СОДЕРЖАНИЕ

Лист

1.Исходные данные для машины постоянного тока.

2.Выбор электромагнитных нагрузок и определение главных размеров

для машины постоянного тока.

3.Определение дополнительных размеров МПТ для машины

постоянного тока.

4.Расчет пазов и обмотки якоря.

5.Расчет магнитных напряжений участков магнитной цепи и МДС

обмотки возбуждения для машины постоянного тока.

6.Расчет обмотки возбуждения для машины постоянного тока.

7.Исходные данные для асинхронной машины.

8. Главные размеры асинхронного двигателя.

9. Размеры активной части асинхронного двигателя.

10. Обмотка статора асинхронного двигателя

Список использованных источников

1.Исходные данные для машины постоянного тока

1.1 Номинальная мощность Р_ном=30 Квт.

1.2 Номинальное напряжение сети U_ном=220 В.

1.3 Номинальная частота вращения n_ном=600 об/мин.

1.4 Высота оси вращения h=280 мм.

1.5 Степень защиты IP22.

1.6 Способ охлаждения IC01.

1.7 Способ возбуждения – параллельное с последовательной стабилизирующей обмоткой.

1.8 Максимальная частота вращения n_max=1500 об/мин.

1.9 Класс нагревостойкости изоляции F.

1.10 Режим работы – продолжительный.

1.11 КПД при номинальной нагрузке ή_ном=84.5%.

Расчет двигателя постоянного тока осуществлен по методике, изложенной в книге “Расчет и конструирование электрических машин” М.М.Кацман, М.:Энергоатомиздат, 1984.

2.Выбор электромагнитных нагрузок и определение главных размеров для машины постоянного тока

2.1 Предварительное значение КПД при номинальной нагрузке (табл.10.1) стр.246

ή_ном=0.84.

2.2 Расчетная мощность двигателя (10.2) стр.249

Р_i=К_д*Р_ном/ ή_ном,

где К_д-коэффициент К_д=0.87;

Р_ном- номинальная мощность;

ή_ном- предварительное значение КПД при номинальной нагрузке;

Р_i=0.87*30/0.84=31 кВт.

2.3 Наружный диаметр якоря и число главных полюсов (табл.10.2) стр.248 D₂=290 мм; 2p=4.

2.4 Предварительное значение коэффициента полюсного перекрытия по (рис.10.3) стр.249 при 2p=4 и D₂=290 мм α_i=0.655.

2.5 Предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре (рис.10.4) стр.250 В_δ=0.68 Тл.

2.6 Предварительное значение линейной нагрузки (рис.10.5) стр.251 А₂=360*10² А/м.

2.7 Расчетная длина сердечника якоря (4.14) стр.44

l_I=6.1*10¹²*Р_I/К_В*К_об*α_i*n_ном*D₂²* В_δ*А_2,

где К_в- коэффициент формы поля;

К_об- обмоточный коэффициент;

α_i- предварительное значение коэффициента полюсного перекрытия;

n_ном- номинальная частота вращения;

D₂- наружный диаметр якоря;

В_δ- предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре;

А₂- предварительное значение линейной нагрузки;

l_i=6.1*10¹²*31/1*1*0.655*600*290²*0.68*360*10²⁼233.7 мм.

2.8 Коэффициент длины сердечника якоря стр.251 λ=l_i/D₂=233.7/290=0.8, что находится в пределах рекомендуемых значений (рис.10.6) стр.252.

2.9 Внутренний диаметр сердечника якоря (10.4) стр.252

D_2BH=(0.30-0.36)*D₂

D_2BH=0.31*D₂=0.31*290=89.9 мм.

3.Определение дополнительных размеров мпт для машины постоянного тока

3.1 В соответствии с табл.10.4 стр.252 принимаем: марка электротехнической стали сердечника якоря – 2312; форма пазов на якоре – прямоугольные открытые (см. рис 10.8, б стр.253; тип обмотки якоря – из жестких катушек.

