Ім'я файлу: ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО К П.docx
Розширення: docx
Розмір: 311кб.
Дата: 08.10.2020







Зміст

Вступ…………………………………………………………………………….

4

1.Магнітний ланцюг двигуна…………………………………………..

6

1.1 Головні розміри…………………………………………………………….

6

1.2 Обмотка статора з прямокутними напіввідкритими пазами…………….

12

2. Обмотка короткозамкнутого ротора……………………………………….

19

2.1 Пази пляшкоподібної форми………………………………………………

19

2.2 Короткозамикаюче кільце обмотки ротора………………………………

22

3.Розрахунок магнітного ланцюга ……………………………………………

24

3.1 МРС для повітряного зазору ……………………………………………...

24

3.2 МРС для зубців при напіввідкритих пазах статора ……………………..

25

3.3 МДС для зубців при пляшкових закритих пазах ротора ………………..

26

3.4 Параметри магнітного ланцюга …………………………………………..

29

4.Активні і індуктивні опори обмоток ……………………………………….

31

4.1 Опір обмотки статора ……………………………………………………..

31

4.2 Опір обмотки короткозамкнутого ротора з пляшкоподібними закритими пазами ……………………………………………….……………..


33

4.3 Опір обмоток перетвореної схеми заміщення двигуна ……………….

38

5. Режим холостого ходу і номінальний ……………………………………..

39

5.1 Розрахунок параметрів режиму холостого ходу ………………………

39

Список використаної літератури

48

Додаток А

49



Вступ



Асинхронною машиною називається двообмоткова електрична машина змінного струму,у якій тільки одна обмотка (первина) отримує живлення від електричної мережі з постійною частотою, а друга обмотка (вторинна) замикається на коротко або на електричні опори.

Асинхронні двигуни – найбільш поширений вид електричних машин,що споживає в даний час близько 40% усієї електроенергії, яка виробляється. Їх встановлена потужність постійно зростає.

При виробництві електричних машин використовуються всі технологічні процеси загального машинобудування: чорне і кольорове лиття, кування, всі види механічної обробки, всі види зварювання, пайка, штампування, термообробка, гальванопокриття, складання, фарбування і т.д. Поряд з цим використовують технологічні процеси, властиві тільки електромашинобуду-ванню: холодне листове штампування електротехнічної сталі, шихтування осердь статора і ротора, лакування листків електротехнічної сталі, намотування секцій і котушок, укладання і просочення обмоток, складання колекторів. Від якості виконання цих процесів залежать технічні показники машин, їх надійність і довговічність. Так від якості штампування листків електротехнічної сталі,шихтовки і пресування сердечників статора і ротора залежать основні магнітні втрати і перевищення температури в машині. Від методу проточки зовнішньої поверхні ротора залежать додаткові втрати, а від методу остаточної обробки валів і отворів під підшипники в щитах залежить зносостійкість поверхонь. До матеріалів, що застосовуються тільки в електротехнічному виробництві, відносяться: обмотувальна електротехнічна мідь, листова електро- технічна сталь, просочувальні лаки і компаунди, покривні емалі і велика номенклатура технічних матеріалів ( папір, картон, лакотканини, т.д.)

Асинхронні двигуни широко застосовуються в приводах металообробних, деревообробних та інших верстатів, ткацьких, швейних, вантажопідйомних, землерийних машин, вентиляторів, насосів, компресорів, центрифуг, в ліфтах, в ручному інструменті, т.д. Практично не має галузі техніки і побуту, де не використовувались асинхронні двигуни.

Асинхронні електродвигуни малої потужності часто виконують однофазними, що дозволяє використовувати їх у пристроях, що живляться від двопровідної мережі. Ці двигуни широко застосовуються в побутовій техніці. У промисловості широке застосування одержали трифазні електричні двигуни, що живляться від трипровідної промислової мережі. В електропобутових приладах і автоматичних пристроях зазвичай використовують однофазні мікродвигуни, тому що ці пристрої, як правило, одержують живлення від однофазної ме­режі змінного струму. Однак у ряді випадків застосовують і трифазні мікродвигуни.

1. Магнітний ланцюг двигуна.

