М
ИНОБРНАУКИ РОССИИ
ОГУ
Орский гуманитарно-технологический институт (ФИЛИАЛ)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
(Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ)
Механико-технологический факультет
Кафедра электроэнергетики и электротехники.
Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Пояснительная записка.
ОГТИ 140106.65. 5 4 12.13 ПЗ
Руководитель проекта
________ Белянцева Н.В.
«__»______________2012г
Исполнитель
Студент гр. ЭОП-10
________ Лысякова Е.П.
Срок защиты работы
«__»______________2012г
Орск 2012 г
Содержание.
Стр.
Аннотация………………………………………………………………...3
Введение…………………………………………………………………..4
Главные размеры…………………………………………………………5
Сердечник статора………………………………………………………..6
Сердечник ротора………………………………………………………..7
Обмотка статора. …………………………………………………………8
Размеры элементов обмоток……………………………………………14
Обмотка короткозамкнутого ротора…………………………………...14
Короткозамыкающее кольцо обмотки ротора………………………...18
Расчет магнитной цепи…………………………………………………19
Сопротивление обмотки статора ……………………………………....20
Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами……………………………………………………….22
Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя………………………………………………………………….22
Расчет режима холостого хода………………………………………….26
Расчет параметров номинального режима работы…………………….27
Круговая диаграмма и рабочие характеристики……………………….31
Тепловой расчет………………………………………………………….33
Вентиляционный расчет…………………………………………………36
Заключение……………………………………………………………….37
Список использованной литературы……………………………………38
Данная курсовая работа содержит 38 страниц, 1 таблицу, 5 рисунков.
В данной курсовой работе приведен расчет асинхронного двигателя с номинальной мощностью 15 кВт и номинальной частотой вращения 1500 об/мин, питающийся от трехфазного источника энергии напряжением 220/380 Вчастотой 50 Гц.
Ускорение научно-технического прогресса требует всемерной автоматизации производственных процессов. Для этого необходимо создавать электрические машины, удовлетворяющие по своим показателям и характеристикам, весьма разнообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства.
В настоящее время отечественной электропромышленностью изготовляются асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 1000 кВт, синхронные двигатели мощностью от 132 до 1000 кВт серий СД2 и СД32 и машины постоянного тока мощностью от 0,37 до 1000 кВт серии 4П. Машины, выпускаемые в нашей стране, обладают высокими технико-экономическими показателями, находящимися на уровне современных ведущих зарубежных фирм.
Наибольший удельный вес в выпуске электрических машин занимают асинхронные двигатели, конструкция которых относительно простая, а трудоемкость изготовления малая. О масштабах применения и значения этих машин в народном хозяйстве страны можно судить по тому, что асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 400 кВт потребляют в России более 40% всей вырабатываемой электрической энергии.
studfiles.net
Содержание
Введение
1. Техническое задание на курсовую работу
2. Расчёт геометрических размеров сердечника статора, ротора и расчет постоянных
3. Расчёт обмоток статора и ротора
Возможно вы искали - Контрольная работа: Электричество и автомобилестроение
4. Расчёт магнитной цепи
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора
6. Потери в стали, механические и добавочные потери
7. Расчет рабочих характеристик
8. Расчет пускового тока и момента
Похожий материал - Курсовая работа: Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором мощностью 200 КВт
Список литературы
Введение
Электрические машины в основном объёме любого производства занимают первое место. Они являются самыми массовыми приёмниками электрической энергии и одним из основных источников механической и электрической энергий. Поэтому очень важная роль отведена электрическим машинам в экономике и производстве.
Сделать электрические машины менее энергоёмкими, более дешёвыми с лучшими электрическими и механическими свойствами. Это задача, решаемая постоянно при проектировании машин новых серий. Проектирование электрических машин процесс творческий требующий знания ряда предметов общетехнического цикла, новинок производства в области создания новых конструкционных, изоляционных материалов, требований спроса рынка, условий применения в электроприводе. В настоящее время практикуется создание не индивидуальных машин, а серий электрических машин, на базе которых выполняются различные модификации.
Целью расчета является определение мощности и технических характеристик асинхронного двигателя, рассчитанного на базе вышедшего из строя асинхронного двигателя.
