Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Приём вкр для публикации в эбс спбгэту "лэти"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

Факультет энергетики и машиностроения

Кафедра энергетики и приборостроения

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему: «Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»

по дисциплине – «Электрические машины»

Выполнил Калантырев

Научный руководитель

д.т.н., проф. Н.В. Шатковская

Петропавловск 2010

Введение

1. Выбор главных размеров

2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора

3. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

4. Расчёт ротора

5. Расчёт магнитной цепи

6. Параметры рабочего режима

7. Расчёт потерь

8. Расчёт рабочих характеристик

9. Тепловой расчёт

10. Расчёт рабочих характеристик по круговой диаграмме

Приложение А

Заключение

Список литературы

Введение

Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм.

В данном курсовом проекте рассматривается следующий двигатель:

Исполнение по степени защиты: IP23;

Способ охлаждения: IС0141.

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1081 – по первой цифре – двигатель на лапах, с подшипниковыми щитами; по второй и третьей цифрам – с горизонтальным расположением вала и нижним расположением лап; по четвертой цифре – с одним цилиндрическим концом вала.

Климатические условия работы: У3 – по букве – для умеренного климата; по цифре – для размещения в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли, солнечной радиации существенно меньше, чем на открытом воздухе каменные, бетонные, деревянные и другие, не отапливаемые помещения.

1. Выбор главных размеров

1.1 Определим число пар полюсов:

(1.1)

Тогда число полюсов

.

1.2 Определим высоту оси вращения графически: по рисунку 9.18, б

, в соответствии с , по таблице 9.8 определим соответствующий оси вращения наружный диаметр .

1.3 Внутренний диаметр статора

, вычислим по формуле: , (1.2) – коэффициент определяемый по таблице 9.9. лежит в промежутке: .

Выберем значение

, тогда

1.4 Определим полюсное деление

: (1.3)

1.5 Определим расчётную мощность

, Вт: , (1.4) – мощность на валу двигателя, Вт; – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено по рисунку 9.20. При и , .

Приближенные значения

и возьмём по кривым, построенным по данным двигателей серии 4А. рисунок 9.21, в. При кВт и , , а

1.6 Электромагнитные нагрузки А и В d определим графически по кривым рисунок 9.23, б. При

кВт и , , Тл.

1.7 Обмоточный коэффициент

. Для двухслойных обмоток при 2р>2 следует принимать =0,91–0,92. Примем .

1.8 Определим синхронную угловую скорость вала двигателя W:

, (1.5) – синхронная частота вращения.

1.9 Рассчитаем длину воздушного зазора

:
, (1.6) – коэффициент формы поля. .

1.10 Критерием правильности выбора главных размеров D и

служит отношение , которое должно находиться в допустимых пределах рисунок 9.25, б. . Значение l лежит в рекомендуемых пределах, значит главные размеры определены верно.

2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора

2.1 Определим предельные значения: t 1 max и t 1 min рисунок 9.26. При

и , , .

2.2 Число пазов статора:

, (2.1) (2.2)

Окончательно число пазов должно быть кратным значению числа пазов на полюс и фазу: q. Примем

, тогда
, (2.3)

где m - число фаз.

2.3 Окончательно определяем зубцовое деление статора:

(2.4)

2.4 Предварительный ток обмотки статора

(2.5)

2.5 Число эффективных проводников в пазу (при условии

0

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Электрические машины»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

Пояснительная записка

Аннотация

В пояснительной записке к курсовому проекту по дисциплине "Электромеханика" представлен электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчет шестиполюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором полезной мощности 2,2 кВт на напряжение сети 220/380 В.

Расчет асинхронного двигателя выполнялся вручную и с использованием ЭВМ. В результате проектирования двигателя получен вариант проекта, удовлетворяющий требованиям технического задания.

Для спроектированного асинхронного двигателя выполнен механический расчет вала и выбраны подшипники. Определены размеры элементов конструкции двигателя.

Пояснительная записка содержит 63 листа машинописного текста, в том числе 4 рисунка, 2 таблицы и список использованных источников из 3 наименований.

Введение……………………………………………………………….…………....5

1 Выбор главных размеров………………………...………………………………7

2 Определение параметров статора, расчет обмотки и размеров зубцовой зоны статора …………………………………………………………………………..….9

3 Выбор воздушного зазора………………………………...…………………….17

4 Расчет короткозамкнутого ротора……………….....………………………..18

5 Расчет магнитной цепи……………………………….………………………...22

6 Параметры рабочего режима…………………………………………………..27

7 Расчет потерь мощности в режиме холостого хода….…..…………………...34

8 Расчет рабочих характеристик………………………………………….…..…38

9 Расчет пусковых характеристик…………………………………………….....45

10 Тепловой и вентиляционный расчет……………………………………..…..55

11 Конструирование двигателя…………………………………………………..60

Заключение…………………………………………….………………………….62

Список использованных источников...………………………………….............63

Введение

Асинхронные двигатели являются основными двигателями в электроприводах практически всех промышленных предприятий. В СССР выпуск асинхронных двигателей превышал 10 млн. штук в год. Наиболее распространены двигатели на номинальное напряжение до 660 В, суммарная установленная мощность которых составляет около 200 млн. кВт.

Двигатели серии 4А выпускались в 80-х годах XX века в массовом количестве и в настоящее время эксплуатируются, практически на всех промышленных предприятиях России. Серия охватывает диапазон мощностей от 0,6 до 400 кВт и построена на 17 стандартных высотах оси вращения от 50 до 355 мм. Серия включает основное исполнение двигателей, ряд модификаций и специализированные исполнения. Двигатели основного исполнения предназначены для нормальных условий работы и являются двигателями общего назначения. Это трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту сети 50 Гц. Они имеют исполнение по степени защиты IP44 во всем диапазоне высот оси вращения и IP23 в диапазоне высот осей вращения 160…355 мм.

Модификации и специализированные исполнения двигателей построены на базе основного исполнения и имеют те же принципиальные конструктивные решения основных элементов. Такие двигатели выпускаются отдельными отрезками серии на определенные высоты оси вращения, и предназначены для применения в качестве приводов механизмов, предъявляющих специфические требования к двигателю или работающих в условиях, отличных от нормальных по температуре или чистоте окружающей среды.

К электрическим модификациям двигателей серии 4А относятся двигатели с повышенным номинальным скольжением, повышенным пусковым моментом, многоскоростные, частотой питания 60 Гц. К конструктивным модификациям относятся двигатели с фазным ротором, со встроенным электромагнитным тормозом, малошумные, со встроенной температурной защитой.

По условиям окружающей среды различают модификации двигателей тропического исполнения, влагоморозостойкого, химостойкого, пылезащищенные и сельскохозяйственные.

Специализированное исполнение имеют лифтовые двигатели, частотно-управляемые, высокоточные.

Большинство двигателей серии 4А имеют степень защиты IP44 и выпущено в конструктивном исполнении, относящемся к группе IM1, т. е. с горизонтальным валом, на лапах, с двумя подшипниковыми щитами. Корпус двигателей выполнен с продольными радиальными ребрами, увеличивающими поверхность охлаждения и улучшающими отвод тепла от двигателя в окружающий воздух. На противоположном от рабочего конце вала укреплен вентилятор, прогоняющий охлаждающий воздух вдоль ребер корпуса. Вентилятор закрыт кожухом с отверстиями для прохода воздуха.

Магнитопровод двигателей - шихтованный из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, причем двигателей с h = 50…250 мм из стали марки 2013, а двигателей с h = 280…355 мм - из стали марки 2312.

Во всех двигателях серии с h < 280 мм и в двигателях с 2p = 10 и 12 всех высот оси вращения обмотка статора выполнена из круглого провода и пазы статора полузакрытые. При h = 280…355 мм, кроме двигателей с 2p = 10 и 12, катушки обмотки статора намотаны прямоугольным проводом, подразделенные и пазы статора полуоткрытые.

Обмотка короткозамкнутого ротора лопатки и кольца - литые из алюминия. Вентиляционные лопатки на кольцах ротора служат для перемещения воздуха, находящегося внутри машины.

Подшипниковые щиты крепят к корпусу с помощью четырех или шести болтов.

Коробка выводов расположена сверху станины, что облегчает монтажные работы при соединении двигателя с сетью.

1 Выбор главных размеров

Исходя из требования листа технического задания, за базовой выбираем двигатель серии 4А100S6У3 по приложению А /1/, исполнение по степени защищённости IP54, способ охлаждения ICO141, конструктивное исполнение IM1001. Мощность двигателя 2,2 кВт, 2р = 6, f = 60 Гц, U 1н = 230/400 В.

Номинальные данные базового двигателя:

; ; η= 81%; ; h = 100 мм.

Исходя из высоты оси вращения выбираем по таблице 2.1 /1/ внешний диаметр сердечника статора.

Значение диаметра внутренней поверхности статора определяют по внешнему диаметру сердечника статора, и коэффициенту k d , равному отношению внутреннего диаметра к внешнему. Значение коэффициента k d в зависимости от числа полюсов выбираем из таблицы 2.2 предварительно k d =0,70 .

Внутренний диаметр статора:

где k d - отношение внутреннего и внешнего диаметра сердечника статора;

D = 0,70 · 0,168 = 0,118м.

Полюсное деление:

где p - число пар полюсов;

Расчетная мощность машины:

где -- мощность на валу двигателя;

Отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, принимаем = 0,948;

Коэффициент полезного действия двигателя;

Коэффициент мощности;

Электромагнитные нагрузки предварительно принимаем:

А = 25·10 3 А/м; В δ = 0,88 Тл.

Обмоточный коэффициент предварительно для однослойной обмотки kоб = 0,96.

Коэффициент формы поля:

Расчетная длина машины, м:

Магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл;

Отношение лежит в допустимых пределах.

2 Определение числа пазов и типа обмотки статора, расчет обмотки и размеров зубцовой зоны статора

Определение размеров зубцовой зоны статора начинают с выбора числа пазов Z 1 . Число пазов статора неоднозначно влияет на технико - экономические показатели машины. Если увеличивать число пазов статора, то улучшается форма кривой ЭДС и распределение магнитного поля в воздушном зазоре. В тоже время уменьшается ширина паза и зубца, что приводит к снижению коэффициента заполнения паза медью, а в машинах небольшой мощности может привести к недопустимому снижению механической прочности зубцов. Увеличение числа пазов статора увеличивает трудоемкость выполнения обмоточных работ, увеличивая сложность штампов, а их стойкость снижается.

Выбирая число пазов статора по рис.3.1 /1/ определяем граничные значения зубцового деления t z 1 max = 0,012 м; t z 1 min = 0,008 м.

Число пазов статора:

где - минимальное значение зубцового деления статора, м;

Максимальное значение зубцового деления статора, м;

Из полученного диапазона значений выбираем число пазов статора

Число пазов на полюс и фазу:

где m - количество фаз;

Зубцовое деление статора окончательно:

Номинальный ток обмотки статора:

где - номинальное напряжение двигателя, В;

Число эффективных проводников в пазу:

Принимаем число параллельных ветвей а = 1, тогда U п = 48 т.к. обмотка однослойная.

Число витков в фазе:

Обмотку выбираем однослойную концентрическую. Обмотка статора выполняется всыпной из провода круглого поперечного сечения.

Коэффициент распределения:

Обмоточный коэффициент:

k об1 =k y ∙k p ; (2.9)

где k y - коэффициент укорочения шага обмотки статора, принимается k y =1;

k об1 =1∙0,966=0,966

Схема обмотки показана на рисунке 1.

Рисунок 1- Схема однослойной трехфазной обмотки с z 1 =36, m 1 =3, 2p=6, a 1 =1, q 1 =2.

Магнитный поток в воздушном зазоре машины:

Уточненная магнитная индукция в воздушном зазоре:

Предварительно для D а = 0,168 м принимаем = 182∙10 9 .

Плотность тока в обмотке статора:

где - произведение линейной нагрузки на плотность тока, ;

Площадь поперечного сечения эффективного проводника предварительно:

Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ: d эл = 0,95 мм, d из = 1,016 мм, q эл =0,706 мм 2 .

Принимаем предварительно для 2p = 6 B’ z 1 =1,9 Тл; В’ а =1,55 Тл.

По таблице 3.2 /1/ для оксидированной стали марки 2013 принимаем.

Предварительное значение ширины зубца статора:

где - коэффициент заполнения пакета сталью;

Предварительной значение высоты ярма статора:

Размеры паза в штампе принимаем b ш = 3,0 мм; h ш =0,5 мм; β = 45˚.

Предварительное значение высоты паза статора:

Размеры паза статора:

где - высота шлица, м;

- ширина шлица, м;

Уточненное значение высоты паза статора:

Принимаем = 0,1 мм и = 0,2 мм.

Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:

где - припуск по ширине паза, м.

где - припуск по высоте, мм;

Площадь поперечного сечения пазовой изоляции:

где - толщина изоляции, мм;

S из = 0,25∙10 -3 ∙(2∙1,37∙10 -2 +7,8∙10 -3 +5,9∙10 -3)=1,032∙10 -5 м 2 .

Свободная площадь паза, :

Критерием оценки результатов выбора размеров паза является значение коэффициента заполнения свободной площади паза обмоточным проводом:

где - среднее значение диаметра изолированного провода, мм;

Полученное значение коэффициента заполнения допустимо для механизированной укладки обмотки.

Уточненное значение ширины зубца:

Среднее значение ширины зубца статора:

Расчетное значение ширины зубца статора:

Расчетная высота зубца статора:

Уточненное значение высоты ярма статора:

3 Выбор воздушного зазора

Для двигателей мощностью менее 20 кВт, размер воздушного зазора находят по формуле 3.1.

Округлим значения до 0,05 мм δ=0,35 мм.

4 Расчет короткозамкнутого ротора

Для 2p = 6 и Z 1 = 36 выбираем число пазов ротора Z 2 = 28.

Наружный диаметр ротора:

D 2 = 0,118 - 2∙0,35∙10 -3 =0,1173 м.

Зубцовое деление ротора:

Для 2p = 6 и h = 100 мм принимаем K B =0,23.

Т.к. у нас 2,2 кВт < 100 кВт, то сердечник ротора непосредственно насаивают на вал без промежуточной втулки. Применим горячую посадку сердечника на гладкий вал без шпонки.

При таком исполнении ротора внутренний диаметр магнитопровода равен диаметру вала, м:

Внутренний диаметр ротора:

d в = 0,23·0,168 = 0,0386 м.

Коэффициент приведения токов:

где - коэффициент скоса пазов;

Величина скоса: b ск =t 1 =0.01.

Скос пазов в долях зубцового деления ротора:

Центральный угол скоса пазов:

Коэффициент скоса:

Предварительное значение тока в обмотке ротора:

Плотность тока в стержнях обмотки ротора принимаем J 2 = 3.05∙10 6 А/м 2 .

Площадь поперечного сечения стержня:

q c = 255.12/3.05·10 6 = 8,36∙10 -5 м 2.

Для ротора выбираем полузакрытые пазы.

Размеры паза в штампе: принимаем b ш =1 мм; h ш2 = 0,5 мм.

Для 2p = 6; B z2 = 1,8 Тл.

Размеры паза ротора:

где - высота шлица, м;

Высота перемычки над пазом, м;

Принимаем b 21 = 5,8∙10 -3 м, b 22 = 1,6∙10 -3 м;

Уточненное сечение стерня:

Высота паза, мм:

Уточняем ширину зубцов ротора:

Расчетная ширина зубца:

Ток кольца короткозамкнутого ротора:

Площадь поперечного сечения кольца:

Средняя высота кольца:

Ширина короткозамыкающего кольца:

Средний диаметр кольца:

5 Расчет магнитной цепи

Расчет магнитной цепи асинхронного двигателя производят для номинального режима работы с целью определения суммарной намагничивающей силы, необходимой для создания рабочего магнитного потока в воздушном зазоре.

Магнитную цепь машины разбивают на пять характерных участков: воздушный зазор, зубцы статора и ротора, ярмо статора и ротора. Считают, что в пределах каждого из участков магнитная индукция имеет одно наиболее характерное направление. Для каждого участка магнитной цепи определяют магнитную индукцию, по значению которой определяют напряженность магнитного поля. По значению напряженности магнитного поля на участках магнитной цепи и соответствующей участку длине силовой линии поля, определяют намагничивающую силу. Необходимую намагничивающую силу определяют как сумму намагничивающих сил всех участков магнитной цепи. Магнитная цепь машины считается симметричной, поэтому расчет намагничивающей силы выполняют на одну пару полюсов.

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитное сопротивление воздушного зазора вследствие зубчатого строения поверхности статора:

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора:

Результирующий коэффициент воздушного зазора:

Магнитное напряжение воздушного зазора:

Расчетная индукция в зубцах статора:

Расчетная индукция в зубцах ротора:

Выбираем сталь марки - 2013. Для 1,88 Тл принимаем H z1 = 1970 А/м, для 1,79 Тл принимаем H z2 = 1480 А/м.

Магнитное напряжение зубцовых зон:

Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

Полученное значение коэффициента насыщения зубцовой зоны находится в допустимых пределах.

Индукция в ярме статора:

Высота ярма ротора:

Т.к. 2р=6, то расчетная высота ярма ротора h ’ a 2 = h a 2 .

Для 1 = 1,56 Тл принимаем H a 1 = 654 А/м; для 2 = 1,06 Тл принимаем H a 2 = 206 А/м.

Длина магнитной силовой линии в ярме статора и ротора:

Магнитное напряжение ярма статора:

где - напряженность поля в ярме статора, А/м;

Магнитное напряжение на пару полюсов:

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

Намагничивающий ток:

Относительное значение намагничивающего тока:

Главное индуктивное сопротивление:

где E = k e U нф =0,948∙230=218,04 В ;

Главное индуктивное сопротивление в относительных единицах:

6 Параметры рабочего режима

6.1 Активные сопротивления обмоток ротора и статора

Средняя ширина катушки обмотки статора:

где - укорочение шага обмотки статора;

Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, принимаем B = 0,01 м .

Для 2p = 6 принимаем,

Вылет лобовой части обмотки статора:

Длина лобовой части обмотки статора:

Средняя длина витка обмотки статора:

Для обмотки статора, выполненной из медных проводников, и расчетной температуры принимаем

Активное сопротивление обмотки статора:

где - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, ;

Для короткозамкнутого ротора, выполненного из алюминия, и расчетной температуры принимаем

Активное сопротивление стержня обмотки ротора:

где k r - коэффициент увеличения активного сопротивления стержня вследствие вытеснения тока, принимаем k r =1 ;

l c т = l 2 - длина стержня;

Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями:

Сопротивление фазы ротора:

Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора, приведенное к числу витков обмотки статора:

где - коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора;

6.2 Индуктивные сопротивления рассеяния асинхронного двигателя

Относительный шаг обмотки β=1, k β = k’ β = 1.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмоток статора:

Коэффициент удельной магнитной проводимости лобового рассеяния:

Для выбранной конфигурации пазов статора:

где - скос пазов, выраженный в долях зубцового деления ротора, β ск =0,76;

k ’ ск - коэффициент зависящий от t 2 / t 1 и β ск , принимаем k ’ ск = 1,85;

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

Коэффициент удельной магнитной проводимости пазового рассеяния короткозамкнутого ротора:

где - коэффициент проводимости;

h ’ ш2 = 0;

Коэффициент удельной магнитной проводимости лобового рассеяния короткозамкнутой обмотки ротора:

Коэффициент удельной магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное к числу витков статора:

Базисное сопротивление:

Параметры асинхронного двигателя в относительных единицах:

Коэффициент учета влияния скоса пазов:

Индуктивное сопротивления рассеяния машины с учетом скоса пазов:

Уточненное значение коэффициента k e :

Разница между k e и k ’ e , (k e - k ’ e )%=((0,948-0,938)/0,948)∙100%=1,1 %.

7 Расчет потерь мощности в режиме холостого хода

Масса стали зубцов статора:

Масса стали ярма статора:

Для стали 2013 принимаем.

Для машин мощностью меньше 250 кВт принимают.

Основные потери в спинке статора:

где - удельные потери в стали, Вт/кг;

Основные потери в зубцах статора:

Основные потери в стали статора:

Принимаем, k 01 =1,6 , k 02 =1,6 .

Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов:

Поверхностные потери на статоре:

k 01 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов статора на удельные потери;

Поверхностные потери на роторе:

k 02 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери;

Масса стали зубцов ротора:

Амплитуда пульсаций средних значений магнитной индукции в зубцах:

Пульсационные потери мощности в зубцах статора:

Пульсационные потери в зубцах ротора:

Общие добавочные потери в стали:

Полные потери мощности в стали:

Механические потери:

где k мех - коэффициент трения, для двигателей с 2p=6

Электрические потери в обмотке статора при холостом ходе:

Активная составляющая тока холостого хода двигателя:

Ток холостого хода:

Коэффициент мощности в режиме холостого хода:

8 Расчет рабочих характеристик

Расчёт рабочих характеристик производится по схеме замещения асинхронного двигателя, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема замещения асинхронного двигателя

Коэффициент рассеяния статора:

Расчетные значения параметров схемы замещения:

Сопротивления короткого замыкания равны:

Добавочные потери:

Механическая мощность на валу двигателя:

Сопротивления схемы замещения:

Полное сопротивление рабочего контура схемы замещения:

Номинальное скольжение:

Номинальная частота вращения ротора:

Активная и реактивная составляющие тока статора при синхронном

вращении ротора:

Расчетный ток ротора:

Активная и реактивная составляющие тока статора:

Фазный ток статора:

Коэффициент мощности:

Потери мощности в обмотках статора и ротора:

Суммарные потери мощности в двигателе:

Потребляемая мощность:

Коэффициент полезного действия:

Рассчитываем рабочие характеристики для мощности: 0,25∙Р 2н; 0,5∙Р 2н; 0,75∙Р 2н 0,9∙Р 2н; 1,0∙Р 2н; 1,25∙Р 2н. Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Рабочие характеристики двигателя

	Расчетные величины	Мощность Р 2 , Вт .
	Р доб , Вт .
	Р ’ 2 , Вт .
	R н , Ом .
	Z н , Ом.
	s н , о.е.
	I 2 ’’ , A.
	I 1a , A.
Продолжение таблицы 1
	I 1p , A.
	I 1 , A.
	Р сум , Вт .
	Р 1 , Вт .
	η , о.е.
	n , об/мин.

Рисунок 3 - Рабочие характеристики спроектированного двигателя

9 Расчет пусковых характеристик

Высота стержня в пазу ротора:

Приведенная высота стержня:

Для принимаем, .

Глубина проникновения тока в стержень:

Ширина паза ротора на расчетной глубине проникновения тока в стержень:

Площадь поперечного сечения стержня на расчетной глубине проникновения тока:

Расчетный коэффициент увеличения сопротивления стержня:

Коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки ротора в результате эффекта вытеснения тока:

Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния:

Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока:

Значение индуктивного сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенного к обмотке статора, с учетом эффекта вытеснения тока:

Коэффициент рассеяния статора в режиме пуска:

Коэффициент сопротивления статора:

Параметры схемы замещения в режиме пуска:

Полное пусковое сопротивление:

Предварительное значение тока ротора при пуске с учетом влияния насыщения:

где K н - коэффициент насыщения, предварительно примем K н =1,6;

Расчетная намагничивающая сила пазов статора и ротора:

Эквивалентное раскрытие паза:

Уменьшение проводимости пазового рассеяния:

где ∆ b ш1 = b 12 - b ш1 =2,735 мм ;

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

Коэффициент удельной магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Расчетное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора:

Расчетное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, с учетом насыщения и вытеснения тока:

Сопротивление с учетом насыщения и вытеснения при пуске:

Расчетный ток ротора при пуске:

Активная и реактивная составляющие тока статора при пуске:

Ток статора при пуске:

Кратность пускового тока:

Пусковой момент:

Кратность пускового момента:

Рассчитываем пусковые характеристики для скольжения s = 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0,1. Результаты расчета сведем в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчетные пусковые характеристики.

	Расчетная величина	Скольжение
	φ ’
	h r , м.
	b r , м .
	q r , м 2 .
	r’ 2ξ , Ом.
	r” 2ξ , Ом .
	Z nξ , Ом .
	I” 2n , A .
	I” 2n н , A .
	F n , H .
	∆ b ш2 , мм .
	∆λ n1
	∆λ n2
	λ n1. н
Продолжение таблицы 2
	λ n 2ξ.н
	λ d1. н
	λ d 2 . н
	x” 1 н , Ом .
	x” 2ξн , Ом .
	R n , Ом .
	Х n , Ом .
	Z nξ .н , Ом .
	I” 2n н , A .
	I n .а . , A .
	I n .р . , A .
	I 1 n , A .
	М n , Н∙м .

Рисунок 4 - Пусковые характеристики спроектированного двигателя

Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и), так и по пусковым характеристикам.

10 Тепловой и вентиляционный расчет асинхронного двигателя

Для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости B принимаем kp=1,15.

Электрические потери в пазовой части обмотки статора:

где - коэффициент увеличения потерь;

Электрические потери в лобовой части обмотки статора:

Расчетный периметр поперечного сечения паза статора:

Для изоляции класса нагревостойкости В принимаем. принимаем.

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:

где - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции;

Среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу;

Для 2p = 6 принимаем К = 0,19. Для принимаем.

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

где K - коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду;

Коэффициент теплоотдачи с поверхности;

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:

где b из.л - односторонняя толщина изоляции лобовой части одной катушки;

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:

Для h = 100 мм. принимаем. Для принимаем.

Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:

где - условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя;

Сумма потерь в двигателе:

Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя:

Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды:

Среднее значение превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

Для двигателей с и h =100 мм. принимаем.

Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором:

Требуемый для охлаждения расход воздуха:

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:

Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.

11 Конструирование двигателя

Одновременно со стержнями и замыкающими кольцами отливаются вентиляционные лопатки, b л =3 мм ., N л =9 шт. , l л =30 мм. , h л =15мм. .

Станина выполняется из алюминиевого сплава с продольно поперечным оребрением, b ст =4 мм. . Сверху прилитое выводное устройство.

Высота ребра:

Число ребер на четверть поверхности статора:

Выводное устройство машины состоит из закрытой коробки выводов с расположенной в ней изоляционной доской зажимов. Коробка выводов снабжена приспособлением для крепления подводимых проводов.

Для наружного обдува корпуса используют радиальный центробежный вентилятор, расположенный на конце вала со стороны, противоположной приводу. Вентилятор закрывают кожухом. Кожух с торца снабжён решёткой для входа воздуха. Вентилятор и кожух выполняется из пластмассы. Посадка вентилятора осуществляется на шпонку.

Наружный диаметр вентилятора:

где D корп = D a +2∙ b ст =0,168+2∙4∙10 -3 =0,176 м. ;

Ширина лопаток вентилятора:

Число лопаток вентилятора:

Длительно передаваемый момент:

Согласно полученному моменту выбираем размеры вала: d 1 =24 мм.; l 1 =50мм.; b 1 =8 мм .; h 1 =7 мм .; t =4,0 мм .; d 2 =25 мм .; d 3 =32 мм ..

По выбранному диаметру под подшипник вала d 2 =25 мм, принимается подшипник 180605.

Заключение

Результатом произведенного электромагнитного расчета, является спроектированный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, удовлетворяющий требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и), так и по пусковым характеристикам.

Тепловой расчет показал, что наружный вентилятор обеспечивает необходимый для нормального охлаждения расход воздуха.

При конструировании был выбран материал станины, алюминиевый сплав. Станина выполняется с продольно- поперечным оребрением. Через длительно передаваемый момент рассчитаны размеры вала, и выбраны шарикоподшипник 180605.

Технические данные спроектированного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: мощностью P 2 = 2,2 кВт , номинальное напряжение 230/400 В, число полюсов 2 p = 6 , частота вращения n =1148 об/мин, коэффициент полезного действия η = 0,81 , коэффициент мощности cosφ = 0,74 .

Список использованных источников

2 Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. - 3-е изд., испр. И доп. - М.: Высш. Шк., 2002. - 757с.: ил.

3 СТО 02069024.101-2010. Общие требования и правила оформления - Оренбург, 2010.- 93 с.

* Данный источник является основным, в дальнейшем ссылка на него не выполняется.

ЧЕРТЕЖ

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Современный электропривод - это комплекс из аппаратов и устройств, предназначенный для управления и регулирования физическими и мощностными показателями электродвигателя. Наиболее распространенным электрическим двигателем, применяемым в промышленности, является асинхронный двигатель. С развитием силовой электроники и разработкой новых мощных систем управления асинхронным двигателем, электропривод на базе асинхронного двигателя и преобразователей частоты, является лучшим выбором, для управления различными технологическими процессами. Асинхронный электропривод обладает лучшими технико-экономическими показателями, а разработка новых энергосберегающих двигателей, позволяет создавать энергоэффективные системы электропривода.

Асинхронный электродвигатель, электрическая асинхронная машина для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы асинхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора, с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора. В результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n1. Т. о., ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.

Целью курсовой работы является проектирование асинхронного двигателя. По средствам данного проектирования мы изучаем свойства и характеристики данного двигателя, также изучаем особенности данных двигателей. Данная работа является неотъемлемой частью курса изучения электромашин.

1. Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал

1.1 Главные размеры

1. Высота оси вращения асинхронного двигателя:

Для Рн =75 кВт, n1=750 об/мин

h=280 мм, 2р=8.

2. Наружный диаметр сердечника DН1 при стандартной высоте оси вращения h=280 мм. При данных условиях DН1=520 мм.

3. Для определения внутреннего диаметра сердечника статора D1 воспользуемся зависимостью D1=f(DН1) приведённой в таблице 9-3. Для DН1=520 мм;

D1=0,72 DН1 - 3;

D1=0,72 520-3 = 371.4 мм.

4. Найдём среднее значение kН=f(P2) асинхронных двигателей

Для РН=75 кВт; 2р=8;

5. Для двигателей с короткозамкнутым ротором исполнения по защите IP44 предварительные значения.

Для РН=75 кВт

6. Для двигателей с короткозамкнутым ротором исполнения по защите IP44 принимаем значение cos по рисунку 9-3,а при 2р = 8

7. Расчётная мощность P? для двигателей переменного тока:

где - КПД; cos - коэффициент мощности при номинальной нагрузке;

8. Нахождение линейной нагрузки обмотки статора А1

А1 =420 0.915 0.86=330.4 А/см.

9. Нахождение максимального значения магнитной индукции в воздушном зазоре В

В=0,77 · 1.04· 0.86=0.69 Тл.

10. Для определения длины сердечника статора зададимся предварительным значением обмоточного коэффициента kоь1, при 2р=8

11. Найдём расчётную длину сердечника l1

l1=366.7+125=426.7

12. Конструктивная длина сердечника статора l1 округляется до ближайшего кратного 5:

13. Коэффициент

425 / 371,4 = 1,149

14. Находим max R4=1.1

max = 1,46 - 0,00071 DН1 ;

max = 1,46 - 0.00071 · 520 = 1.091

max =1.091 · 1.1 = 1.2

1.2 Сердечник статора

Сердечник собираем из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.

Для стали 2312 используем изолирование листов лакировкой.

Количество пазов на полюс и фазу:

По выбранному значению q1 количество пазов сердечника статора z1 определяем:

где m1 - количество фаз;

z1 = 8 3 3 = 72.

1.3 Сердечник ротора

Для данной высоты оси вращения выбираем марку стали 2312.

Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм.

Для сердечника принимаем то же изолирование листов, что и для статора - лакировка.

Коэффициент заполнения стали принимаем равным

Размер воздушного зазора между статором и ротором принимаем.

При h = 280 мм и 2р = 8;

Скос пазов ck (без скоса пазов)

Наружный диаметр сердечника ротора DН2:

DН2 = 371,4 - 2 0.8 = 369.8 мм.

Для высоты вращения h 71 мм внутренний диаметр листов ротора D2:

D2 0,23 520 = 119,6 мм.

Для улучшения охлаждения, уменьшения массы и динамического момента инерции ротора в сердечниках ротора с h250 предусматривают круглые аксиальные вентиляционные каналы:

Длина сердечника ротора l2 при h>250 мм.

l2 = l1 + 5 = 425+5=430 мм.

Количество пазов в сердечнике для двигателя с короткозамкнутым ротором при z1=72 и 2р=8

2. Обмотка статора

2.1 Параметры общие для любой обмотки

Для нашего двигателя принимаем разносекционную двухслойную концентрическую обмотку из провода марки ПЭТВ (класс нагревостойкости В), укладываемую в прямоугольные полуоткрытые пазы.

Обычно обмотку статора выполняют шестизонной; каждая зона равна 60 электрических градуса. При шестизонной обмотке коэффициент распределения kР1

kР1 = 0,5/(q1sin(б/20));

kР1 = 0,5/(3 sin(10)) = 0,95.

Укорочение шага 1 принимаем равным

1 = 0,8, при 2р=8.

Двухслойную обмотку выполняем с укороченным шагом yП1

yП1 = 1 z1 / 2p;

yП1 = 0,8 72 / 8 = 7.2.

Коэффициент укорочения ky1

ky1=sin(1 90)= sin(0,8 90)=0.95.

Обмоточный коэффициент kОБ1

kОБ1 = kР1 · ky1;

kОБ1 = 0,95 · 0,95 = 0,9.

Предварительное значение магнитного потока Ф

Ф = В D1l1 10-6/p;

Ф = 0,689 371,4 42510-6/4 =0.027 Вб.

Предварительное количество витков в обмотке фазы?1

1 = kнU1/(222 kОБ1(f1/50) Ф);

1 = 0,96 380/(222 0,908 0.027) ?66.9.

Количество параллельных ветвей обмотки статора а1 выбираем как один из делителей числа полюсов а1 = 1.

Предварительное количество эффективных проводников в пазу NП1

NП1 = 1а1(рq1);

NП1 = 155,3 1/(4 3) = 5.58

Значение NП1 принимаем, округляя NП1 до ближайшего целого значения

Выбрав целое число, уточняем значение 1

1 = NП1рq1а1;

1 = 4 4 3/1 = 72.

Значение магнитного потока Ф

Ф = 0,023 66.5/64 = 0,028 Вб.

Значение индукции в воздушном зазоре В

В = В? 1/ ? 1;

В = 0,8 66.9/72 = 0,689 Тл.

Предварительное значение номинального фазного тока I1

I1 = Рн 103/(3U1cos);

I1 = 75 103/(3 380 0,93 0.84) = 84,216 А.

А1 = 10Nп1z1I1(D1a1);

А1 = 6 13 72 84.216/(3,14 371,4) = 311.8 А/см.

Среднее значение магнитной индукции в спинке статора ВС1

При h = 280 мм, 2р = 8

ВС1 = 1,5 Тл.

Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора t1

t1 = р 371.4/72 =16,1 мм.

2.2 Обмотка статора с прямоугольными полузакрытыми пазами

Принимаем предварительное значение магнитной индукции в наиболее узком месте зубца статора

31max = 1.8 Тл.

Зубцовое деление статора в наиболее узком месте

Предварительная ширина зуба в наиболее узком месте

Предварительная ширина полуоткрытого и открытого паза в штампе

Ширина шлица полуоткрытого паза

Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией

b?эф =()/=3.665мм;

Количество эффективных проводников по высоте паза

Предварительная высота спинки статора

Ф 106?(2 kc l1 Вc1);

0,027 106 ? (2 0,95 425 1.5)=22,3 мм.

Предварительная высота паза

= [ (D H1- D1)/ 2]- h c1;

= =[(520-371,4)/2]-22,3 =53 мм.

Допустимая высота эффективного проводника с витковой изоляцией

Площадь эффективного проводника

Предварительное количество элементарных проводников

Количество элементарных проводников в одном эффективном

Предварительное количество элементарных проводников в одном эффективном

Увеличиваем до 4

Размер элементарного элементарного проводника по высоте паза

Окончательное количество элементарных проводников

Меньший и больший размеры неизолированного провода

Размер по высоте паза

Размер по ширине паза в штампе

Высота паза

= [ (D H1- D1)/ 2]- h c1;

= =[(520-371,4)/2]-18,3 =56 мм.

Уточненная ширина зуба в наиболее узкой части

Уточненная магнитная индукция в наиболее узкой части зубца статора

Плотность тока в обмотке статора J1

J1 = I1(c S·a1);

J1 = 84.216/(45,465·1) = 3,852 А/мм2.

А1J1 = 311·3,852 = 1197,9 А2/(см мм2).

(А1J1)доп = 2200·0,75·0.87=1435.5 А2/(см мм2).

lв1 = (0,19+0,1p)bcp1 + 10;

lв1 = (0.19+0.1 3) 80,64+10= 79,4 мм.

Среднее зубцовое деление статора tСР1

tСР1 = (D1 + hП1)/z1;

tСР1 = р(371.4 + 56)/72 = 18,6 мм.

Средняя ширина катушки обмотки статора bСР1

bСР1 = tСР1 уП1;

bСР1 = 18.6 7.2 = 133.6 мм.

Средняя длина лобовой части обмотки lл1

lл1 = 1,3=279,6 мм

Средняя длина витка обмотки lcp1

lcp1 = 2 · (l1 + lл1) = 2 · (425 + 279,6) = 1409,2 мм.

Длина вылета лобовой части обмотки lв1

3. Обмотка короткозамкнутого ротора

асинхронный магнитный статор фазный

Применим обмотку ротора с бутылочными пазами, т.к. h = 280 мм.

Высота паза из рис. 9-12 равна hп2 = 40 мм.

Расчетная высота спинки ротора hc2 при 2р=8 и h = 280 мм

hc2 = 0.38 · Dн2 - hп2 - ?dk2;

hc2 = 0.38 · 369.8 - 40 - ? 40 = 73,8 мм.

Магнитная индукция в спинке ротора Вс2

Вс2 = Ф · 106 / (2 · kc · l2 · hc2);

Вс2 = 0.028 · 106 / (2 · 0.95 · 430 · 73,8) = 0,464 Тл.

Зубцовое деление по наружному диаметру ротора t2

t2 = рDн2/z2 = р · 369,8/86 = 13,4 мм.

Магнитная индукция в зубцах ротора Вз2.

Вз2 = 1.9 Тл.

Литература

1. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. - М.: Высшая школа, 1984. - 431с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Определение размеров и выбор электромагнитных нагрузок асинхронного двигателя. Выбор пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора. Расчет короткозамкнутого ротора и магнитной цепи. Потери мощности в режиме холостого хода.

курсовая работа , добавлен 10.09.2012


Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.

курсовая работа , добавлен 06.09.2012


Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.

курсовая работа , добавлен 10.01.2011


Расчет статора, ротора, магнитной цепи и потерь асинхронного двигателя. Определение параметров рабочего режима и пусковых характеристик. Тепловой, вентиляционный и механический расчет асинхронного двигателя. Испытание вала на жесткость и на прочность.

курсовая работа , добавлен 10.10.2012


Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.

курсовая работа , добавлен 27.09.2014


Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.

курсовая работа , добавлен 11.12.2015


Изоляция обмотки статора и короткозамкнутого ротора. Активные и индуктивные сопротивления обмоток. Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами. Расчет параметров номинального режима работы асинхронного двигателя.

курсовая работа , добавлен 15.12.2011


Расчет площади поперечного сечения провода обмотки статора, размера его зубцовой зоны, воздушного зазора, ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, потерь, пусковых характеристик с целью проектирования трехфазного асинхронного двигателя.

курсовая работа , добавлен 04.09.2010


Построения развернутой и радиальной схем обмоток статора, определение вектора тока короткого замыкания. Построение круговой диаграммы асинхронного двигателя. Аналитический расчет по схеме замещения. Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя.

контрольная работа , добавлен 20.05.2014


Определение тока холостого хода, сопротивлений статора и ротора асинхронного двигателя. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик электропривода, обеспечивающего законы регулирования частоты и напряжения обмотки статора.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электропривода и электрического транспорта

Допускаю к защите:

Руководитель__ Клепикова Т.В __

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

«Электрические машины»

096.00.00П3

Выполнил студент группы _ЭАПБ 11-1 ________ __ Нгуен Ван Ву____

Нормоконтроль ___________ _доцент каф.ЭЭТ Клепикова Т.В __

Иркутск 2013

Введение

1. Главные размеры

2 Сердечник статора

3 Сердечник ротора

Обмотка статора

1 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами

Обмотка короткозамкнутого ротора

1 Размеры овальных закрытых пазов

2 Размеры короткозамыкающего кольца

Расчет магнитной цепи

1 МДС для воздушного зазора

2 МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора

3 МДС для зубцов ротора при овальных закрытых пазах ротора

4 МДС для спинки статора

5 МДС для спинки ротора

6 Параметры магнитной цепи

Активное и индуктивное сопротивления обмоток

1 Сопротивление обмотки статора

2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами

3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя

Режим холостого хода и номинальный

1 Режим холостого хода

2 Расчет параметров номинального режима работы

Круговая диаграмма и рабочие характеристики

1 Круговая диаграмма

2 Рабочие характеристики

Максимальный момент

Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент

1 Активные и индуктивные сопротивления, соответствующие пусковому режиму

2 Начальные пусковые ток и момент

Тепловой и вентиляционный расчеты

1 Обмотка статора

2 Вентиляционный расчет двигателя со степенью защиты IP44 и способом охлаждения IC0141

Заключение

Список использованных источников

Введение

Электрические машины являются основными элементами энергетических установок, различных машин, механизмов, технологического оборудования, современных средств транспорта, связи и др. Они вырабатывают электрическую энергию, осуществляют высокоэкономичное преобразование ее в механическую, выполняют разнообразные функции по преобразованию и усилению различных сигналов в системах автоматического регулирования и управления.

Электрические машины широко применяются во всех отраслях народного хозяйства. Их преимущества - высокий КПД, достигающий в мощных электрических машинах 95÷99%, сравнительно малая масса и габаритные размеры, а также экономное использование материалов. Электрические машины могут быть выполнены на различные мощности (от долей ватта до сотен мегаватт), частоты вращения и напряжения. Они характеризуются высокой надежностью и долговечностью, простотой управления и обслуживания, удобством подвода и отвода энергии, небольшой стоимостью при массовом и крупносерийном производстве и являются экологически чистыми.

Асинхронные машины - наиболее распространенные электрические машины. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.

В настоящее время асинхронные электродвигатели потребляют около половины всей вырабатываемой в мире электроэнергии и широко применяются в качестве электропривода подавляющего большинства механизмов. Это объясняется простотой конструкции, надежностью и высоким значением КПД этих электрических машин.

В нашей стране самой массовой серией электрических машин является общепромышленная серия асинхронных машин 4А. Серия включает машины мощностью от 0,06 до 400 кВт и выполнена на 17 стандартных высотах оси вращения. На каждую из высот вращения выпускаются двигатели двух мощностей, отличающиеся по длине. На базе единой серии выпускаются различные модификации двигателей, которые обеспечивают технические требования большинства потребителей.

На базе единых серий выпускаются различные исполнения двигателей, предназначенных для работы в специальных условиях.

Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Техническое задание

Спроектировать асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором: Р=45кВт, U= 380/660 B, n=750 об/мин; конструктивное исполнение IM 1001; исполнение по способу защиты IP44.

1. Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал

1 Главные размеры

Принимаем высоту оси вращения двигателя h=250 мм (, таблица 9-1).

Принимаем наружный диаметр сердечника статора DН1=450 мм (, таблица 9-2).

Внутренний диаметр сердечника статора (, таблица 9-3):

1= 0,72 DН1-3=0,72ˑ450-3= 321 (1.1)

Принимаем коэффициент (, рисунок 9-1).

Принимаем предварительное значение КПД (, рисунок 9-2, а)

Принимаем предварительное значение (, рисунок 9-3, а).

Расчетная мощност

(1.2)

Принимаем предварительную линейную нагрузку А/см (, рисунок 9-4, а и таблица 9-5).

Принимаем предварительную индукцию в зазоре (, рисунок 9-4, б и таблица 9-5).

Принимаем предварительное значение обмоточного коэффициента (, страница 119).

Расчетная длина сердечника статора

Принимаем конструктивную длину сердечника статора .

Максимальное значение отношения длины сердечника к его диаметру (, таблица 9-6)

Отношение длины сердечника к его диаметру

(1.5)

1.2 Сердечник статора

Принимаем марку стали - 2013. Принимаем толщину листа 0,5 мм. Принимаем вид изолирования листов - оксидирование.

Принимаем коэффициент заполнения стали kC=0,97.

Принимаем количество пазов на полюс и фазу (, таблица 9-8).

Количество пазов сердечника статора (1.6)

1.3 Сердечник ротора

Принимаем марку стали - 2013. Принимаем толщину листа 0,5 мм. Принимаем вид изолирования листов - оксидирование.

Принимаем коэффициент заполнения стали kC=0,97.

Принимаем сердечник ротора без скоса пазов.

Принимаем воздушный зазор между статором и ротором (, таблица 9-9).

Наружный диаметр сердечника ротора

Внутренний диаметр листов ротора

Принимаем длину сердечника ротора равную длине сердечника статора,

.

Принимаем количество пазов сердечника ротора (, таблица 9-12).

2. Обмотка статора

Принимаем двухслойную обмотку с укороченным шагом, укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы (, таблица 9-4).

Коэффициент распределения

(2.1)

где

Принимаем относительный шаг обмотки .

Шаг полученной обмотки:

(2.2)

Коэффициент укорочения

Обмоточный коэффициент

Предварительное значение магнитного потока

Предварительное количество витков в обмотке фазы

Предварительное количество эффективных проводников в пазу

(2.7)

где - число параллельных ветвей обмотки статора.

Принимаем

Уточненное количество витков в обмотке фазы

(2.8)

Уточненное значение магнитного потока

Уточненное значение индукции в воздушном зазоре

(2.10)

Предварительное значение номинального фазного тока

Отклонение полученной линейной нагрузки от предварительно принятой

(2.13)

Отклонение не превышает допустимое значение, равное 10%.

Принимаем среднее значение магнитной индукции в спинке статора (, таблица 9-13).

Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора

(2.14)

2.1 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами

Обмотка статора и паз определяем по рис 9.7

Принимаем среднее значение магнитной индукции в зубцах статора (, таблица 9-14).

Ширина зубца

(2.15)

Высота спинки статора

Высота паза

Большая ширина паза

Предварительное значение ширины шлица

Меньшая ширина паза

где - высота шлица (, страница 131).

И исходя из требования

Площадь поперечного сечения паза в штампе

Площадь поперечного сечения паза в свету

(2.23)

где - припуски на сборку сердечников статора и ротора соответственно по ширине и по высоте (, страница 131).

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции

где - среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции (, страница 131).

Площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней катушками в пазу, на дне паза и под клином

Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой

Произведение

где - допускаемый коэффициент заполнения паза для ручной укладки (. страница 132).

Принимаем количество элементарных проводов в эффективном .

Диаметр элементарного изолированного провода

(2.28)

Диаметр элементарного изолированного провода не должен превышать 1,71 мм при ручной укладке и 1,33 мм при машинной. Данное условие выполняется.

Принимаем диаметры элементарного изолированного и неизолированного (d) провода (, приложение 1)

Принимаем площадь поперечного сечения провода (, приложение 1).

Уточненный коэффициент заполнения паза

(2.29)

Значение уточненного коэффициента заполнения паза удовлетворяет условиям ручной укладки и машинной (при машинной укладке допускаемый ).

Уточненная ширина шлица

Принимаем , так как .

(2.31)

Произведение линейной нагрузки на плотность тока

Принимаем допустимое значение произведения линейной нагрузки на плотность тока (, рисунок 9-8). Где коэффициент k5=1 (таблица 9-15).

Среднее зубцовое деление статора

Средняя ширина катушки обмотки статора

Средняя длина одной лобовой части катушки

Средняя длина витка обмотки

Длина вылета лобовой части обмотки

3. Обмотка короткозамкнутого ротора

Принимаем пазы ротора овальной формы, закрытые.

3.1 Размеры овальных закрытых пазов

Пазы ротора определяем по рис. 9.10

Принимаем высоту паза . (, рисунок 9-12).

Расчетная высота спинки ротора

где - диаметр круглых аксиальных вентиляционных каналов в сердечнике ротора, в проектируемом двигателе они не предусматриваются.

Магнитная индукция в спинке ротора

Зубцовое деление по наружному диаметру ротора

(3.3)

Принимаем магнитную индукцию в зубцах ротора (, таблица 9-18).

Ширина зубца

(3.4)

Меньший радиус паза

Больший радиус паза

где - высота шлица (, страница 142);

Ширина шлица (, страница 142);

для закрытого паза (, страница 142).

Расстояние между центрами радиусов

Проверка правильности определения и исходя из условия

(3.8)

Площадь поперечного сечения стержня, равная площади поперечного сечения паза в штампе

3.2 Размеры короткозамыкающего кольца

Принимаем литую клетку.

Короткозамыкающие кольца ротора изображены на рис. 9.13

Поперечное сечение кольца

Высота кольца

Длина кольца

(3.12)

Средний диаметр кольца

4. Расчет магнитной цепи

1 МДС для воздушного зазора

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора

(4.1)

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатости строения ротора

Принимаем коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора при наличии радиальных каналов на статоре или роторе .

Общий коэффициент воздушного зазора

МДС для воздушного зазора

4.2 МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора

(, приложение 8)

Принимаем среднюю длину пути магнитного потока

МДС для зубцов

4.3 МДС для зубцов ротора при овальных закрытых пазах ротора

Так как , принимаем напряженность магнитного поля (, приложение 8).

МДС для зубцов

4.4 МДС для спинки статора

(, приложение 11).

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для спинки статора

4.5 МДС для спинки ротора

Принимаем напряженность магнитного поля (, приложение 5)

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для спинки ротора

4.6 Параметры магнитной цепи

Суммарная МДС магнитной цепи на один полюс

Коэффициент насыщения магнитной цепи

(4.13)

Намагничивающий ток

Намагничивающий ток в относительных единицах

(4.15)

ЭДС холостого хода

Главное индуктивное сопротивление

(4.17)

Главное индуктивное сопротивление в относительных единицах

(4.18)

5. Активное и индуктивное сопротивления обмоток

1 Сопротивление обмотки статора

Активное сопротивление обмотки фазы при 20 0С

где -удельная электрическая проводимость меди при 200С (, страница 158).

Активное сопротивление обмотки фазы при 20 0С в относительных единицах

(5.2)

Проверка правильности определения

Принимаем размеры паза статора (, таблица 9-21)

Высота: (6.4)

Коэффициенты, учитывающие укорочение шага

Коэффициент проводимости рассеяния

(5.7)

Принимаем коэффициент дифференциального рассеяния статора (, таблица 9-23).

Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния

Принимаем коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора (, таблица 9-22).

(5.9)

Полюсное деление:

(5.10)

Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки

Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора в относительных единицах

(5.14)

Проверка правильности определения

5.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами

Активное сопротивление стержня клетки при 20 0С

где - удельная электрическая проводимость алюминия при 20 °C (, страница 161).

Коэффициент приведения тока кольца к току стержня

(5.17)

Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к току стержня при 20 0С

магнитный цепь сопротивление обмотка

Центральный угол скоса пазов aск=0 т.к. скоса нет.

Коэффициент скоса пазов ротора

Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора

Активное сопротивление обмотки ротора при 20 0C, приведенное к обмотке статора

Активное сопротивление обмотки ротора при 20 0C, приведенное к обмотке статора в относительных единицах

Ток стержня ротора для рабочего режима

(5.23)

Коэффициент проводимости рассеяния для овального закрытого паза ротора

(5.24)

Количество пазов ротора на полюс и фазу

(5.25)

Принимаем коэффициент дифференциального рассеяния ротора (, рисунок 9-17).

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния

(5.26)

Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец литой клетки

Относительный скос пазов ротора, в долях зубцового деления ротора

(5.28)

Коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, в относительных единицах

(5.32)

Проверка правильности определения

(5.33)

Должно выполняться условие . Данное условие выполняется.

5.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя

Коэффициент рассеяния статора

Коэффициент сопротивления статора

где -коэффициент (, страница 72).

Преобразованные сопротивления обмоток

Пересчет магнитной цепи не требуется, так как и .

6. Режим холостого хода и номинальный

1 Режим холостого хода

Так как , в дальнейших расчетах примем .

Реактивная составляющая тока статора при синхронном вращении

Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении

Расчетная масса стали зубцов статора при трапецеидальных пазах

Магнитные потери в зубцах статора

Масса стали спинки статора

Магнитные потери в спинке статора

Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали

(6.7)

Механические потери при степени защиты IP44, способе охлаждения IC0141

(6.8)

где при 2р=8

Активная составляющая тока х.х.

Ток холостого хода

Коэффициент мощности при х.х.

6.2 Расчет параметров номинального режима работы

Активное сопротивление к.з.

Индуктивное сопротивление к.з.

Полное сопротивление к.з.

Добавочные потери при номинальной нагрузке

Механическая мощность двигателя

Эквивалентное сопротивление схемы замещения

(6.17)

Полное сопротивление схемы замещения

Проверка правильности расчетов и

(6.19)

Скольжение

Активная составляющая тока статора при синхронном вращении

Ток ротора

Активная составляющая тока статора

(6.23)

Реактивная составляющая тока статора

(6.24)

Фазный ток статора

Коэффициент мощности

Плотность тока в обмотке статора

(6.28)

где -обмоточный коэффициент для короткозамкнутого ротора (, страница 171).

Ток в стержне короткозамкнутого ротора

Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора

Ток в короткозамыкающем кольце

Электрические потери в обмотке статора

Электрические потери в обмотке ротора

Суммарные потери в электродвигателе

Подводимая мощность:

Коэффициент полезного действия

(6.37)

Подводимая мощность: (6.38)

Подводимые мощности, рассчитанные по формулам (6.36) и (6.38) должны быть равны друг другу, с точностью до округлений. Данное условие выполняется.

Отдаваемая мощность

Отдаваемая мощность должны соответствовать отдаваемой мощности, указанной в техническом задании. Данное условие выполняется.

7. Круговая диаграмма и рабочие характеристики

1 Круговая диаграмма

Масштаб тока

где - диапазон диаметров рабочего круга (, страница 175).

Принимаем .

Диаметр рабочего круга

(7.2)

Масштаб мощности

Длина отрезка реактивного тока

Длина отрезка активного тока

Отрезки на диаграмме

(7.7)

(7.8)

7.2 Рабочие характеристики

Расчет рабочих характеристик ведем в форме таблицы 1.

Таблица 1 - Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Услов. обоз.	Отдаваемая мощность в долях
cos0,080,500,710,800,830,85
P, Вт1564,75172520622591,53341,74358,4
, %13,5486,8891,6492,8893,0892,80

8. Максимальный момент

Переменная часть коэффициента статора при трапецеидальном полузакрытом пазе

Составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора, зависящая от насыщения

Переменная часть коэффициента ротора при овальных закрытых пазах

(8.3)

Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора зависящая от насыщения

Ток ротора, соответствующий максимальному моменту (9-322)

(8.7)

Полное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте

Полное сопротивление схемы замещения при бесконечно большом скольжении

Эквивалентное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте

Кратность максимального момента

Скольжение при максимальном моменте

(8.12)

9. Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент

1 Активные и индуктивные сопротивления, соответствующие пусковому режиму

Высота стержня клетки ротора

Приведенная высота стержня ротора

Принимаем коэффициент (, рисунок 9-23).

Расчетная глубина проникновения тока в стержень

Ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока в стержень

(9.4)

Площадь поперечного сечения стержня при расчетной глубине проникновения тока

(9.5)

Коэффициент вытеснения тока

Активное сопротивление стержня клетки при 20 0С для пускового режима

Активное сопротивление обмотки ротора при 20 0С, приведенное к обмотке статора, для пускового режима

Принимаем коэффициент (, рисунок 9-23).

Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора при пуске для овального закрытого паза

Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора при пуске

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, не зависящее от насыщения

(9.12)

Активное сопротивление к.з. при пуске

9.2 Начальные пусковые ток и момент

Ток ротора при пуске двигателя

Полное сопротивление схемы замещения при пуске (с учетом явлений вытеснения тока и насыщения путей потоков рассеяния)

Индуктивное сопротивление схемы замещения при пуске

Активная составляющая тока статора при пуске

(9.17)

Реактивная составляющая тока статора при пуске

(9.18)

Фазный ток статора при пуске

Кратность начального пускового тока

(9.20)

Активное сопротивление ротора при пуске, приведенное к статору, при расчетной рабочей температуре и Г-образной схеме замещения

(9.21)

Кратность начального пускового момента

10. Тепловой и вентиляционный расчеты

1 Обмотка статора

Потери в обмотке статора при максимально допускаемой температуре

где - коэффициент (, страница 76).

Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора

Расход воздуха, который может быть обеспечен наружным вентилятором, должен превышать необходимый расход воздуха. Данное условие выполняется.

Напор воздуха, развиваемый наружным вентилятором

Заключение

В данном курсовом проекте был спроектирован асинхронный электродвигатель основного исполнения, с высотой оси вращения h=250 мм, степенью защиты IP44, с короткозамкнутым ротором. В результате расчета были получены основные показатели для двигателя заданной мощности P и cos, которые удовлетворяют предельно допустимым значением ГОСТа.

Спроектированный асинхронный электродвигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и cosφ), так и по пусковым характеристикам.

Тип двигателя Мощность, кВт Высота оси вращения, мм Масса, кг Частота вращения, об/мин КПД, % Коэффициент мощности, Момент инерции,

2. Кравчик А.Э. и др. Асинхронный двигатель серии 4А, справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504с.

3. Проектирование электрических машин: учеб. для электромех. И электроэнергет. специальностей вузов / И. П. Копылов [и др.]; под ред. И. П. Копылова. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2011. - 306 с.

Приложение. Составление спецификации

			Обозначение	наименование		Примечание
				Документация
			1.096.00.000.ПЗ	Пояснительная записка
			1.096.00.000.СЧ	Сборочный чертеж
				Обмотка статора
				Обмотка ротора
				Сердечник статора
				Сердечник ротора
				Коробка выводов
				Рым. Болт
				Болт заземления
				Вентилятор
				Кожух Вентилятор
				Подшипник

Архангельский государственный технический университет

Кафедра электротехники и энергетических систем

Факультет ПЭ

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

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…………………………

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

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 (стр. 344) при высоте оси вращения

мм. принимаем внешний диаметр статора , м 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 ; принимаем K D = 0,68

1.3 Полюсное деление

, м (2) м

1.4 Расчетная мощность, ВА.

, (3)

где P 2 – мощность на валу двигателя, P 2 =15∙10 3 Вт;

k E – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое приближенно определяем по рис. 9.20 Принимаем

k E = 0,975;

1.5 Электромагнитные нагрузки предварительно определяем по рис 9.22б, (стр. 346 ), 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) - коэффициент формы поля (принимаем предварительно) , ; - синхронная угловая частота двигателя, рад/с; (5) рад/с, м

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 )

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 мм; мм.

2.1.2 Число пазов статора

, определяем по формулам (7) ,

Принимаем Z 1 =48, тогда число пазов на полюс и фазу:

(8)
является целым числом. Обмотка однослойная.

2.1.3 Зубцовое деление статора (окончательно)