Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Магнитная цепь двигателя. Активные и индуктивные сопротивления обмоток

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский государственный университет транспорта

Кафедра «Электротехника»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по электрическим машинам

«Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»

Принял:                                                                       Разработал:

доцент                                                                         студент гр. МГ-31

Г.                                                 

2001

СОДЕРЖАНИЕ

Введение............................................................................................................................................. 4

1 Магнитная цепь двигателя.................................................................................................. 5

1.1 Главные размеры............................................................................................................................. 5

1.2 Сердечник статора.......................................................................................................................... 6

1.3 Сердечник ротора............................................................................................................................ 6

2 Обмотка статора........................................................................................................................ 7

3 Обмотка ротора......................................................................................................................... 10

4 Расчёт магнитной цепи....................................................................................................... 11

4.1 МДС для воздушного зазора....................................................................................................... 11

4.2 МДС для зубцов статора.............................................................................................................. 11

4.3 МДС для зубцов ротора................................................................................................................ 12

4.4 МДС для спинки статора............................................................................................................. 12

4.5 МДС для спинки ротора............................................................................................................... 12

4.6 Параметры магнитной цепи....................................................................................................... 12

5 Активные и индуктивные сопротивления обмоток.................................................................. 13

5.1  Сопротивление обмотки статора……………………………………………………………..13

5.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора…………………………………………..14

5.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя........................ 15

6 Режим холостого хода и номинальный................................................................... 16

7. Рабочие характеристики.................................................................................................... 19

8 Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент………………...20

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………………………..23
 Введение

Электрические машины имеют чрезвычайно широкое распространение. Они применяются в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, в энергетике, на транспорте, в авиации и.т.д. . Нет ни одной отрасли промышленности, где бы не находили применения электрические машины. Существует большое разнообразие электрических машин. Они различаются по принципу действия, мощности, частоте вращения. Размеры машин колеблются в широких пределах. Имеются машины, несколько штук которых могут быть размещены в напёрстке, а есть машины, диаметр которых превышает 16 м.

Широкому распространению электрических машин способствуют их высокие энергетические показатели, удобство обслуживания и простота управления.

1 Магнитная цепь двигателя

1.1 Главные размеры

Проектирование асинхронных двигателей начинают с определения главных размеров: внутреннего диаметра  и длины сердечника статора . Предельно допускаемая величина наружного диаметра корпуса  и сердечника статора  зависит от высоты оси вращения . Его предварительно выбираем из таблицы 9-1 [1]. В нашем случае =80 мм.

Выбираем диаметр сердечника статора из таблицы 9-2 [1], =139мм.

Выбираем внутренний диаметр сердечника статора  по формуле:

 мм

Выбираем коэффициент  из рисунка 9.1 [1], =0.96

Выбираем предварительное значение КПД  из рисунка 9.2,а [1], =0.76 о.е.

Выбираем предварительное значение  из рисунка 9.3,а [1], =0.79 о.е.

Выбираем предварительное значение расчётной мощности  по формуле:

 Вт.

Выбираем предварительное значение электромагнитных нагрузок  из рисунка 9-4,а и таблицы 9.5 [1],  А/см.

Выбираем предварительное значение электромагнитных нагрузок  из рисунка 9-4,б и таблицы 9.5 [1],  Тл.

Предварительное значение обмоточного коэффициента  для 2p=4.

Предварительное значение длины сердечника статора  равно:

 мм.

Принимаем длину сердечника статора равным 88 мм.

Найдём отношение длины сердечника к его диаметру  по формуле:

 

Найдём максимальное значение отношения длины сердечника к его диаметру  по формуле:

Исходя из того, что высота оси вращения h=80 мм принимаем марку стали -2013

1.2 Сердечник статора

Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0.5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов. Для стали 2013 обычно используют изолирование листов оксидированием (коэффициент заполнения стали =0,97).

Количество пазов сердечника статора  зависит от выбранного количества пазов на полюс и фазу , которое выбираем из таблицы 9-8 [1], =3.

1.3 Сердечник ротора

Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0.5 мм. Марка стали и изоляционные покрытия такие же, как в статоре. В короткозамкнутом роторе в нашем случае применим полузакрытые пазы. Для уменьшения влияния моментов высших гармоник на пусковые и виброаккустические характеристики машины роторы двигателя имеет скос пазов  на одно зубцовое деление статора ; при этом =1. Наружный диаметр сердечника ротора:

, где  - воздушный зазор между статором и ротором, выбирается из таблицы 9.9 [1],

=0.25 мм.

 мм

Внутренний диаметр листов ротора находится по формуле:

 мм.

При <=250 мм принимаем  мм.

Колличество пазов z₂ принимаем в соответствии с рекомендованным соотношением z₁/z₂=36/28.             

Т.к. имеем z₁=36, то z₂ принимаем равным 28.

2Обмоткастатора

В асинхронных двигателях с <160 мм обычно выполняют однословные