паза изолированными проводами стр.30 [1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63 Число элементарных проводников в одном эффективном табл.6.2 [2] |
|
|
|
64 Диаметр голого провода стр.470 [3] |
|
|
|
|
|
65 Диаметр изолированного провода |
|
|
|
|
|
66 Сечение провода |
|
|
|
|
|
|
|
67 Коэффициент заполнения паза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68 Плотность тока в обмотке статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69 Характеристика тепловой нагрузки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 Допустимые значения характеристики тепловой нагрузки по рис.14 [1] |
|
|
|
|
|
71 Среднее зубцовое деление статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
72 Средняя ширина катушки обмотки статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73 Средняя длина лобовой части обмотки статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74 Средняя длина витка обмотки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
примем : |
|
|
|
ìì |
|
75 Длина вылета лобовой части обмотки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. РАСЧЁТ ОБМОТКИ ПАЗА И ЯРМА РОТОРА |
|
76 Форма пазов ротора по табл.17 и рис.15 [1] |
|
Паз грушевидный полузакрытый |
|
77 Зубцовое деление по наружному диаметру ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
78 Высота шлица |
|
|
|
|
|
Ширина шлица |
|
|
|
|
|
Высота мостика |
|
|
|
|
|
79 Индукция в зубцах ротора, принята по табл.18 [1] |
|
|
|
|
|
80 Больший радиус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- ширина зубца ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
примем по таб.6-1[1]. Значения r1 расчитанное по формуле и нормированные, близки ,поэтому расчет можно продолжить. |
|
81 Высота паза ротора по рис.16 [1] |
|
|
|
|
|
82 Расчётная высота спинки ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
83 Эффективная длина пакета ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
84 Магнитная индукция в спинке роора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85 Наибольшее допустимое значение магнитной индукции спинки ротора |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
