Проектування асинхронного двигуна серії 4А

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з освіти Російської Федерації
Російський державний професійно - педагогічний університет
Кафедра електрообладнання і автоматизації промислових підприємств
ПРОЕКТУВАННЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА СЕРІЇ 4 А ПОТУЖНІСТЮ 7.5 кВт
АНОТАЦІЯ
Пояснювальна записка до курсового проекту
03.05.03.000000.000.КП
Розробив студент
Групи
Керівник проекту
Єкатеринбург 2007

Курсовий проект містить _____ аркушів тексту, _____ ілюстрацій, 2 таблиці, 2 використовуваних джерела.
Наведено розрахунок асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором серії 4А132 S4 У3 потужністю 7,5 кВт, що включає в себе:
- Вибір головних розмірів
- Електромагнітний розрахунок
- Розрахунок та побудова робітників і пускових характеристик
- Спрощені теплові і вентиляційні розрахунки.
Наведено схеми заміщення і кругові діаграми.
Дан складальне креслення асинхронного двигуна.

Зміст
Введення
1. Вибір головних розмірів
2. Визначення Z1, 1 і перетин дроту оюмоткі статора
3. Розрахунок розмірів зубцеву зони статора і повітряного зазору
4. Розрахунок ротора
5. Розрахунок намагнічує струму
6. Параметри робочого режиму
7. Розрахунок втрат
8. Розрахунок робочих характеристик
9.Расчет пускових характеристик
Додаток: лист завдання на ХП
Бібліографія

Завдання
Курсовий проект з електричних машин
Тип машини - асинхронний двигун 4А 132 S4 У3
Видано студенту группи______________________________
Керівник проекта_______________________________
1. Номінальна потужність, кВт ............................ 7,5
2. Номінальна фазна напруга, В. ............ 127
3. Кількість полюсів ................................................ .... 2р = 4
4. Ступінь захисту ................................................ ... IР44
5. Клас нагрівостійкості ізоляції .................... F
6. Кратність початкового пускового моменту ..... 2,2
7. Кратність початкового пускового струму ............. 7,5
8. Коефіцієнт корисної дії ................... = 0.875
9. Коефіцієнт потужності ..................................... cos y = 0.86
10. Виконання за формою монтажу ..................... М1001
11. Повітряний зазор, мм ......................................... δ =
Завдання видав
"" 2006 р.

Введення
Асинхронний двигун є перетворювачем електричної енергії в механічну і становить основу більшості механізмів, що використовувалися в усіх галузях народного господарства.
В даний час асинхронні двигуни споживають більше 40% вироблюваної електричної енергії, на їх виготовлення витрачається велика кількість дефіцитних матеріалів: обмотувальний міді, ізоляції, електричної сталі та інших витрат.
На ремонт і обслуговування асинхронних двигунів в експлуатації кошти складають більше 5% витрат з обслуговування всього встановленого обладнання.
Тому створення серії високоекономіческіх і надійних асинхронних двигунів є найважливішою народно - господарським завданням, а правильний вибір двигунів, їх експлуатації і високоякісний ремонт грають першочергову роль в економії матеріалів і трудових ресурсів.
У серії 4А за рахунок застосування нових електротехнічних матеріалів ірраціональної конструкції, потужність двигунів за даних висотах осі обертання підвищена на 2 - 3 ступені в порівнянні з потужністю двигунів серії А2, що дає велику економію дефіцитних матеріалів.
Серія має широкий ряд модифікацій спеціалізованих виконань для задовільних максимальних потреб електроприводу.