Очень интересно - Реферат: Электродуговые печи
1. Техническое задание для курсовой работы
Спроектировать трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А климатического исполнения “У3”. Напряжение обмотки статора U=220/380 В.
Исходные данные для электромагнитного расчета асинхронного двигателя являются:
1. Номинальное фазное напряжение – U1н= 220B.
2. Схема соединение концов обмотки статора –
Вам будет интересно - Реферат: Электрокалориферная установка для отопительно-вентиляционной системы птичника для бройлеров
3. Частота питающей сети – ƒ1= 50 Гц.
4. Синхронная частота вращения поля статора – n1= 3000об/мин.
5. Степень защиты.
6. Геометрические размеры сердечника.
6.1 Наружный диаметр сердечника статора – Da= 0,52м.
Похожий материал - Курсовая работа: Электроконтактная наплавка
6.2 Внутренний диаметр сердечника статора – D = 0,335м.
6.3 Длина сердечника статора – l 1 = 0,05 + 0,3D.
6.4 Воздушный зазор – δ = 0,001м.
6.5 Размеры пазов статора (рис. 1.1) – b11 = 0,0081м.
К-во Просмотров: 81
Бесплатно скачать Курсовая работа: Электрические машины
cwetochki.ru
КУРСОВАЯ РАБОТА
Электрические машины
Содержание
Введение
1. Техническое задание на курсовую работу
2. Расчёт геометрических размеров сердечника статора, ротора и расчет постоянных
3. Расчёт обмоток статора и ротора
4. Расчёт магнитной цепи
5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора
6. Потери в стали, механические и добавочные потери
7. Расчет рабочих характеристик
8. Расчет пускового тока и момента
Список литературы
Введение
Электрические машины в основном объёме любого производства занимают первое место. Они являются самыми массовыми приёмниками электрической энергии и одним из основных источников механической и электрической энергий. Поэтому очень важная роль отведена электрическим машинам в экономике и производстве.
Сделать электрические машины менее энергоёмкими, более дешёвыми с лучшими электрическими и механическими свойствами. Это задача, решаемая постоянно при проектировании машин новых серий. Проектирование электрических машин процесс творческий требующий знания ряда предметов общетехнического цикла, новинок производства в области создания новых конструкционных, изоляционных материалов, требований спроса рынка, условий применения в электроприводе. В настоящее время практикуется создание не индивидуальных машин, а серий электрических машин, на базе которых выполняются различные модификации.
Целью расчета является определение мощности и технических характеристик асинхронного двигателя, рассчитанного на базе вышедшего из строя асинхронного двигателя.
1. Техническое задание для курсовой работы
Спроектировать трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А климатического исполнения “У3”. Напряжение обмотки статора U=220/380 В.
Исходные данные для электромагнитного расчета асинхронного двигателя являются:
1. Номинальное фазное напряжение – U1н= 220B.
2. Схема соединение концов обмотки статора –
3. Частота питающей сети – ƒ1= 50 Гц.
4. Синхронная частота вращения поля статора – n1= 3000об/мин.
5. Степень защиты.
6. Геометрические размеры сердечника.
6.1 Наружный диаметр сердечника статора – Da= 0,52м.
6.2 Внутренний диаметр сердечника статора – D = 0,335м.
6.3 Длина сердечника статора – l 1 = 0,05 + 0,3D.
6.4 Воздушный зазор – δ = 0,001м.
6.5 Размеры пазов статора (рис. 1.1) – b11 = 0,0081м.
b12 = 0,011м.
h21 = 0,04м.
bш1 = 0,0045м.
hш1 = 0,001м.
6.6 Размеры пазов ротора (рис. 1.2) – b21 = 0,006м.
b22 = 0,0033м.
h31 = 0,04м.
bш2 = 0,0015м.
hш2 = 0,001м.
7. Число пазов статора – Z1 = 72.
8. Число пазов ротора – Z2 =82.
9. Скос пазов ротора – bск = 0м.
11. Высота короткозамыкающего кольца –bкл = 0,042м.
12. Высота оси вращения – h = 280мм.
2. Расчет геометрических размеров сердечников статора, ротора, расчет постоянных
Рис. 1 – Размеры пазов статора.
Расчетная длина сердечника статора. lδ =l 1 = 0,05 + 0,3D = 0,05 + 0,3 · 0,335 = 0,151м
Размеры пазов статора. (см. рис. 1)
– высота паза hn1 = h21 + hш1 = 0,04 + 0,001 = 0,041м
– высота зубца hz1 = hn1 = 0,041м
– высота коронки hк1 = (b11 + bш1)/ 3,5 = (0,0081– 0,0045)/ 3,5 = 0,001м
– размер паза h22 = h21 – hк1= 0,04 – 0,001 = 0,039м
Зубцовый шаг статора. t1 = πD/ Z1 = 3,14 · 0,335 / 72 = 0,0146м
Ширина зубца статора^
Средняя ширина зубца статора: bz1 = (b'z1 + b"z1)/2 = (0,0067 + 0,007)/2 = 0,0069м
Высота ярма статора. ha = [Da – (D + 2hn1)]/2 =[0,52 – (0,335 + 2 · 0 041)]/2 = 0,052м
Рис. 2 – Размеры пазов ротора.
Длина сердечника ротора: l 2 = l 1 + 0,005 = 0,151 + 0,005 = 0,156м
Наружный диаметр сердечника ротора: D2 = D – 2δ = 0,335 – 2 · 0,001 = 0,333м
Внутренний диаметр сердечника ротора: DJ = 0,3D = 0,3 · 0,335 = 0,1005м
Размеры пазов ротора. (см. рис. 2)
– высота паза ротора: hn2 = h31 + hш2 = 0,04 + 0,001 = 0,041м
– высота зубца ротора: hz2 = hn2 = 0,041м
– размер паза: h32 = h31 – (b21 + b22)/ 2 = 0,04 – (0,006 + 0,0033)/ 2 = 0,01535м
Зубцовый шаг ротора: t2 = πD2/ Z2 = 3,14 · 0,333/ 82 = 0,0128м
Ширина зубца ротора:
Средняя ширина зубца ротора: bz2 = (b'z2 + b"z2)/ 2 = 0,0064 + 0,008/ 2 = 0,0072м
Высота ярма ротора: hJ = (D2 – DJ – 2hn2)/ 2 = (0,333 – 0,0999 – 2 · 0,041)/ 2 = 0,0756м, где DJ = 0,3D2 = 0,3 · 0,333 = 0,0999м
Относительная величина скоса пазов: b'ск = bск/ t2 = 0/ 0,0128 = 0
Площадь поперечного сечения паза ротора, сечения стержня к.з. обмотки ротора.
[3,14(0,0062 + 0,00332)/8 + + 0,01535(0,006 + 0,0033)/2] · 106 = 96мм2
Площадь поперечного сечения короткозамыкающего кольца обмотки ротора: qкл = aкл · bкл · 106 = 0,037 · 0,042 · 106 = 1554мм2
Синхронная угловая скорость вращения магнитного поля: Ω = π · n1/ 60 = 3,14 · 3000/ 60 = 157рад/c
Число пар полюсов машины: p = 2(60ƒ)/ n1 = 2(60 · 50)/ 3000 = 2
Полюсное деление: τ = πD/ 2p = 3,14 · 0,335/ 2 · 2 = 0,263м
Число пазов на полюс и фазу: q = Z1/ 2p · m1 = 72/ 2 · 2 · 3 = 6, где m1 = 3 – число фаз обмотки статора.
3. Расчет обмоток статора и ротора
Выбор типа обмотки статора:
Однослойные обмотки применяются в асинхронных машинах – малой мощности, двухслойные – в машинах средней и большой мощности – как более технологичные для таких мощностей и обеспечивающие оптимальное укорочение шага. Всвязи с этим в машинах с h > 132мм (где h – высота оси вращения) рекомендуется однослойная обмотка, при 280мм > 132мм – двухслойная.
Коэффициент укорочения шага: β = γ/τ , где γ – шаг обмотки
Для двухслойной обмотки β = 0,75 ÷ 0,83.
