Рябкова

Санкт-Петербургский Государственный

Аграрный Университет

Кафедра электрических машин и электропривода

Курсовой проект на тему:

«Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

по заданным размерам сердечника, при капитальном ремонте двигателя»

Выполнил: Рябкова Е.С.

Проверил: Лукашин Ю.А.

СПб-Пушкин

2010 г.

Задание

на расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

по заданным размерам сердечника, при капитальном ремонте двигателя

Определить номинальную мощность и параметры обмотки, произвести расчет рабочих и пусковых характеристик двигателя на основании следующих данных:

I.) Номинальное напряжение в сети: U_ф. = 220 В

II.) Число полюсов: 2p = 6

III.) Наружный диаметр сердечника, мм: D_а = 130

IV.) Главные размеры, мм: D₁/l₁ = 74/100

V.) Число пазов статора и ротора: Z₁/ Z₂ = 24/20

VI.) Размеры паза, мм:

	b1	b2	hп	hш	bш
Статор	6,8	8,5	11,6	0,5	3
Ротор	6,1	3,3	13,6	0,5	1

VII.)Воздушный зазор, мм: δ = 0,35

VIII.) Длинна пакета ротора, мм: D₂b = 100

IX.) Внутренний диаметр ротора, мм: D_2b = 32

X.) Ширина и высота короткозамкнутого кольца, мм: а_k/b_k = 14/15

XI.) Тип двигателя: 4А80BУ3

XII.) Вариант № 9

Основные размеры и параметры:

1.Высота оси вращения по табл. 2.2:

, , рекомендованное значение δ = 0,25

2.Синхронная скорость:

,

3. По табл. 2.1:

4. Полюсное деление:

в зубцовых делениях

;

,

где m-число фаз обмотки,Z₁- число пазов статора,

5. Зубцовое деление:

6. Расчетная мощность машины по (2.3):

по рис. 2.1: в зависимости от D_a и числа полюсов, по паспортным данным ,

7. Наружный диаметр сердечника по (2.9) и зубцовое деление ротора:

,принимаем равным 0,25 по методическим указаниям,табл.2.4.

где Z₂- число пазов ротора,

8. Электромагнитные нагрузки по рис. 2.3,т.к двигатель серии 4А со степенью защиты IP44 :

, , При применяем однослойную всыпную обмотку ,

9. Обмоточный коэффициент по (2.14):

10. Значение потока на полюс (предварительно) по (2.16):

11. По (2.17) число витков в фазе (предварительно):

12. Предварительно, количество эффективных проводников в пазу по (2.18):

,где а- число параллельных ветвей обмотки, Принимаем

13. Окончательно (2.19):

14. Магнитный поток и индукция в зазоре по (2.20, 2.21):

15. Номинальный фазный ток двигателя:

16. Линейная токовая нагрузка по (2.23):

17. Площадь поперечного сечения паза статора в штампе по (2.29, 2.30, 2.31):

18. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку по (2.32):

19. Площадь изоляции по (2.33):

Обмотка однослойная, сечение прокладки

20. Площадь паза для размещения проводников обмотки по (2.35):

21. Определяем по рис. 2.8 тепловой фактор:

и далее находим плотность тока :

или

22. Сечение проводника по (2.38):

23. По приложению 14 выбираем провод:

Провод марки ПЭТ-155: ,,

24. Коэффициент заполнения паза по (2.36):

,

Если q_эф<18 мм²,то эффективный проводник состоит из одного элементарного проводника,n_эл=1.(стр.55),

25. К уточняем

26. Из (2.27) выразим ширину зубца статора :

27. Размеры элементов обмотки по (2.40-2.43):

пазов

Средняя длинна одной лобовой части катушки:

Средняя длинна витка обмотки:

,

Вылет лобовой части обмотки:

28. Размеры зубца ротора (ширину) выразим из (2.65-2.66):

,

29. Зубцовое деление ротора по (2.62):

высота спинки ротора

30. Магнитная индукция по (2.61):

,

31. найдем из (2.63):

32. Площадь поперечного сечения стержня по (2.67):

33. Расстояние между центрами нижней и верхней полуокружностей:

34. Индукция в зубцах статора:

,

35. Индукция в спинке статора:

,

36. Индукции в различных частях машины:

Расчетное зн.	0,83	0.67	1,73	1,53	2.28
Допустимое зн.	-	1,4-1,6	1,6-1,8	1.6	1,6-1,8

37. Расчет магнитной цепи:

,

т.к. вентиляционные камеры отсутствуют,

38. МДС зубцов статора по (3.14):

