Проектирование асинхронного двигателя (стр. 1 из 9)

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Кафедра электротехники и энергетических систем

Факультет ПЭ

Курс 3

Группа 1

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине

"Электрические аппараты и машины"

На тему "Проектирование асинхронного двигателя"

Корельский Вадим Сергеевич

Руководитель проекта

Ст. преподаватель Н.Б. Баланцева

Архангельск 2010

Задание

на проект трехфазного асинхронного двигателя c короткозамкнутым ротором

Выдано студенту III курса 1 группы факультета ОСП-ПЭ

Выполнить расчет и конструктивную разработку асинхронного двигателя со следующими данными:

Мощность Р_н, кВт ……………………………………………..………… 15

Напряжение U_н, В ……………………………………………….… 220/380

Частота вращения n, мин ^-1(об/мин) ………………………………… 1465

Кпд двигателя η …………………………………………...………… 88,5%

Коэффициент мощности cos φ ……………………………..………… 0,88

Частота тока f, Гц …………………………………………………..…… 50

Кратность пускового тока I_п/I_н ………………………………………… 7,0

Кратность пускового момента М_п/М_н ………………………………… 1,4

Кратность максимального момента М_макс/М_н ………………………… 2,3

Конструкция ……………………………………………..………… IМ1001

Режим работы ………………………………………………… длительный

Дополнительные требования ..…………………… двигатель 4А160S4У3

Задание выдано " … " ……………….. 2009 г.

Руководитель проекта…………………………

Срок сдачи " 4 " апреля 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

2. РАСЧЁТ СТАТОРА

2.1 Определение

,
и площади поперечного сечения провода обмотки статора

2.2 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

3. РАСЧЁТ РОТОРА

4. РАСЧЁТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

5. ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА

6. РАСЧЁТ ПОТЕРЬ

7. РАСЧЁТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

8. РАСЧЁТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

8.1 Расчет токов с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

8.2 Расчёт пусковых характеристик с учётом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

РЕФЕРАТ

Корельский В.С. Проектирование асинхронного электрического двигателя. Руководитель – старший преподаватель Баланцева Н.Б.

Курсовой проект. Пояснительная записка объёмом 49 страница содержит 7 рисунков, 3 таблицы, 2 источника, графическую часть на формате А1.

Ключевые слова: асинхронный электрический двигатель, статор, ротор.

Цель курсового проекта – приобретение практических навыков в проектировании электрических аппаратов.

На основании списка источников и технического задания выбраны главные размеры, рассчитана обмотка статора, ротор, магнитная цепь асинхронного двигателя серии 4А исполнения по степени защиты IP44, с короткозамкнутым ротором с чугунными станиной и подшипниковыми щитами, с высотой оси вращения 160 мм, с меньшим установочным размером по длине станины (S), двух полюсной (

), климатического исполнения У, категории размещения 3. Также вычислены параметры рабочего режима, потери, рабочие и пусковые характеристики без учёта и с учётом насыщения. Проведён тепловой расчёт.

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

1.1 Согласно таблице 9.8[1] (стр. 344) при высоте оси вращения

мм. принимаем внешний диаметр статора

, м

1.2 Принимая, что размеры пазов не зависят от числа полюсов машины, получим приближенное выражение внутреннего диаметра статора, м.

, (1)

где K_D – коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметров сердечника статора асинхронной машины серии 4А. При числе полюсов p=4, по таблице 9.9 [1]; принимаем K_D = 0,68

1.3 Полюсное деление

, м

(2)

1.4 Расчетная мощность, ВА.

, (3)

где P₂ – мощность на валу двигателя, P₂ =15∙10³ Вт;

k_E – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое приближенно определяем по рис. 9.20 [1] Принимаем

k_E = 0,975;

1.5 Электромагнитные нагрузки предварительно определяем по рис 9.22б, (стр. 346 [1]), в зависимости от высоты оси вращения h = 160 мм и степени защиты двигателя IP44 откуда

А/м,

Тл

1.6 Обмоточный коэффициент (предварительно для однослойной обмотки при 2р =4) принимаем

1.7 Расчетная длина магнитопровода l_δ, м

, (4)

где

- коэффициент формы поля (принимаем предварительно) ,

;

- синхронная угловая частота двигателя, рад/с;

(5)

рад/с,

1.8 Значение отношения

. Критерий правильности выбора главных размеров - отношение расчетной длины магнитопровода к полюсному делению

(6)

находится в допустимых пределах (рис. 9.25 а стр. 348 [1])

2. РАСЧЁТ СТАТОРА

2.1 Определение

и площади поперечного сечения провода обмотки статора

.1.1 Предельные значения зубцового деления статора

, мм, определяем согласно рисунку 9.26

Здесь и далее [1] не отмечается ввиду ссылок на один источник (см. список использованной литературы).

мм;

мм.

2.1.2 Число пазов статора

определяем по формулам

(7)

Принимаем Z₁=48, тогда число пазов на полюс и фазу:

(8)

является целым числом. Обмотка однослойная.

2.1.3 Зубцовое деление статора (окончательно)

, м, определяется из формулы :

(9)

2.1.4 Предварительное число эффективных проводников в пазу

при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют (a=1)

, (10)

где

- номинальный ток обмотки статора, А;

А – принятое ранее значение линейной нагрузки, А = 32∙10³ А/м;

(11)

А.