Вибір головних розмірів
1. Синхронна швидкість обертання поля:

2. Висота осі обертання h = 132 мм [двигун 4А132S4У3]
[Стр.164, 1]
3. Внутрішній діаметр статора

табл.6-7, 1]
4. Полюсний поділ
5. Розрахункова потужність

6. Електромагнітні навантаження А = 28 * 103 А / м; В6 = 0,87 Тл. [Стр166, 1]
7. Обмотувальний коефіцієнт для одношарової обмотки приймаємо
kоб1 = 0,95 [стор 167, 1]
8. Розрахункова довжина повітряного зазору

9. Ставлення значення знаходиться в рекомендованих межах (0.8 ... .1.3)

2.Визначення , і перетин дроту обмотки статора
10. Граничні значення [Стор 170, 1] tmin = 13 мм, tmax = 15 мм
11. Число пазів статора
Приймаються Z1 = 36, тоді
12. Зубцеву поділ статора

13. Число ефективних провідників у пазу
[Попередньо за умови а = 1]


14. Приймаємо, а = 1, тоді un = a * u | n = 1 * 14 14
15. Остаточні значення

Значення А і знаходяться в допустимих межах.
16. Щільність струму в обмотці статора (попередньо)

17. Перетин ефективного провідника (попередньо)

обмотувальний дріт ПЕТМ [стор 470, 1],

18. Щільність струму в обмотці статора (остаточно)

3.Расчет розмірів зубцеву зони статора і повітряного зазору
19. Приймаються попередньо [стор 174, 1]
Вz1 = 1,75 Тл; Ва = 1,45 Тл, тоді

[За табл. 6-11, 1 для оксидованих листів сталі ]
20. Розміри паза в штампі приймаємо
hш1 = 1 мм , Bш1 = 3,5 мм ; [Стр.179, 1]

21. Розміри паза в світлі з урахуванням припуску на складання
b / 1 = b1 - Δbn = 9,7 - 0,1 = 9,6 мм
b / 2 = b2 - Δbn = 7,5 - 0,1 = 7,4 мм
h / 1 = h1 - Δhn = 12,5 - 0,1 = 12,4 мм
Площа поперечного перерізу паза для розміщення провідників

22. Коефіцієнт заповнення паза


4. Розрахунок ротора
23. Повітряний зазор

24. Число пазів ротора стор 185, 1, 2p = 4 і Z1 = 36 Z2 = 34
25. Зовнішній діаметр D2 = D - 2δ = 149-2 * 0,4 148 мм
26. Довжина
27. Зубцеву поділ
28. Внутрішній діаметр ротора дорівнює діаметру валу, так як сердечник безпосередньо насаджений на вал.

KB = 0,23 при h = 132 мм і 2p = 4 по табл. 6-16,1
29. Струм у стрижні ротора I2 = k1I1Hv1 = 0,89 * 26,2 * 14,08 = 328,3 А
k1 = 0,89 при cosφ = 0.86

30. Площа поперечного перерізу стрижня

31. Паз ротора.
Приймаються
Допустима ширина зубця

Розміри паза:

Повна висота паза:

Перетин стрижня:


33. Корткозамикающіе кільця. поперечного перерізу.

Розміри замикаючих кілець:
bкл = 1,25 * hn2 = 1,25 * 22,4 = 28 мм



5. Розрахунок намагнічує струму
34. Значення індукцій:


розрахункова висота ярма ротора при 2р = 4 стор 194,1

35. Магнітне напруга повітряного зазору:

де
36. Магнітні напруги зубцеві зон:
статора Fz1 = 2hz1Hz1 = 2 * 15,5 * 10-3 * 1330 = 41,23 A
ротора Fz2 = 2hz2Hz2 = 2 * 22,1 * 10-3 * 2010 = 88,84 А
(За таблицею П-17, для сталі 2013 Нz1 = 1330 A / м при Вz1 = 1,75 Тл;
Нz2 = 2010 A / м при Вz2 = 1,89 Тл;
hz1 = 15,5 мм ; Hz2 = hn2 - 0,1 b2 = 22,4 - 0,1 * 3 = 22,1 мм )
37. Коефіцієнт насичення зубцеву зони

38. Магнітні напруги ярем статора і ротора

за табл. П- 1916 Ha = 450 А / м при Ва = 1,45 Тл; Нj = 185 А / м при Вj = 1,00 Тл.