3.2 В соответствии с табл.10.5 стр.253 предусматриваем в сердечнике якоря аксиальные вентиляционные каналы в два ряда, число каналов n_к2=21, диаметр одного канала d_k2=22 мм.

3.3 Конструктивная длина сердечника якоря l₂=l_i=233.7 мм.

3.4 Воздушный зазор эксцентричный. По рис.10.9 стр.254 принимаем δ=2 мм, тогда δ_min=2/1.5=1.33 мм; δ_max=2*2=4 мм.

3.5 Длина сердечника главного полюса l_m=l₂=233.7 мм.

3.6 Предварительное значение высоты главного полюса (рис.10.11) стр.255 h_m=100 мм.

3.7 Полюсное деление (10.7) стр.254

= *D₂/2p,

где p- главный полюс;

=3.14*290/4=227 мм.

3.8 Магнитная индукция в сердечнике главного полюса В_m=1.65 Тл.

3.9 Ширина сердечника главного полюса (10.6) стр.254

b_m= В_δ*α_i* * /k_c1* В_m,

где - полюсное деление;

-предварительное значение коэффициента магнитного рассеивания главных полюсов машины (для машин с 2р=4 ; =1.2);

k_c1-коэффициент заполнения сердечника полюса сталью ( k_c1=0.98);

В_m- магнитная индукция в сердечнике главного полюса;

b_m=0.68*0.655*227*1.2/0.98*1.65=75 мм.

3.10 Ширина выступа полюсного наконечника главного полюса (рис.10.10) стр.254

b_mH=0.1b_m,

где b_m- ширина сердечника главного полюса;

b_mH=0.1*75=7.5 мм.

3.11 Высота полюсного наконечника в основании выступа (10.8) стр.255

h_mH= (В_δ/1/1.67B_m)*(b_p-b_m),

где b_p- расчетная длина дуги полюсного наконечника:

b_p= α_i*

b_p=0.655*227=148.6 мм

h_mH=(0.68/1.67*1.65)*(148.6-75)=18.1 мм.

3.12 Сердечники главных и добавочных полюсов изготавливаем из электротехнической стали марки 3411 толщиной 1 мм (k_c=0.98).

3.13 Длина сердечника добавочного полюса l_д=l₂=233.7 мм.

3.14 Ширина сердечника добавочного полюса (ри.10.13) стр.256 b_д=32 мм.

Число добавочных полюсов 2р_д=4.

3.15 Воздушный зазор между якорем и добавочным полюсом (рис.10.14) стр.256 δ_д=5 мм.

3.16 Длина станины (10.10, а) стр.256

l_c1=l₂+k_l* ,

где l₂- конструктивная длина сердечника якоря;

k_l-коэффициент, равный 0.65 при 2р=4;

Материал станины – сталь марки Ст3;

L_c1=233.7+0.65*227=375.6 мм.

3.17 Толщина станины (10.10) стр.256

h_c1= В_δ*α_i* * *l₂/2*В_с1*l_с1,

где B_c1-допустимое значение магнитной индукции в станине B_c1=1.2-1.3 Тл;

l_c1-длина cтанины;

h_c1=0.68*0.655*227*1.2*233.7/2*1.28*375.6=29.5 мм.

3.18 Внутренний диаметр станины (10.11) стр.256

D_1BH=D₂+2*δ_min+2*h_m+2*δ ,

где δ_min- минимальный воздушный зазор эксцентричный;

h_m- предварительное значение высоты главного полюса;

δ- воздушный зазор эксцентричный;

D_1BH=290+2*1.33+2*100+2*2=496 мм.

3.19 Наружный диаметр станины

D₁=D_1BH+2h_c1,

где D_1BH- внутренний диаметр станины;

h_c1- толщина станины;

D₁=496+2*29.5=555 мм.