1.1 Головні розміри



Кількість пар полюсів:

Висота осі обертання h=315 мм

Внутрішній діаметр статора:

kH-коефіцієнт, що характеризує відношення внутрішніх і зовнішніх діаметрів осердя статора. =

Приймаємо D1=0.4м.

Розрахункова потужність:

-потужність на валу двигуна, Вт

-ККД. а .





Попередній вибір електромагнітних навантажень


Приймаємо:



Обмотувальний коефіцієнт (попередньо для двошарової обмотки)

.
Коефіцієнт полюсного перекриття і коефіцієнт форми поля .

Синхронна кутова частота двигуна:

Розрахункова довжина магнітопровода:



Конструктивна довжина l1 осердя статора при відсутності в осерді радіальних вентиляційних каналів:

Відношення довжини осердя до його діаметру


Значення знаходиться в допустимих значеннях .

Осердя статора


Осердя збирають з окремих відштампованих листів електротехнічної сталі товщиною 0.5 мм, що мають ізоляційні покриття для зменшення втрат в сталі від вихрових струмів.

Застосовують сталь 2312. Для даної марки сталі зазвичай використовують ізольовані листки лакуванням. Коефіцієнт заповнення сталі .

Кількість пазів осердя статора:


- кількість пазів на полюс і фазу.


Осердя ротора



Марка сталі: 2312; товщина стали: 0.5 мм ізолювання листів; лакування; скіс пазів не потрібно.

Коеффіцієнт заповнення стали

Скіс пазів:

Зовнішній діаметр сердечника ротора:

- повітряний зазор між статором і ротором, мм. .
мм. δ = 1 мм

Внутрішній діаметр листів ротора:

Кількість і діаметр вентиляційних каналів




Довжина осердя ротора:


Кількість пазів в осерді ротора


Обмотка статора



Приймаємо двошарову обмотку з жорстких котушок. Провід марки ПЕТВП (клас нагрівостійкості B), що укладається в прямокутні напіввідкриті пази. -коефіцієнт розподілу :


Двошарову обмотку виконують з укороченим кроком:

коефіцієнт укороченя

Коефіцієнт укороченя:


Обмотувальний коефіцієнт:



Попереднє значення магнітного потоку:


Попереднє число витків в обмотці фази:

Попередня кількість ефективних провідників в пазу:



–кількість паралельних гілок обмотки статора



Уточнене число витків в обмотці фази:

Уточнене значення магнітного потоку:

Уточнене значення індукції в повітряному зазорі:


Попереднє значення номінального фазного струму:

Уточнене лінійне навантаження статора


Середнє значення магнітної індукції в спинці статора:

.

Зубцевий розподіл по внутрішньому діаметру статора:

1.2 Обмотка статора з прямокутними напіввідкритими пазами

Попереднє значення магнітної індукції в найбільш вузькому місці зубця статора:



Зубцевий розподіл статора в найбільш вузькому місці:

висота шліца; - висота клина.


Попередня ширина зубця в найбільш вузькому місці:

Попередня ширина напіввідчиненого паза в штампі:

Ширина шліца напіввідчиненого паза:

Кількість ефективних провідників по ширині паза:

Допустима ширина ефективного провідника з витковою ізоляцією:



– загальна товщина ізоляції по ширині паза (табл. 9-17).

припуски на зборку осердя по ширині.

Кількість ефективних провідників по висоті паза:

Попередня висота спинки статора:

Попередня висота паза:

Допустима висота ефективного провідника з витковой ізоляцією:

-загальна товщина ізоляції по висоті.

- припуски на зібрання осердя по висоті.

Площа ефективного провідника:


Площа і ширина елементарного провідника:

Кількість елементарних провідників в ефективному:

Кількість елементарних провідників в одному ефективному по ширині:

Попередня кількість елементарних провідників в одному ефективному по висоті паза:

Менший розмір неізольованого елементарного проводу:

- двостороння товщина ізоляції проводу


Більший розмір неізольованого елементарного проводу:

. Площа поперечного перерізу

Розмір по висоті паза в штампі:


Розмір по ширині паза в штампі:

Уточнена ширина зубця в найбільш вузькій частині:

Уточнена ширина зубця в найбільш вузькій частині:


Щільність струму в обмотці статора:

Питоме теплове навантаження від втрат в обмотці:

Середнє допустиме значення навантаження:

Тобто, не перевищує допустимого значення.