39. Магнітне напруга на пару полюсів

40. Коефіцієнт насичення магнітного кола

41. Намагнічує струм:

відносне значення:

6. Параметри робочого режиму
42. Активний опір фази обмотки статора:

Довжина нагрівостійкості ізоляції F розрахункова
Для міді
Довжина провідників фази обмотки:

Довжина вильоту лобовій частині котушки:
де квил = 0,4
Відносне значення:

43. Активний опір фази обмотки ротора:

де для алюмінієвої обмотки ротора Ом * м
Наводимо до числа витків обмотки статора:

Відносне значення:

44. Індуктивний опір фази обмотки статора:

де h3 = 13,3 мм , B = 7,5 мм , H2 = 0 мм ,

Відносне значення:

45. Індуктивний опір фази обмотки ротора:

де відповідно до табл. 6-23, 1

де

Наводимо до числа витків статора:

Відносне значення:


7. Розрахунок втрат
46. Основні втрати в сталі:


47. Поверхневі втрати в роторі:

десь К02 = 1,5

48. Пульсаційні втрати в зубцях ротора:

49. Сума додаткових втрат в сталі:

50. Повні втрати в сталі:

51. Механічні втрати:

для двигунів 2р = 4 коеф.
52. Додаткові втрати при номінальному режимі:


Розрахункова формула
Одиниця
Іваниця
Ковзання
0,02
0,025
0,03
0,035
0,0386
1

Ом
9,72
7,78
6,48
5,56
5,04
2

Ом
0
0
0
0
0
3

Ом
10,76
8,82
7,52
6,6
6,08
4

Ом
0,97
0,97
0,97
0,97
0,97
5

Ом
10,8
8,87
7,58
6,67
6,16
6

А
11,76
14,32
16,75
19,04
20,62
7

-
0,996
0,994
0,992
0,990
0,987
8

-
0,090
0,109
0,128
0,145
0,157
9

А
12,29
14,81
17,20
19,43
20,93
10

А
9,16
9,66
10,24
10,86
11,34
11

А
15,328
17,682
20,017
22,259
23,805
12

А
12,11
14,75
17,25
19,61
21,24
13

кВт
4,68
5,64
6,55
7,40
7,97
14

кВт
0,247
0,328
0,421
0,520
0,595
15

кВт
0,082
0,122
0,167
0,215
0,253
16

кВт
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
17


кВт
0,574
0,700
0,843
0,995
1,113
18

кВт
4,106
4,940
5,707
6,405
6,857
19

-
0,877
0,876
0,871
0,866
0,860
20

-
0,802
0,838
0,859
0,873
0,879

53. Холостий хід двигуна:


8. Розрахунок робочих характеристик
54

Втрати, не змінюються при зміні ковзання:

Приймаються і розраховуємо робочі характеристики, задаючись ковзанням s = 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,0386
Результати розрахунку наведені в таблиці 2. характеристики представлені на рис. 6.
Розрахунок і побудова кругової діаграми

Масштаб струму

Масштаб потужності





S = ¥
S = 1


9. Розрахунок пускових характеристик
55. Розрахунок пускових характеристик, Розраховуємо точки характеристик, відповідні ковзанню S = 1.
Пускові характеристики спроектованого двигуна представлені на рис. 2.
Параметри з урахуванням витиснення струму

для [Рис. 6-46, 1] [Рис. 6-47, 1]

Активний опір обмотки ротора:


де


Приведений опір ротора з урахуванням дії ефекту витіснення струму:
Індуктивний опір обмотки ротора:



Струм ротора наближено без врахування впливу насичення:

56. Облік впливу насичення на параметри, Приймаємо для S = 1 коефіцієнт насичення і
А



[За рис. 6-50, стор, 219,1 для ]
Коефіцієнт магнітної провідності пазової розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:



Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:

