Реферат

 

  Попов А.В.Трехфазный  асинхронный двигатель.

Курс. проект */ВятГУ, каф. ЭМА;рук.Л.К.Присмотрова-Киров,2002.

Гр. ч.     л. ФА1,ПЗ         с., 5 рис., 5  табл., 2 источника, 1 прил.: специф.    л.

РОТОР КОРОТКОЗАМКНУТЫЙ, ОДНОСЛОЙНАЯ ВСЫПНАЯ ОБМОТКА, ТРАПЕЦИИДАЛЬНЫЙ ПАЗ СТАТОРА, НАРУЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

 

   Объектом  исследования является асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором исполнения IP44, IC0141, IM1001, режим работы-S1. Двигатели  данной серии, благодаря  своим улучшенным технико-экономическим и масса габаритным показателям, нашли очень широкое применение.

   Цель  работы: проработка методик расчета  двигателя и конструкции, исследование рабочих  и пусковых характеристик, механический расчет вала. Проработать  расчеты в соответствии с выбранным аналогом 4A132S6У3.

   Итог: полученные выходные показатели рассчитанного  асинхронного двигателя  близки к показателям  аналога. В результате расчета получены следующие показатели: кратность пускового  тока =6,3; кратность пускового момента , что находится в допустимых пределах и удовлетворяет ГОСТ. 

   *Код  ТПЖА.526222.023

 

Введение

 

   Асинхронные двигатели серии 4А, которая была спроектирована в 1969-1971 г.г и в  настоящее время  внедрена в производство, открыли новый  раздел асинхронных машин. Эта серия базируется на рекомендациях МЭК по шкале мощностей и размеров, и на рекомендациях СЭВ по увязке мощностей и установочных размеров. В результате использования новых электроизоляционных материалов позволивших в большинстве двигателей из серии 4А применить изоляцию класса нагревостойкости F, и детальной конструкторской и технологической разработки двигателя этой серии по своим технико-экономическим показателям не уступает лучшим зарубежным образцам, а по ряду показателей превосходят их.

   Серия 4А охватывает диапазон мощностей от 0,006 до 400 кВт и выполнена  на 17 стандартных  высотах оси вращения. На каждую из высот, кроме h=225 мм, выпускаются  двигатели двух разных длин. Коэффициент  нарастания двигателей меняется от 1,5-1,4 у  двигателей с высотой оси вращения h=50-80мм до 1,25-1,2 у двигателей с h=280-350мм.

   Новые конструктивные решения  ряда узлов позволили  в двигателях этой серии несколько  увеличить объем  активной части за счет увеличения диаметра сердечника статора  при той же высоте оси вращения. В тоже время применение изоляции класса нагревостойкости F и новых сортов электротехнической стали (2013 и 2312) дало возможность повысить электромагнитные нагрузки, что позволило увеличить мощность и улучшить показатели.

 

1 Электромагнитный расчет

1.1 Выбор главных  размеров

 

   Высота оси вращения h=132 мм.

     Наружный диаметр  статора, D_а=0,225 м.

     Внутренний диаметр  статора, м, 

  ,    *) 

где -коэффициент ; 

. 

     Полюсное деление,  м, 

 

. 

     Расчетная мощность, ВА, 

 

где - мощность на валу двигателя, Вт;

       - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению,                                                                     

        - коэффициент полезного действия двигателя,

        - коэффициент мощности,  

 

     Линейная нагрузка  предварительно,  А=25500.

     Индукция в воздушном  зазоре двигателя,  Тл

     Обмоточный коэффициент  для двухслойной  обмотки (предварительно); .

     Расчетная длина  воздушного зазора, м,  

 

______________________

*) Расчет двигателя  по /1/ 

где - синхронная угловая скорость двигателя, рад/с,

     

 

     

      - коэффициент формы поля; 

     Критерий правильности  выбора главных  размеров

 

 

 

     Полученная величина  лежит в допустимых  пределах. 
 

1.2 Определение  и сечение провода обмотки статора

     

     Число пазов статора  (минимальное),

       

 

где - зубцовое деление статора АД со всыпной обмоткой (максимальное), м,

 

. 

     Число пазов статора  (максимальное),       

 

где - зубцовое деление статора АД со всыпной обмоткой (минимальное), м,

      

       

     Принимается  .

     Число пазов на  полюс и фазу,

      

 

где m - число фаз;

      

       

     Берется однослойная  обмотка. Схема  обмотки приводится  на рисунке 1.1

     Зубцовое деление  статора, м, 

      

      

       

     Число эффективных  проводников в  пазу,

       

 

где - номинальный ток обмотки статора, А, 

 

; 

     Принимается одна параллельная ветви а=1, тогда

        

 

 

     Окончательное число  витков в фазе  обмотки, 

 

 

     Окончательное значение  линейной нагрузки, А/м, 

 

 

     Значение обмоточного  коэффициента для  однослойной обмотки,

        

, 

где - коэффициент распределения, ,

      - коэффициент укорочения, k_у=1, 

. 

     Магнитный поток,  Вб, 

 

 

     Индукция в воздушном  зазоре, Тл, 

 

 

      Зачения линейной  нагрузки и индукции в воздушном зазоре находятся в допустимых пределах .

    

  Предварителбное  активное сечение  проводников,  , 

 

где - плотность тока в обмотке статора, для класса изоляции  в пределах (6..8)10⁶ А/м². 

  

. 

     Принимается  , провод ПЭТ-155  d=1,5 мм, d_из=1,585 мм,

     Плотность тока  в обмотке статора  (окончательно), , 

 

  

1.3 Расчет размеров  зубцовой зоны  статора и воздушного  зазора

 

     Предварительно выбирается  индукция в зубце,  Тл.

     Индукция в ярме  статора,  Тл.

     Ширина зубца,  м,

       

 

где - коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора ; 

 

     Высота ярма статора,  м,  

 

 

     Высота шлица паза, мм.

     Ширина шлица паза, мм.

     Высота паза, м,

    

 

        

     Наибольшая ширина  паза, м,  

 

 

     Меньшая ширина паза, м, 

 

 

     Расстояние, м, 

 

 

     Размеры паза в  «свету» с учетом  припуска на сборку, м,  

        

        

        

        

        

          

     Площадь корпусной  изоляции, , 

 

где - односторонняя толщина изоляции, мм;