где , при ,определяем по приложению 6. Исходными величинами являються амплитудное значение магнитной индукции в зазоре и поток Ф ,

39. МДС зубцов ротора:

где , по приложению 13 , при

40. МДС спинки статора по (3.25-3.26):

по приложению 10: при

41. МДС спинки ротора по (3.27-3.28):

по приложению 10: , при

42. МДС магнитной цепи:

43. Коэффициент насыщения магнитной цепи по (3.29):

44. Намагничивающий ток:

Если полученное значение >0,35…0,5,то либо размеры выбраны меньшими, чем следовало, либо неправильно определены размерные соотношения участков магнитопровода. Такой двигатель будет иметь низкие КПД и коэффициент мощности. С другой стороны в двигателях малой мощности это значение может достигать значения 0,5…0,6.

45. Активное сопротивление фазы обмотки статора по (3.39-3.40):

,

46. Магнитная проводимость пазового рассеяния по формулам в таблице 3.1:

для однослойной концентрической обмотки

47. Магнитная проводимость лобового рассеяния по (3.43):

48. Магнитная проводимость дифференциального рассеяния по (3.44):

49. Суммарная магнитная проводимость по (3.46):

50. Индуктивное сопротивление обмотки статора по (3.38):

в относительных единицах:

входит в диапазон:

51. Активное сопротивление ротора по (3.49-3.50):

→

- в рабочем режиме

52. Приводим к обмотке статора по (3.51):

53. Определяем индуктивное сопротивление ротора:

для рабочего режима

Магнитная проводимость дифференциального рассеяния по (3,56):

Магнитная проводимость лобового рассеяния по (3,57):

54. Индуктивное сопротивление рассеяния по (3,54):

55. Потери в стали (спинка и зубцы) по (3,70):

По таблице 3,3 для стали 2013:

Масса спинки ротора по (3,71):

Масса зубцов по (3,72):

Потери в стали с учетом добавочных потерь по (3,75):

56. Электрические потери в обмотках:

- электрические потери в обмотке статора по (3,61):

-электрические потери в обмотке ротора по (3,65):

57. Механические потери и потери на вентиляцию по (3,78):

,для двигателей при 2р>2.

58.Добавочные потери 0,5% от :

59. Суммарные потери:

59. К.П.Д. двигателя по (3,82):

60. Ток холостого хода по (3,84):

61. Коэффициент мощности при холостом ходе по (3,86):

62. Расчет рабочих характеристик.

По формуле (3,88) определим промежуточные величины:

№	Расчетная формула	Ед. Изм.	Скольжение s
			0,005	0,010	0,015	0,020	0,025	0,030	0,036
1.		Ом	602,600	301,30	200,86	150,65	120,52	100,43	83,694
2.		Ом	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
3.		Ом	608,810	307,51	207,07	156,86	126,73	106,64	89,904
4.		Ом	29,290	29,290	29,290	29,290	29,290	29,290	29,290
5.		Ом	609,514	308,90	209,13	159,57	130,07	110,59	94,555
6.		А	0,361	0,712	1,052	1,379	1,691	1,989	2,327
7.		-	0,999	0,995	0,990	0,983	0,974	0,964	0,951
8.		-	0,048	0,095	0,140	0,184	0,225	0,265	0,310
9.		А	0,491	0,839	1,172	1,485	1,778	2,048	2,342
10.		А	1,767	1,818	1,897	2,003	2,131	2,277	2,471
11.		А	1,834	2,002	2,230	2,494	2,775	3,063	3,404
12.		А	0,387	0,764	1,129	1,479	1,815	2,135	2,497
13.		Вт	323,747	553,73	773,23	980,27	1173,4	1351,8	1545,9
14.		Вт	58,435	69,607	86,371	108,01	133,77	162,92	201,32
15.		Вт	1,179	1,752	3,822	6,565	9,881	13,668	18,698
16.		Вт	2,002	2,385	2,959	3,701	4,584	5,582	6,898
17.		Вт	100,29	112,42	131,83	156,95	186,92	220,85	265,60
18.		Вт	223,45	441,31	641,40	823,32	986,52	1130,9	1280,2
19.		Вт	0,690	0,797	0,830	0,840	0,841	0,837	0,828
20.		-	0,267	0,419	0,525	0,596	0,641	0,669	0,688
21.			1210,5	1321,2	1471,7	1645,8	1831,6	2021,3	2246,9
22.			995,00	990,00	985,00	980,00	975,00	970,00	964,00
23.			2,146	4,259	6,221	8,027	9,667	11,140	12,689