Середній зубцевий розподіл статора:

Середня ширина котушки обмотки статора:


Середня довжина однієї лобової частини обмотки:

Середня довжина витка обмотки:

Довжина вильоту лобової частини обмотки:




Рис. 1.1 Прямокутні напіввідкриті пази статора

2 Обмотка короткозамкнутого ротора


2.1 Пази пляшкоподібної форми



Розміри нижньої частини пляшкоподібног паза вибирають так, щоб

забезпечити рівний поперечний переріз зубців протягом .

висота паза ротора:

Розрахункова висота спинки ротора:

Магнітна індукція в спинці ротора:

Зубцевий розподіл по зовнішньому діаметру ротора:

Ширина зубця в нижній частині зубця:

магнітна індукція в зубцях ротора .

Менший радіус паза:

Великий радіус паза:


Відстань між центрами радіусів:

Перевірка правильності визначення

за умов :


Ширина верхньої частини стержня:


Площа поперечного перерізу в нижній частині стержня:


Площа поперечного перерізу верхньої частини стержня:

Загальна площа поперечного перерізу стержня, рівна площі поперечного перерізу паза в штампі:


Рисунок 1.1 Пази пляшкової форми
2.2 короткозамикаюче кільце обмотки ротора


Рисунок 2.2 короткозамикаюче кільце ротора для литої конструкції клітки
Поперечний переріз кільця литої клітки:

Висота кільця литої клітки:

Довжина кільця:

Середній діаметр кільця литої клітки:

Виліт лобової частини обмотки



Коефіцієнт, що враховує вигин стержня.

- довжина лобової частини стержня.


3 Розрахунок магнітного ланцюга


3.1 МРС для повітряного зазору
Кефіцієнт, що враховує збільшення магнітного опору повітряного зазору

внаслідок зубчастого будови статора:

Коефіцієнт, що враховує збільшення магнітного опору повітряного зазору

наслідок зубчастої будови ротора:

Коефіцієнт, що враховує зменшення магнітного опору повітряного зазору

при наявності радіальних каналів на статорі або на роторі


Загальний коефіцієнт повітряного зазору:

МРС для повітряного зазору:


3.2 МДС для зубців при прямокутних напіввідкритих пазах статора
Зубцевий розподіл на 1/3 висоти зубця:

Ширина зубця:

Магнітна індукція на 1/3 висоти зубця:

Напруженість магнітного поля в зубцях.


Середня довжина шляху магнітного потоку:

МРС для зубців:

3.3 МДС для зубців при пляшкоподібних закритих пазах ротора
Середня ширина верхньої частини зубця:

Магнітна індукція в середньому перерізі верхньої частини зубця:

Напруженість магнітного поля у верхній частині зубця.

Середня довжина шляху магнітного потоку:

МРС для верхньої частини зубця:

Магнітна індукція в нижній частині зубця:


Зубцевий розподіл на 1/3 висоти зубця:


Коефіцієнт зубців:

Напруженість магнітного поля в нижній частині зубця:

Середня довжина шляху магнітного потоку в нижній частині зубця:

МРС для нижньої частини зубця:

МРС для зубців ротора:


МРС для спинки статора. Напруженість магнітного поля.:




Середня довжина шляху магнітного потоку:

МРС для спинки статора:


МРС для спинки ротора. Напруженість магнітного поля.:




Середня довжина шляху магнітного потоку:

МРС для спинки ротора:


3.4 Параметри магнітного ланцюга
Сумарна МРС магнітної ланцюга на один полюс:


Коефіцієнт насичення магнітного кола:

Намагнічувальний струм:


Намагнічуваний струм в відносних одиницях:

ЕРС холостого ходу:

Головний індуктивний опір:

Головний індуктивний опір у відносних одиницях:


4.Активні і індуктивні опори обмоток



4.1 Опір обмотки статора

Активний опір обмотки фази при 20 ℃:

- питома електрична провідність міді при 20 ℃.

Активний опір обмотки фази при 20 ℃ в відносних одиницях:

Перевірка правильності визначення :

Коефіцієнти, що враховують укорочення кроку:




Полюсне ділення:


Коефіцієнт провідності розсіювання лобових частин обмотки:

Коефіцієнт провідності розсіювання обмотки статора:


Індуктивний опір обмотки фази статора:

Індуктивний опір обмотки фази статора у відносних одиницях:


Перевірка правильності визначення :


4.2 Опір обмотки короткозамкнутого ротора з пляшкоподібними

закритими пазами


Рисунок 4 Схема заміщення ротора з пляшкоподібними пазами
Активний опір верхньої частини стрижня при :

- питома електрична провідність алюмінію при

Опір короткозамкнутих кілець, наведених до струму стрижня, при 20 ℃:

– коефіцієнт приведення струму кільця до струму стрижня


Активний опір верхньої частини стрижня, наведене до статора, при 20 :



- коефіцієнт привидиння опору обмотки ротора до обмотки статора




Активний опір нижній частині стержня, при 20 ℃:

Активний опір нижній частині стержня, наведений до статора, при 20 ℃:

Активний результуючий опір ротора, при 20 ℃:

Коефіцієнт провідності розсіювання нижній частині клітки:



Коефіцієнт провідності розсіювання взаємної індукції нижнього і верхнього пазів:


Коефіцієнт провідності диференціального розсіювання

- коефіцієнт диференціального розсіювання ротора:

Коефіцієнт провідності розсіювання коротко замикаючих кілець:




Коефіцієнт провідності розсіювання загальному ланцюга ротора:

Приведений коефіцієнт провідності розсіювання нижній частині клітки

Приведений коефіцієнт провідності розсіювання загальному ланцюгу

ротора:

індуктивний опір у нижній частині клітки, наведеної до статора

Індуктивний опір нижньої частини клітки, наведенної до статора:

Індуктивний результуючий опір:

Активний наведений результуючий опір ротора в відносних одиницях:

індуктивний наведений результуючий опір обмотки ротора в відносних одиницях:


4.3 Опір обмоток перетвореної схеми заміщення двигуна
Коефіцієнт розсіювання статора:


Коефіцієнт опору статора:

Перетворені опори обмоток:






5. Режим холостого ходу і номінальний



5.1 Розрахунок параметрів режиму холостого ходу
Реактивна складова струму статора при синхронному обертанні:

Електричні втрати в обмотці статора при синхронному обертанні:


Розрахункова маса сталі зубців статора при прямокутних пазах:


Магнітні втрати в зубцях статора:


Масса сталі спинки статора:


Магнітні втрати в спинці статора:

Сумарні магнітні втрати в осерді статора, що включають додаткові втрати

сталі:


Механічн втрати:

Активна складова струму х.х .:

струм х.х.


Коефіцієнт потужності при х.х .:

3.4 Розрахунок параметрів номінального режиму роботи

Рисунок 2.1 Змінена схема заміщення АД з еквівалентним опором Rн

Активний опір к.з.:

Індуктивний опір к.з .


Повний опір к.з .

Додаткові втрати при номінальному навантаженні:

Механічна потужність двигуна:

Еквівалентний опір схеми заміщення:




Повний опір схеми заміщення:

Перевірка правильності розрахунків і :





Активна складова струму статора при синхронному обертанні
:
Струм ротора:

Активна складова струму статора:




Реактивна складова струму статора:


Фазний струм:

Коефіцієнт потужності:

Лінійне навантаження статора

Щільність струму в обмотці статора:

Лінійне навантаження ротора:


Струм в стрижні короткозамкнутого ротора:


Щільність струму в стержні короткозамкнутого ротора:


Струм в короткозамикаючому кільці:

Струм у верхній частині стрижня ротора з пляшкоподібними пазами:

Струм в нижній частині стержня ротора з пляшкоподібними пазами:

Електричні втрати в обмотці статора:

Електричні втрати в обмотці ротора:

Сумарні втрати в електродвигуні:



Потужність яка підводиться:

Коефіцієнт корисної дії:

Потужність яка підводиться:

Потужність :

Потужність P2 відрізняється від заданої потужності на 0.0625%.

результат перевірки вважаємо прийнятним.






Список використаної літератури





  1. Гольдберг О. Д. «Проектирование электрических машин. –М.: Высшая школа» 2001 г.

  2. ГОСТ 183-74. Электрические машины вращающиеся. Общие технические требования.

  3. Копылов И. П. «проектирование электрических машин. –М.: Издательство Юрайт, 2011 г.






скачати

© Усі права захищені
написати до нас