Таблиця 2
Розрахунок пускових характеристик

Розрахункова формула
Ковзання
1
0,8
0,5
0,2
0,1
0,17
1

1,36
1,22
0,96
0,61
0,43
0,56
2

0,25
0,18
0,09
0,01
0,005
0,01
3

0,92
0,93
0,95
0,98
0,99
0,99
4

17,1
18,1
19,6
21,2
21,3
21,2
5

1,15
1,11
1,05
1,00
0,99
1,00
6

1,1
1,07
1,03
1
1,01
1
7

0,21
0,20
0,19
0,19
0,19
0,19
8

2,58
2,59
2,62
2,65
2,66
2,66
9

1,02
1,02
1,03
1,03
1,03
1,03
10

0,49
0,49
0,49
0,49
0,49
0,49
11

115,14
113,03
106,0
78,88
52,0
72,56
12

1527,97
1499,96
1406,67
1046,78
690,07
962,91
13

2,51
2,47
2,31
1,72
1,13
1,58
14

0,77
0,76
0,82
0,9
0,96
0,91
15

2,14
2,23
1,67
0,93
0,37
0,84
16

0,16
0,17
0,14
0,08
0,04
0,08
17

1,06
1,05
1,08
1,14
1,18
1,14
18

1,72
1,70
1,84
2,02
2,15
2,04
19

1,83
1,81
1,89
2,01
2,09
2,02
20

2,81
2,93
2,20
1,22
0,49
1,10
21

0,304
0,31
0,28
0,21
0,12
0,19
22

2,276
2,28
2,34
2,44
2,54
2,47
23

1,455
1,44
1,55
1,7
1,81
1.72
24

0,417
0,42
0,43
0,46
0,48
0,46
25

0,83
0,95
1,3
2,73
5,11
3,15
26

3,336
2,29
2,30
2,33
2,35
2,33
27

36,94
51,21
48,11
35,38
22,60
32,40
28

40,26
55,82
52,44
38,46
24,63
35,32
29

1,53
2,95
2,60
1,40
0,57
1,18
30

1,54
2,13
2,0
1,47
0,94
1,35
Індуктивний опір фази обмотки статора з урахуванням впливу насичення:
де

Коефіцієнт магнітної провідності пазової розсіювання ротора з урахуванням впливу насичення і витиснення струму:



Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:

Наведене індуктивний опір фази обмотки ротора з урахуванням впливу витіснення струму та насичення:
де

Опір взаємної індукції обмоток у пусковому режимі:


Розрахунок струмів і моментів:





Критичне ковзання:

де


10. Тепловий розрахунок
57. Перевищення температури внутрішньої поверхні осердя статора над температурою повітря всередині двигуна:

за табл, 6-30, К = 0,2 за рис 6-59

Перепад температури в ізоляції пазової частини обмотки статора:

де
для
ізоляції класу нагрівостійкості F
по стр, 237, 1 для


Перевищення температури зовнішньої поверхні лобових частин над температурою повітря всередині машини:

Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою повітря всередині машини:

Перевищення температури повітря всередині машини над
температурою навколишнього середовища:


де

для h = 132 мм по рис. 6-63, 1,
за рис. 6-59,1
Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою навколишнього середовища:


11. Розрахунок вентиляції
58. Розрахунок вентиляції, Необхідний для охолодження витрата повітря:

стор. 240, 1
Витрата повітря, що забезпечується зовнішнім вентилятором:



Список використаної літератури:
1. Копилов І.П. «Проектування електричних машин» Москва «Енергія» 1980 р .
2. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з електричним машинам № 11, 1990 р . [128, 1984]

Додаток 2
формат
зона
поз.
Позначення
Найменування
Кількість
Примітка.
Документація
Загальний вигляд
Розрахунково-пояснювальна
записка
Складальні одиниці
Статор в зборі
Ротор в зборі
Коробка висновків
Деталі
Вал
Підшипниковий щит
Станина
Вентилятор
Кожух вентилятора
Пружина
Стандартні вироби
Гвинт М4х10 ГОСТ 1481-72
Гайка М8 ГОСТ 5915-70
Шарикопідшипники
205 ГОСТ 8338-75
Болт М8х180
ГОСТ 7805-70
Шпонка 6х4х50
ГОСТ 8788-68
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
261.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування двошвидкісного асинхронного двигуна для приводу деревообробних верстатів
Розрахунок асинхронного двигуна
Моделювання пуску асинхронного двигуна
Робочі характеристики асинхронного двигуна
Варіатор швидкості обертання асинхронного двигуна
Регулювання швидкості (частоти обертання) асинхронного двигуна
Розробка системи безперервного управління швидкістю асинхронного двигуна з фазним ротором
Розрахунок обмотки статора трифазного асинхронного двигуна при наявності магнітопровода з застосуванням
Проектування та моделювання двигуна внутрішнього згоряння
© Усі права захищені
написати до нас