Отсюда шаг обмотки: γ = β · Z1/2p = 0,75 · 72/ 2 · 2 = 14
Обмоточный коэффициент. kоб = kγ1 · kp1 = 0,924 · 0,956 = 0,882, где kγ1 = sin(β90˚) – коэффициент укорочения, kγ1 = sin(β · 90˚) = sin(0,75 · 90˚) = 0,924, kp1 – коэффициент распределения, является функцией q – числа пазов на полюс и фазу и определяется по таблице 1, откуда kp1 = 0,956
Расчетная мощность асинхронного двигателя.
P' = 1,11D2 ·l δ · Ω · kоб1 · А · Вδ = 1,11 · 0,3352 · 0,151 · 157 · 0,882 ·
· 38000 · 0,6 = 58540Вт
где А – линейная нагрузка, Вδ – магнитная индукция, определяется по графикам зависимостей линейной нагрузки и магнитной индукции от Da(рис. 3).
Номинальный ток обмотки статора. I1н = Р'/ 3E1 = 58540/ 3 · 213,4 = 91,44А, где Е1 = kE· U1н = 0,97 · 220 = 213,4
Сечение проводников фазы обмотки статора. qф = I1н/ J1 = 91,44/ 4 = 22,86 мм2, где J – плотность тока (5,5 ÷ 6,0), А/мм2
Выбор диаметра и сечения элементарного проводника.
Диаметр голого элементарного проводника d должен удовлетворять двум условиям:
d = (0,5 ÷ 1,0) · h / 100 = 0,64 · 280/ 100 = 1,79мм
где h высота оси вращения, h = 280мм, а d < 1,8мм => 1,79 < 1,8мм
Руководствуясь этими условиями, выбираем диаметр голого провода d по приложению Б, округляя его до ближайшего стандартного значения. По той же таблице находим сечение элементарного проводника qэл и диаметр изолированного провода dиз.
qэл = 2,54мм2; dиз = 1,895мм.
Значение диаметра изолированного провода должно удовлетворять условию: dиз + 1,5
bш1, 1,895 + 1,5 4,5мм. Число параллельных элементарных проводников в фазе.
nф = qф/ qэл = 22,86/ 2,54 = 9
По таблице 2.2 выбираем число параллельных ветвей обмотки – а. а = 3
Число элементарных проводников в одном эффективном, т.е. число проводников в одной параллельной ветви обмотки. nэл = nф /а = 9/ 3 = 3, при этом должны выполняться условия: nэл < 4, а
nэл ; 3 3 Уточняем значение плотности потока: J1 = I1н/ qф = 91,44/ 22,86 = 4А/мм2, где qф = qэл · nэл · а = 2,54 · 3 · 3 = 22,86мм2
Расчет магнитного поля и индукции.
Основной магнитный поток и линейная нагрузка:
Ф = Вδ · D · l δ/ p = 0,6 · 0,335 · 0,151/ 2 = 0,015Вб
А = 6w 1 · I1н/ π D = 6 · 72 · 91,44/ 3,14 · 0,335 = 38450А/м
Число витков в фазе (предварительное): w 1 = E1/ (4,44 · kоб1 · ƒ1 · Ф) = 231,4/ 4,44 · 0,882 · 50 · 0,015 = 72
Число эффективных проводников в пазу: Un = 2w 1 · a · m1/Z1 = 2 · 72 · 3 · 3/ 72 = 18.
Уточненное значение числа витков.
w 1
Уточненное значение потока.
Ф
Вб Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре.
Вδ = Ф · р/ D · l δ = 0,015 · 2/ 0,335 · 0,151 = 0,6 Тл
Магнитная индукция в зубцах статора и ротора.
где kc = 0,97 коэффициент заполнения пакета сталью.
Магнитная индукция в ярмах статора и ротора:
Значения магнитных индукций в зубцах и ярмах должны удовлетворять условиям:
Bz1, Bz2 < 1,9 Тл;Ba, BJ < 1,6Тл
1,32; 1,04 < 1,9Тл; 0,99; 0,66 < 1,6Тл
Расчет коэффициента заполнения паза статора.
Размеры b11, b12 , h22 .
b'11 = b11 · 103 = 0,0081 · 103 = 8,1мм
b'12 = b12 · 103 = 0,011 · 103 = 11мм
h'12 = h22 · 103 = 0,039 · 103 = 39мм
Свободная площадь паза статора – площадь, занимаемая проводниками – для однослойной обмотки.
S'nc = ½ (b'11 + b'12) · h'12 – Lu · ∆u + ∆b = ½ (8,1 + 11) · 39 – 116,2 · 0,4 +
+ 0,2 = 302,73мм2,
где Lu – длина пазовой изоляции по периметру паза.
Lu = 2h'12 + b'11 + b'12 = 2(39 + 8,1 + 11) = 116,2мм
mirznanii.com
В данном разделе можно скачать для ознакомления примеры готовых работ по электрическим машинам Примеры представлены в формате pdf. Если вы не можете открыть файлы установите Acrobat Reader по ссылке.Обращаем ваше внимание на то что, заказные работы передаются заказчику в формате MS Word полностью пригодном для редактирования. Работы оформляются по ГОСТ 2.105, принятом за основу требований к оформлению работ во всех ВУЗах бывшего союза. Некоторые необходимые элементы оформления (например рамки на каждой странице) могут быть легко добавлены к работе по вашей просьбе.
Курсовые и дипломные работы по дисциплине электрические машины приходиться выполнять фактически каждому студенту энергетику. Чаще всего необходимо спроектировать асинхронный двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором. Реже — расчитать синхронный двигатель или генератор. Как правило все расчеты базируются на методиках Копылова или Гольдберга. Этот факт позволил нам накопить огромный опыт выполнения этих типовых работ. Ваша курсовая работа по расчету асинхронного двигателя может быть расчитана нами в течение буквально нескольких дней со всеми необходимыми чертежами и графиками. При этом качество работы будет на высочайшем уровне — там никогда не будет столь любимых студентами «подгонов» или наугад взятых значений. На все работы мы даем гарантию и оказываем бесплатные консультации по возникающим вопросам.
Как правило курсовая работа по расчету асинхронного двигателя включает в себя типовую записку и сборочный чертеж двигателя в двух видах с разрезами на формате А1. Важно отметить, что расчеты и чертежи значительно отличаются для двигателей разной мощности. Поэтому популярные в студенческой среде «универсальные» расчеты в Mathcad не дают хороших результатов — в них очень сложно учесть разницу в расчетах двигателей различных типов. Выполняемые нами расчеты изобилуют пояснениями, все расчетные величины расписываются и подставляются в формулы. Примеры выполнения представлены ниже:
Расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором мощностью 37 кВт
Расчет асинхронного двигателья с короткозамкнутым ротором мощностью 110 кВт
Сборочный чертеж асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Сборочный чертеж асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором защищенного исполнения IP23
Достаточно часто курсовой или дипломный проект по электрическим машинам предполагает построение развернутой схемы обмотки статора.
Схема двухслойной концетрической обмотки статора Z=48 2p=2 y=18 a=2
Типовой расчет предполагает построение рабочих и пусковых характеристик аналитически, по формулам представленным в методической литературе. Преподаватели «старой закалки» иногда настаивают на использовании более наглядного, но устаревшего графо-аналитического метода — расчета по круговой диаграмме. Выполнение подобной работы требует хороших чертежных навыков и понимания вопроса.
Расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 4А315М2 с построением характеристик по круговой диаграмме
Как правило студентам выдают задание на расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели широко распространены в промышленности и встречаются повсеместно. Однако некоторые методические пособия предполагают расчет и двигателей с фазным ротором.
Расчет асинхронного электродвигателя с фазным ротором
Сборочный чертеж асинхронного двигателя с фазным ротором
Кроме того наша команда выполняет типовые расчеты по проектированию трехфазных трансформаторов по учебнику Тихомирова. Кроме типовых расчетов выполняются чертежи трансформатора с разрезами, чертеж остова трансформатора, чертеж конструкции обмотки.
Расчет трехфазного силового трансформатора ТМ-2500
Сборочный чертеж трехфазного силового трансформатора
Контрольная работа. Расчет параметров трехфазного трансформатора и асинхронного двигателя
diplom-electro.ru
