МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИКАЗАХСТАН
Северо-Казахстанскийгосударственный университет им. М. Козыбаева
Факультетэнергетики и машиностроения
Кафедраэнергетики и приборостроения
КУРСОВАЯРАБОТА
На тему: «Проектирование асинхронного двигателяс короткозамкнутым ротором»
по дисциплине– «Электрические машины»
Выполнил Калантырев
Научныйруководитель
д.т.н., проф.Н.В. Шатковская
Петропавловск2010
Содержание
Введение
1. Выбор главных размеров
2. Определение числа пазов статора, витковв фазе обмотки сечения провода обмотки статора
3. Расчёт размеров зубцовой зоныстатора 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 покруговой диаграмме
Приложение А
Заключение
Список литературы
Введение
Асинхронные двигатели являютсяосновными преобразователями электрической энергии в механическую и составляютоснову электропривода большинства механизмов. Серия 4А охватывает диапазонноминальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм.
В данном курсовом проектерассматривается следующий двигатель:
— исполнение по степени защиты: IP23;
— способ охлаждения: IС0141.
Конструктивное исполнение по способумонтажа: IM1081 – по первой цифре – двигатель на лапах, с подшипниковымищитами; по второй и третьей цифрам – с горизонтальным расположением вала инижним расположением лап; по четвертой цифре – с одним цилиндрическим концомвала.
Климатические условия работы: У3 – побукве – для умеренного климата; по цифре – для размещения в закрытых помещенияхс естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий,где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли, солнечнойрадиации 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 вращенияграфически: [1] по рисунку 9.18, б />, всоответствии с />, по [1] таблице9.8 определим соответствующий оси вращения наружный диаметр />.
1.3 Внутренний диаметр статора />, вычислим по формуле:
/>, (1.2)
где /> –коэффициент определяемый по [1] таблице 9.9.
При /> /> лежит в промежутке: />.
Выберем значение />, тогда
/>
1.4 Определим полюсное деление />:
/> (1.3)
1.5 Определим расчётную мощность />, Вт:
/>, (1.4)
где />–мощность на валу двигателя, Вт;
/> – отношение ЭДС обмотки статора кноминальному напряжению, которое может быть приближенно определено [1] порисунку 9.20. При /> и />, />.
Приближенные значения /> и /> возьмёмпо кривым, построенным по данным двигателей серии 4А. [1] рисунок 9.21, в. При />кВт и />, />, а />
/>
1.6 Электромагнитные нагрузки А и Вdопределим графически по кривым [1] рисунок 9.23, б. При/>кВт и />, />, />Тл.
1.7 Обмоточный коэффициент />. Для двухслойных обмоток при 2р>2следует принимать />=0,91–0,92. Примем />.
1.8 Определим синхронную угловуюскорость вала двигателя W:
/>, (1.5)
где /> –синхронная частота вращения.
1.9 Рассчитаем длину воздушногозазора />:
/>, (1.6)
где /> –коэффициент формы поля. />.
/>
1.10 Критерием правильности выбораглавных размеров D и /> служит отношение />, которое должно находитьсяв допустимых пределах [1] 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: t1max и t1min [1] рисунок 9.26. При /> и />, />, />.
2.2 Число пазов статора:
/>, (2.1)
/> (2.2)
Окончательно число пазов должно бытькратным значению числа пазов на полюс и фазу: q. Примем />, тогда
/>, (2.3)
где m — число фаз.
2.3 Окончательно определяем зубцовоеделение статора:
/> (2.4)
2.4 Предварительный ток обмоткистатора
/> (2.5)
2.5 Число эффективных проводников впазу ( при условии />):
/> (2.6)
2.6 Принимаем число параллельныхветвей />, тогда
/> (2.7)
2.7 Окончательное число витков в фазеобмотки и магнитный поток />:
/>, (2.8)
/> (2.9)
2.8 Определим значения электрическихи магнитных нагрузок:
/>, (2.10)
/> (2.11)
Значения электрической и магнитныхнагрузок незначительно отличаются от выбранных графически.
2.9 Выбор допустимой плотности токапроизводится с учётом линейной нагрузки двигателя:
/>, (2.12)
где /> - нагрев пазовой части обмоткистатора, определим графически [1] рисунок 9.27, д. При /> />.
/>
2.10 Рассчитаем площадь сеченияэфективных проводников:
/> (2.13)
Принимаем />,тогда [1] таблица П-3.1 />, />, />.
2.11 Окончательно определим плотностьтока в обмотке статора:
/> (2.14)
3. Расчёт размеров зубцовой зоныстатора и воздушного зазора
3.1 Предварительно выберемэлектромагнитные индукции в ярме статора BZ1 и в зубцах статора Ba. При /> [1]таблица 9.12 />, а />.
3.2 Выберем марку стали 2013 [1] таблица9.13 и коэффициент заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора />.
3.3 По выбранным индукциям определимвысоту ярма статора /> и минимальную ширину зубца />
/>, (3.1)
/> (3.2)
3.4 Подберём высоту шлица /> и ширину шлица /> полузакрытого паза. Длядвигателей с высотой оси />, />мм. Ширину шлица выберем изтаблицы 9.16 [1]. При /> и />, />.
3.5 Определим размеры паза:
высоту паза:
/>, (3.3)
размеры паза в штампе /> и />:
Выберем />,тогда
/>, (3.4)
/>
/>, (3.5)
высоту клиновой части паза />:
/> (3.6)
/>
Рисунок 3.1. Паз спроектированногодвигателя с короткозамкнутым ротором
3.6 Определим размеры паза в свету сучётом припусков на шихтовку и сборку сердечников: /> и/>, таблица 9.14 [1]:
ширину, /> и/>:
/>, (3.7)
/>, (3.8)
и высоту />:
/> (3.9)
Определим площадь поперечного сечениякорпусной изоляции в пазу:
/>, (3.10)
где /> - односторонняя толщина изоляции в пазу, />.
/>
Расчитаем площадь поперечного сеченияпрокладок к пазу:
/> (3.11)
Определим площадь поперечного сеченияпаза для размещения проводников:
/> (3.12)
3.7 Критерием правильности выбранныхразмеров служит коэффициент заполнения паза />,который приближённо равен />.
/>, (3.13)
таким образом выбранные значенияверны.
4. Расчёт ротора
4.1 Выберем высоту воздушного зазора d графически по [1] рисунок 9.31. При /> и />, />.
4.2 Внешний диаметр короткозамкнутогоротора:
/> (4.1)
4.3 Длина ротора равна длиневоздушного зазора: />, />.
4.4 Число пазов выберем из таблицы 9.18[1], />.
4.5 Определяем величину зубцовогоделения ротора:
/> (4.2)
4.6 Значение коэффициента kB для расчёта диаметра вала определимиз таблицы 9.19 [1]. При /> и />, />.
Внутренний диаметр ротора равен:
/> (4.3)
4.7 Определим ток в стержне ротора:
/>, (4.4)
где ki — коэффициент, учитывающий влияниетока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение />, определим графически при />; />;
/> - коэффициент приведения токов, определим по формуле:
/> (4.5)
Тогда искомый ток в стержне ротора:
/>
4.8 Определим площадь поперечногосечения стержня:
/>, (4.6)
где /> - допустимая плотность тока; в нашемслучае />.
/>
4.9 Паз ротора определяем по рисунку9.40, б [1]. Принимаем />, />, />.
Магнитную индукцию в зубце ротора /> выберем из промежутка /> [1] таблица 9.12. Примем />.
Определим допустимую ширину зубца:
/> (4.7)
Расчитаем размеры паза:
ширинуb1 и b2:
/>
/>, (4.8)
/>, (4.9)
высоту h1:
/> (4.10)
Рассчитаем полную высоту паза ротора hП2:
/> (4.11)
Уточним площадь сечения стержня />:
/>
/> (4.12)
4.10 Определим плотность тока встержне J2:
/> (4.13)
/>
Рисунок 4.1. Паз спроектированногодвигателя с короткозамкнутым ротором
4.11 Рассчитаем площадь сечениякороткозамыкающих колец qкл:
/>, (4.14)
где /> - ток в кольце, определим по формуле:
/>, (4.15)
где />,
тогда
/>,
/>, (4.16)
/>
4.12 Рассчитаем рамеры замыкающихколец />, /> и средний диаметр кольца/>:
/>, (4.17)
/> (4.18)
Уточним площадь сечения кольца:
/>, (4.19)
/> (4.20)
5. Расчёт намагничивающего тока
5.1 Значение индукций в зубцах ротораи статора:
/>, (5.1)
/> (5.2)
5.2 Расчитаем индукцию в ярме статораBa:
/> (5.3)
5.3 Определим индукцию в ярме ротора Bj:
/>, (5.4)
где h'j— расчетная высота ярмаротора, м.
Для двигателей с 2р≥4 с посадкойсердечника ротора на втулку или на оребренный вал h'j определяют поформуле:
/>, (5.5)
/>5.4 Магнитноенапряжение воздушного зазора Fd:
/>, (5.6)
где kд — коэффициент воздушного зазора, определим по формуле:
/>, (5.7)
где />
/>
Магнитное напряжение воздушногозазора:
/>
5.5 Магнитное напряжение зубцовых зонстатора Fz1:
Fz1=2hz1Hz1,(5.8)
где 2hz1 — расчетнаявысота зубца статора, м.
Hz1 определим по [1] таблицеП-1.7. При />, />.
/>
5.6 Магнитное напряжение зубцовых зонротора Fz2:
/>, (5.9)
где />;
/>, [1] таблица П-1.7.
/>
5.7 Рассчитаем коэффициент насыщениязубцовой зоны kz:
/> (5.10)
5.8 Найдём длину средней магнитной линии ярмастатора La:
/> (5.11)
5.9 Определим напряженность поля Ha при индукции Вa по кривой намагничивания для ярмапринятой марки стали 2013 [1] таблица П-1.6. При />,/>.
5.10 Найдём магнитное напряжение ярмастатора Fa:
/> (5.12)
5.11 Определим длину средней магнитной линии потокав ярме ротора Lj:
/>, (5.13)
где hj — высота спинки ротора, находится поформуле:
/>, (5.14)
/>
5.12 Напряжённость поля Hj при индукции /> определим по кривой намагничивания ярма дляпринятой марки стали [1] таблица П-1.6. При />,/>.
Определим магнитное напряжение ярмаротора Fj:
/> (5.15)
5.13 Рассчитаем суммарное магнитное напряжениемагнитной цепи машины (на пару полюсов) Fц:
/> (5.16)
5.14 Коэффициент насыщения магнитнойцепи />:
/> (5.17)
5.15 Намагничивающий ток />:
/> (5.18)
Относительное значениенамагничивающего тока />:
/> (5.19)6.Параметры рабочего режима
Параметрами асинхронной машиныназывают активные и индуктивные сопротивления обмоток статора х1, r1, ротора r2, x2, сопротивление взаимной индуктивностих12 (или xм), и расчетное сопротивление r12 (или rм), введением которого учитывают влияниепотерь в стали статора на характеристики двигателя.
Схемы замещения фазы асинхронноймашины, основанные на приведении процессов во вращающейся машине к неподвижной,приведены на рисунке 6.1. Физические процессы в асинхронной машине болеенаглядно отражает схема, изображенная на рисунке 6.1. Но для расчета удобнеепреобразовать ее в схему, показанную на рисунке 6.2.
/>
Рисунок 6.1. Схема замещения фазыобмотки приведенной асинхронной машины
/>
Рисунок 6.2. Преобразованная схемазамещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины
6.1 Активное сопротивление фазыобмотки статора /> расчитаем по формуле:
/>, (6.1)
где L1 — общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м;
а — число параллельных ветвей обмотки;
с115 — удельное сопротивление материалаобмотки (меди для статора) при расчетной температуре. Для меди />;
kr — коэффициент увеличения активногосопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока.
В проводниках обмотки статораасинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно из-за малыхразмеров элементарных проводников. Поэтому в расчетах нормальных машин, какправило, принимают kr =1.
6.2 Общую длину проводников фазыобмотки L1 расcчитаемпо формуле:
/>, (6.2)
где lср — средняя длина витка обмотки, м.
6.3 Среднюю длину витка lср находят как сумму прямолинейных — пазовых и изогнутых лобовых частейкатушки:
/>, (6.3)
где lП — длина пазовой части, равна конструктивной длине сердечников машины. />;
lл — длина лобовой части.
6.4 Длина лобовой части катушки всыпной обмотки статора определяется поформуле:
/>, (6.4)
где Кл — коэффициент, значение которогозависит от числа пар полюсов, для /> [1]таблица 9.23 />;
bКТ — средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности,проходящей по серединам высоты пазов:
/>, (6.5)
где b1 — относительное укорочение шага обмотки статора. Обычно принимают />.
/>
Коэффициент /> для всыпной обмотки,укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус.
/>
Средняя длина:
/>
Общая длина эффективных проводниковфазы обмотки:
/>
Активное сопротивление фазы обмоткистатора:
/>
6.5 Определим длину вылета по лобовойчасти:
/>, (6.6)
где Квыл — коэффициент, определяемый по[1] таблице9.23. /> при />.
6.6 Определим относительное значениесопротивления фазы обмотки статора />:
/> (6.7)
6.7 Определим активное сопротивлениефазы обмотки ротора r2:
/>, (6.8)
где rс — сопротивление стержня;
rкл — сопротивление кольца.
6.8 Сопротивление стержня рассчитаем поформуле:
/> (6.9)
6.9 Рассчитаем сопротивление кольца:
/> (6.10)
Тогда активное сопротивление ротора:
/>
6.10 Приведём r2 к числу витков обмотки статора, определим />:
/> (6.11)
6.11 Относительное значениесопротивления фазы обмотки ротора.
/> (6.12)
6.12 Индуктивное сопротивление фаз обмотки ротора:
/>, (6.13)
где lп – коэффициент магнитной проводимости пазового ротора.
Исходя из рисунка 9.50, e lпопределим по формуле из [1] таблицы 9.26:
/>, (6.14)
где />,/>, />, />, />(проводникизакреплены пазовой крышкой).
/>, (6.15)
/>
Коэффициент магнитной проводимостилобового рассеяния:
/> (6.16)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциальногорассеяния, определим по формуле:
/>, (6.17)
где />,
где /> определяетсяграфически, при />, /> [1] рисунок 9.51, д, />.
/>
По формуле (6.13) рассчитаем индуктивное сопротивление обмотки статора:
/>
6.13 Определим относительное значениеиндуктивного сопротивления обмотки статора />:
/> (6.18)
6.14 Произведём расчёт индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора поформуле:
/>, (6.19)
где lп2 – коэффициент магнитной проводимостипаза ротора;
lл2 – коэффициент магнитной проводимостилобовой части ротора;
lд2 – коэффициент магнитной проводимостидифференциального рассеяния ротора.
Коэффициент магнитной проводимостипаза ротора рассчитаем по формуле, исходя из [1] таблица 9.27:
/>, (6.20)
где />,/>.
/>, (6.21)
/>
6.15 Коэффициент магнитной проводимости лобовой части ротора определим поформуле:
/>,
/> (6.22)
6.16 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеянияротора определим по формуле:
/>, (6.23)
где />.
/>
6.17 Найдём значение индуктивного сопротивления по формуле (6.19):
/>
Приведём x2 к числу витков статора:
/> (6.24)
Относительное значение, />:
/> (6.25)7. Расчёт потерь
7.1 Рассчитаем основные потери в стали статора асинхронной машины поформуле:
/>, (7.1)
где /> – удельные потери, />[1] таблица 9.28;
b – показательстепени, для марки стали 2013 />;
kда и kдz – коэффициенты, учитывающиевлияние на потери в стали, для стали марки 2013 />,/>;
ma –масса ярма, считается по формуле:
/>,
/>, (7.2)
где /> – удельная масса стали.
Масса зубцов статора:
/>, (7.3)
/>
7.2 Рассчитаем полные поверхностные потери в роторе:
/>, (7.4)
где pпов2 –удельные поверхностные потери, определим по формуле:
/>, (7.5)
где /> – коэффициент, учитывающийвлияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери;
В02 – амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре, определимпо формуле:
/>, (7.6)
где /> определяется графическипри /> [1] рисунок 9.53, б.
7.3 Рассчитаем удельные поверхностные потери по формуле (7.5):
/>,
/>
7.4 Рассчитаем пульсационные потери в зубцах ротора:
/>, (7.7)
где mz2 – массастали зубцов ротора;
Впул2 – амплитуда магнитной пульсации в роторе.
/>, (7.8)
/>, (7.9)
/>
7.5 Определим сумму добавочных потерь в стали:
/> (7.10)
7.6 Полные потери в стали:
/> (7.11)
7.7 Определим механические потери:
/>, (7.12)
где />, при /> по таблице 9.29 [1].
7.8 Рассчитаем добавочные потери при номинальном режиме:
/> (7.13)
7.9 Ток холостого хода двигателя:
/>, (7.14)
где Iх.х.а. –активная составляющая тока холостого хода, её определим по формуле:
/>, (7.15)
где Рэ.1 х.х. – электрические потери в статоре при холостомходе:
/>, (7.16)
/>
7.10 Определим коэффициент мощности при холостом ходе:
/> (7.17)
8. Расчёт рабочих характеристик
8.1 Определим действительную часть сопротивления:
/> (8.1)
8.2 Мнимая часть сопротивления:
/> (8.2)
8.3 Постоянная электродвигателя:
/>, (8.3)
/> (8.4)
8.4 Определим активную составляющую тока:
/> (8.5)
8.5 Определим величины:
/>,
/>, (8.6)
/>, (8.7)
/> (8.8)
8.6 Потери, не меняющиеся при изменении скольжения:
/> (8.9)
Принимаем /> и рассчитаемрабочие характеристики, при скольжении равном: 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,0201.Результаты расчёта запишем в таблицу 8.1.
Р2н=110кВт; U1н=220/380В; 2p=10 I0a=2,74 A; I0p=Im=61,99 A;
Pcт + Pмех=1985,25 Вт; r1=0,0256 Oм; r¢2=0,0205 Oм; с1=1,039;
а¢=1,0795; а=0,0266 Ом; b¢=0; b=0,26Ом
Таблица 8.1
Рабочие характеристики асинхронного двигателяРасчётная формула С. И. Скольжение s 0,005 0,01 0,015 0,02 0,0201
/> Ом 4,43 2,21 1,48 1,11 1,1
/> Ом
/> Ом 4,46 2,24 1,51 1,14 1,13
/> Ом 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26
/> Ом 4,47 2,26 1,53 1,17 1,16
/> А 49,22 97,35 143,79 188,03 189,66
/> - 0,998 0,991 0,987 0,974 0,974
/> - 0,058 0,115 0,169 0,222 0,224
/> А 51,86 99,21 144,66 185,88 187,47
/> А 64,84 73,19 86,29 103,73 104,47
/> А 83,03 123,29 168,44 212,86 214,61
/> А 51,14 101,15 149,4 195,36 197,06
/> кВт 34,23 65,48 95,48 122,68 123,73
/> кВт 0,529 1,167 2,179 3,479 3,537
/> кВт 0,161 0,629 1,372 2,347 2,388
/> кВт 0,171 0,327 0,477 0,613 0,619
/> кВт 2,846 4,106 6,011 8,421 8,527
/> кВт 31,38 61,37 89,47 114,26 115,2
/> - 0,917 0,937 0,937 0,931 0,931
/> - 0,625 0,805 0,859 0,873 0,874
/>
Рисунок 8.1. График зависимости /> двигателяот мощности P2
/>
Рисунок 8.2. График зависимости КПД двигателя от мощности P2
/>
Рисунок 8.3. График зависимости скольжения s двигателя отмощности P2
/>
Рисунок 8.4. График зависимости тока статора I1 двигателя от мощности P2
9. Тепловой расчёт
9.1 Определим превышение температуры внутренней поверхности сердечникастатора над температурой воздуха внутри двигателя:
/>, (9.1)
где /> при /> и степени защиты IP23,[1] таблица.9,35;
a1 – коэффициент теплоотдачи с поверхности, определимграфически [1] рисунок 9.68, б, />.
/>, (9.2)
где /> – коэффициент увеличенияпотерь, для класса нагревостойкости F />.
/>, (9.3)
/>,
/>
9.2Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:
/>, (9.4)
гдеПп1 – периметр поперечного сечения паза статора, определим поформуле:
/>; (9.5)
lэкв.– средняя эквивалентная теплопроводимость пазовой части, для классанагревостойкости F/>, [1] страница 452;
/> – среднеезначение коэффициента теплопроводимости внутренней изоляции. /> определимграфически при />, />, [1] рисунок9.69.
/>
9.3Определим перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:
/>, (9.6)
где/>, />.
Лобовыечасти обмотки статора не изолированы, поэтому />.
/>
9.4Рассчитаем превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температуройвоздуха внутри машины:
/> (9.7)
9.5Определим среднее превышение температуры обмотки статора над температуройвоздуха внутри машины:
/> (9.8)
9.6Рассчитаем среднее превышение температуры воздуха внутри машины надтемпературой окружающей среды:
/>, (9.9)
гдеaв– определим графически [1] рисунок 9.68, />;
/> –сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя:
/>, (9.10)
/>, (9.11)
где/> – суммарные потери вдвигателе при номинальном режиме;
Рэ1– электрические потери в обмотке статора при номинальном режиме;
Рэ2– электрические потери в обмотке ротора при номинальном режиме.
/>,
/>, (9.12)
гдеSкор. – площадь поверхности станины.
Пропределяем графически. При />, /> рисунок 9.70 [1].
/>
9.7Определим среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающейсреды:
/> (9.13)
9.8Определим расход воздуха, требуемый для вентиляции:
/> (9.14)
9.9Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором при конструктивномисполнении, и размерах принятых в серии 4А может быть приближённо определён поформуле:
/>, (9.15)
где/>и /> — число и ширина, м,радиальных вентиляционных каналов, страница 384 [1];
n-частота вращения двигателя, об/мин;
/> — коэффициент, />для двигателей с />.
/>
/>,т.е. расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором больше расходавоздуха требуемого для вентиляции электродвигателя.
10. Расчёт рабочих характеристик покруговой диаграмме
10.1 Сначала определим ток синхронногохолостого хода по формуле:
/>, (10.1)
где />.
10.2 Рассчитаем активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания:
/>, (10.2)
/> (10.3)
10.3 Рассчитаем масштабы круговойдиаграммы:
Масштаб тока равен:
/>, (10.4)
где Dк – диаметр круга диаграммы, выбирается из интервала: />, выберем />.Масштаб мощности:
/> (10.5)
Масштаб момента:
/> (10.6)
Круговая диаграмма двигателяприведена ниже. Окружность диаметром Dк с центромО¢ является геометрическим местомконцов вектора тока статора двигателя при различных скольжениях. Точка А0определяет положение конца вектора тока I0при синхронном холостом ходе, а /> -при реальном холостом ходе двигателя. Отрезок />,/> равен коэффициентумощности при холостом ходе. Точка А3 определяет положение концавектора тока статора при коротком замыкании (s=1), отрезок /> - ток Iк.з., а угол /> -/>. Точка А2определяет положение конца вектора тока статора при />.
Промежуточные точки на дуге А0А3определяют положение концов вектора тока I1 при различных нагрузках в двигательном режиме />. Ось абсцисс диаграммы ОВявляется линией первичной мощности Р1. Линией электромагнитноймощности Рэм или электромагнитных моментов Мэм являетсялиния А0А2. Линией полезной мощности на валу (вторичноймощности Р2) является линия А’0А3.
/>
Рисунок 10.1. Круговая диаграмма
Заключение
В данном курсовом проекте былспроектирован асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Врезультате расчета были получены основные показатели для двигателя заданноймощности з и cosj, которые удовлетворяют предельно допустимым значением ГОСТадля серии двигателей 4А. Был произведен расчет и построение рабочиххарактеристик проектируемой машины.
Таким образом, по данным расчетаданному двигателю можно дать следующее условное обозначение:
4А315М10У3,
где:
4 – порядковый номер серии;
А – род двигателя – асинхронный;
315 – высота оси вращения;
М – условная длина станины по МЭК;
10 – число полюсов;
У – климатическое исполнение дляумеренного климата;
3 – категория размещения.
Номинальные данные спроектированного двигателя:
Р2н=110 кВт, U1н=220/380 В, I1н=216 А, cosjн=0,83, hн=0,93.
Список литературы
1. Проектирование электрическихмашин: Учеб. для вузов / П79
И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин,Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк.,2005. – 767 с.: ил.
2. Вольдек А.И., Попов В.В.Электрические машины. Машины переменного тока: Учебник для вузов. – СПб,: –Питер, 2007. –350 с.
3. Кацман М.М. Справочник поэлектрическим машинам: Учебное пособие для студентов образоват. учрежденийсред. проф. образования/ Марк Михайлович Кацман. – М.: Издательский центр«Академия», 2005. – 480 с.
Приложение А
(обязательное)
/>
Рисунок 1. Схема двухслойной обмоткис укороченным шагом, />, />, />