|
Курсовая работа: Расчет асинхронного электродвигателяДлина ротора, м.: Зубцовое деление, мм.: Внутренний диаметр сердечника ротора (при непосредственной посадке на вал равен диаметру вала), м: где - коэффициент, определяемый по таблице 8 приложения. Ток в стержне ротора, А: где - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на соотношение I1/I2, определяется по рисунку 10 приложения. νi – коэффициент приведения токов: Площадь поперечного сечения стержня, мм2: где J2 – плотность тока, А/м2, в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения; при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J2= (2,5÷3,5)·106 А/м2, при защищённом исполнении на 10÷15% выше, причём для машин больших мощностей следует брать меньшие значения плотности тока. Форма паза короткозамкнутого ротора определяется требованиями к пусковым характеристикам двигателя, его мощностью и числом полюсов. В асинхронных двигателях серии 4А с высотой оси вращения h≤250 мм выполняют грушевидные пазы и литую обмотку на роторе. В двигателях с h<160 мм пазы имеют узкую прорезь со следующими размерами: = 1,0 мм и =0,5 мм при высоте оси вращения h<100 мм; = 1,5 мм и =0,75 мм при высоте оси вращения h=112÷132 мм. В двигателях с h=160÷250 мм выполняют грушевидные закрытые пазы с размерами шлица = 1,5 мм и =0,7 мм. Высота перемычки над пазом в двигателях с 2р≥4 выполняется равной =0,3 мм, в двухполюсных двигателях = 1,0÷1,5мм. Допустимая ширина зубца, мм (определяется по допустимой индукции BZ2, Тл, таблица 9 приложения): Размеры паза: - диаметр верхней части паза, мм: - диаметр нижней части паза, мм: условия высококачественной заливки пазов алюминием требуют, чтобы диаметр закругления нижней части паза b2 в двигателях с h≤132 мм был не менее 1,5÷2,0 мм, а в двигателях с h≥160 мм - не менее 2,5÷3,0 мм. После расчёта размеры паза следует округлить до десятых долей миллиметра. Полная высота паза, мм: Уточнённая площадь сечения стержня, мм2: Плотность тока в стержне, А/мм2: Расчёт короткозамыкающих колец: - площадь поперечного сечения, мм2: =136мм2: где- плотность тока в замыкающих стержнях, выбирают в среднем на 15-20% меньше, чем в стержнях, А/мм2. - ток в кольце, А: ,=82А где - коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне: =7мм - размеры замыкающих колец: где - средний диаметр замыкающих колец, мм; 5. Расчёт магнитной цепи Расчёт магнитной цепи проводят для режима холостого хода, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора. Магнитная индукция в зубцах статора, Тл: Магнитная индукция в зубцах ротора, Тл: Магнитная индукция в ярме статора, Тл: Магнитная индукция в ярме ротора, Тл: где - расчётная высота ярма ротора, мм: - при посадке сердечника непосредственно на вал в двигателях с 2р=2 и 4: где - диаметр аксиальных каналов ротора, мм; - число рядов аксиальных каналов. В двигателях h≤250 мм аксиальных каналов не делают; при h=250 мм =10, =15÷30 мм; при h=280÷355 мм =12, =20÷30 мм, при h≥355 мм =9, =55÷100 мм. Большие значения соответствуют двигателям с большим числом 2р. Магнитное напряжение воздушного зазора, А: где - коэффициент воздушного зазора: Магнитное напряжение зубцовой зоны статора, А: где - расчётная высота зубца статора, мм, = HZ – напряжённость поля в зубцах, А/мм, определяется по таблице 13 приложения в соответствии с индукцией BZ по кривой намагничивания зубцов для принятой марки стали. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора, А: где - расчётная высота зубца ротора, мм, =. =. Коэффициент насыщения зубцовой зоны: полученное значение позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Если>1,5÷1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если<1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим. В обоих случаях в расчёт должны быть внесены соответствующие коррективы. Магнитное напряжение ярма статора, А: где - длина средней магнитной линии ярма статора, м: - напряжённость поля при индукции , определяемая по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, А/м (таблица 13 приложения) Магнитное напряжение ярма ротора, А: где - напряжённость поля при индукции , определяемая по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, А/м (таблица 14 приложения) - длина средней магнитной линии потока в ярме ротора, м: - для всех двигателей, кроме двухполюсных, сердечник ротора которых непосредственно посажен на вал (h≤250 мм): где - высота спинки ротора, мм: , Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины, А: Коэффициент насыщения магнитной цепи: Намагничивающий ток, А: Относительное значение намагничивающего тока: 6. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима Активное сопротивление фазы обмотки статора, Ом: , где - удельное сопротивление материала обмотки при расчётной температуре, Ом·м (таблица 10 приложения). Для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости В расчётная температура принимается равной 75°С (двигатели с h=50÷132 мм), для обмоток класса нагревостойкости F - 115° (двигатели с h=160÷355 мм). - общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м: где - средняя длина витка обмотки, м: где - длина пазовой части, равна конструктивной длине сердечников машины: , - длина лобовой части, м: - коэффициент, определяемый по таблице 11 приложения; В – длина вылета прямолинейной части катушек, м. Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, В=0,01 м. - средняя ширина катушки, м: - относительное укорочение шага обмотки статора. Длина вылета лобовой части катушки, м: где - коэффициент, определяемый по таблице 11 приложения. Относительное значение активного сопротивления фазы обмотки статора: Активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом: где - сопротивление стержня, Ом: - полная длина стержня, м, =; - сопротивление участка замыкающего кольца, заключённого между двумя соседними стержнями, Ом: - средний диаметр замыкающих колец, м; - площадь поперечного сечения замыкающего кольца, м2. Активное сопротивление обмотки ротора, приведённое к числу витков обмотки статора, Ом: Относительное значение: Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора, Ом: где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния, определяется в зависимости от конфигурации пазов; для трапецеидальных пазов: где - коэффициент, для всех однослойных обмоток =1; при двухслойной обмотке с укорочением 2/3≤β<1 ; - коэффициент, . - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния где - число пазов на полюс и фазу; - длина лобовой части катушки, м; - относительное укорочение шага обмотки. - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния: где - коэффициент, определяемый: - при открытых пазах статора и отсутствии скоса пазов ротора: - при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учётом скоса пазов: где , - зубцовые деления статора и ротора, - определяется по кривой рисунка 11 приложения; - коэффициент скоса, выраженный в долях зубцового деления ротора. При отсутствии скоса пазов =0; - определяется по кривым рисунка 11 приложения в зависимости от и (при отсутствии скоса – по кривой, соответствующей=0 ); - коэффициент, определяемый в зависимости от шага обмотки: для однослойных обмоток , для двухслойных обмоток с укорочением 2/3≤<1 . Относительное значение: Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом: , где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния, определяется в зависимости от конфигурации пазов; для грушевидных пазов: для номинального режима =1/ - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния, рассчитывается в зависимости от размеров и расположения замыкающих колец короткозамкнутой обмотки: - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора: , где - определяется по кривым рисунка 11 приложения. При большом числе пазов ротора, приходящемся на пару полюсов, ≥10, без заметной погрешности можно принять . 6.10. Приведённое к числу витков первичной обмотки индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора, Ом: Относительное значение: 7. Расчёт потерь и коэффициента полезного действия. Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали (основные и добавочные), электрические, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке. Основные потери в стали, Вт: где - показатель степени, определяется по таблице 12 приложения; - удельные потери, Вт/кг, определяются по таблице 12 приложения; и - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. Для машин ≤250 кВт принимают =1,6 и =1,8. и - индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора, Тл; и - масса стали ярма и зубцов статора, кг: где - высота ярма статора, мм: - средняя ширина зубца статора, м; γс – удельная масса стали, = 7,8 · 103 кг/м3. Электрические потери во всех фазах обмотки статора, Вт: Электрические потери в обмотке короткозамкнутого ротора, Вт: Механические и вентиляционные потери, Вт: - в двигателях с радиальной системой вентиляции без радиальных вентиляционных каналов, с короткозамкнутым ротором и вентиляционными лопатками на замыкающих кольцах, Вт: , где =5 при 2р=2; =6 при 2р≥4 для двигателей с ≤ 0,25 мм; =6 при 2р=2; =7 при 2р≥4 для двигателей с > 0,25 мм. - в двигателях с внешним обдувом (0,1≤≤0,5 м): где =1 для двигателей с 2р=2; при 2р≥4. - в двигателях с радиальной системой вентиляции средней и большой мощности: где - число радиальных вентиляционных каналов; при отсутствии каналов =0. Добавочные потери при номинальном режиме (принимаются равными 0,5% номинальной потребляемой мощности), Вт: Общие потери в двигателе, Вт: Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке: 8. Расчёт рабочих характеристик Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости , , , η, ѕ = . Методы расчёта характеристик базируются на системе уравнений токов и напряжений асинхронной машины, которой соответствует Г-образная схема замещения. Сопротивления схемы замещения, Ом: Коэффициент схемы замещения: Активная составляющая тока холостого хода, А: Расчётные величины: Принять и рассчитать рабочие характеристики, задаваясь значениями s = 0,005; 0,01; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; …; sн. Результаты вычислений свести в таблицу 1. |
Страницы: 1, 2
НОВОСТИ |
ВХОД |
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |