Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

Курсовая работа

по дисциплине «Электрические машины»

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Вариант № 13

Студент группы 5ЭПб3а-2 Нестеренко А.А.

Руководитель проекта Иванов С.Н.

Нормоконтролёр Иванов С.Н.

2017

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

Факультет________________________________________________________

Кафедра_________________________________________________________

Специальность (направление)_______________________________________

________________________________________________________________

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект/работу

по курсу (дисциплине)______________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Выдано студенту__________________________________________________

Тема курсового проекта/работы (распоряжение № ____ от «___» _______ 201__ г.)

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Срок сдачи проекта/работы _________________________________________

Исходные данные___________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Перечень вопросов, подлежащих разработке:

1 Содержание расчётно-пояснительной записки______________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

2 Перечень графического материала______________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Календарный план выполнения задания

Разделы курсового проекта/работы	Дата выполнения

Руководитель проекта, _____________ ________________________

(подпись) (Ф.И.О.)

должность, ученая степень ____________________________________

«____»___________ 201__ г.

Автор проекта, ____________ _____________________

(подпись) (Ф.И.О.)

студент группы ______________

«____»___________ 201__ г.

Содержание

Техническое задание……………………………………………………………...1

Введение………………………………………………………………….………..4

1 Выбор главных параметров………………………………………………….....5

2 Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора……….…...6

3 Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора……...…..9

4 Расчет ротора………………………..…………………………………………11

5.Расчет магнитной цепи…………………….………………………………….14

6.Параметры рабочего режима………………………….…………..…………..17

7.Расчет потерь…………………………………………………………………..21

8.Расчет рабочих характеристик………………………………………………..23

9.Тепловой расчет………………….…………………………………………….26

Заключение……………………………………………..………………...........31Список использованных источников………………………………………..…32

Приложение А ………………………………………………………………….33

Приложение Б………………………………………………………..…………34

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Введение

В данной пояснительной записки представлены результаты расчета трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 кВт число полюсов равно 6, линейное напряжение сети: 380 В, частота питающей сети 50 Гц. С высотой оси вращения – 250мм, магнитопроводы статора и ротора выполнены из стальной ленты, марка стали – 2013, станина литая из чугуна, класс нагревостойкости изоляции F..

Расчеты выполнены с учетом рекомендаций, изложенных в учебных пособиях: Копылов И. П. «Проектирование электрических машин»[1], Кравчик А. Э. «Асинхронный двигатель серии 4А: справочник» [2].

Выбор главных параметров.

1. Высота оси вращения h = 250 мм

2. Внутренний диаметр статора при 2p = 6 и k_D = 0,72

Внешний диаметр статора D_a= 0,45 м

D = k_D D_a = 0,72∙ 0,45 = 0,33 м.

3. Полюсное деление:

τ = π D / (2p) = 3,14 ∙ 0,33 / 2 ∙ 3 = 0,17 м.

4.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Разраб.

Нестеренко А

Провер.

Иванов.С.Н.

Реценз.

Н. Контр.

.

Утверд.

Выбор главных параметров

Лит.

Листов

Электромеханика

Расчетная мощность:

где k_E = 0,97 по [(1), с.345, рис.9.20]; η = 0,91

cosφ = 0,89 [(1), c.345, рис. 9.21, a].

5. Электромагнитные нагрузки (предварительно)

по [(1), с.346, рис.9.22, б]:

A = 35,80 ∙ 10³ A/м, B_δ = 0,81 Тл.

6. Обмоточный коэффициент (предварительно) :

k_об = 0,92.

7. Расчетная длина магнитопровода:

где коэффициент формы поля

синхронная угловая скорость двигателя Ω = = 104,72 рад / с.

8. Определяем критерий правильности выбора главных размеров:

Значение λ = 1 находится в допустимых пределах.

Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

Предельные значения t_Z1:

9.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Разраб.

Нестеренко А

Провер.

Иванов.С.Н.

Реценз.

Н. Контр.

.

Утверд.

Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Лит.

Листов

Электромеханика

Число пазов статора :

Принимаем Z₁ = 72, тогда число пазов на полюс и фазу q₁= Z₁/(2 ∙ m)= =72/(2 ∙3∙ 3) = 4. Обмотка двухслойная.

10. Зубцовое деление статора (окончательно):

11. Число эффективных проводников в пазу:

12. Принимаем а = 1, тогда:

u_п = a ∙ u_п = 10 проводников.

Окончательные значения число витков в фазе

Линейная нагрузка по [(1), с.353, 9.21]:

Магнитный поток по [(1), с.353, 9.22]:

Для q = 4, k_об1 = 0,92 по [1, с.112, табл. 3.16]; для D_a = 0,45м, k_E = 0,97.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000 .

Индукция в воздушном зазоре по:

Значения А и находятся в допустимых значениях.

13. Плотность тока в обмотке статора.

Нагрев пазовой части обмотки зависит от произведения линейной нагрузки на плотность тока (AJ₁). Поэтому выбор допустимой плотности тока производится с учетом линейной нагрузки двигателя

где ₁ = 202∙ 10⁹ A² /м² .

14. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно):

Сечение эффективного проводника (окончательно):

принимаем n_эл = 6, тогда q_эл = q_эф / n_эл = 8,62 /6 = 1,44 мм².

Принимаем обмоточный провод марки ПЭТМ − круглый медный эмалированный провод:

d_эл = 1,40 мм, q_эл = 1,54мм², q_{э.ср. =} n_эл ∙ q_эл = 9,23 мм².

Плотность тока в обмотке статора (окончательно):

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000