Асинхронный двигатель с кз ротором 4а200

ProektirovanieAD.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра "Электромеханика и автомобильное электрооборудование
«Проектирование асинхронного двигателя»
Исходные данные для проектирования двигателя
1.1.Номинальный режим работы
1.3.Исполнение ротора
1.5.Номинальная отдаваемая мощность P2 Вт
1.7.Количество фаз статора m1
1.9.Способ соединения фаз статора
1.11.Частота сети f Гц
1.13.Номинальное линейное напряжение U В
1.15.Номинальное фазное напряжение U1В
1.17.Синхронная частота вращения n1 обмин
1.19.Степень защиты от внешних воздействий
1.21.Способ охлаждения
1.23.Исполнение по способу монажа
1.25.Климатические условия и категория размещения
1.27.Вероятность безотказой работы обмотки за наработку 10000 ч Pоб
1.29.Форма выступающего конца вала
1.31.Способ соединения с приводимым механизмом
1.33.Изоляция класса нагревостойкости (§9-1)
1.35.Количество пар полюсов p (9-1)
Магнитная цепь двигателя
1.1.Высота оси вращения h мм (табл. 9-1)
1.3.Наружний диаметр сердечника статора Dн1 мм (табл. 9-2)
1.6.Внутренний диаметр сердечника статора D1 мм (табл. 9-3)
1.8.Отношение kн=E1U1 (рис. 9-1)
1.10.Предварительное значение КПД ' о.е. (рис. 9-2 а)
1.12.Предварительное значение коэфициэнта мощности cosφ' (рис. 9-3 а)
1.14.Расчётная мощность P' Вт (1-11)
1.16.Предварительное значение линейной нагрузки обмотки статора A'1 Асм
Форма паза - трапециидальная полузакрытая
Тип обмотки - двухслойная или одно-двухслойная всыпная
1.18.Предварительное максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре В' Тл (рис. 9-4 б)
1.20.Предварительное значение обмоточного коэфициэнта k'об (§9-3)
1.22.Расчётная длина сердечника статора l'1мм (1-30)
1.24.Конструктивная длина сердечника статора l1мм округлённая до ближайшего кратного 5 мм
1.26.Отношение длины сердечника статора к его диаметру λ (9-2)
1.28.Максимальное значение отношения λmax (табл.9-6)
Значение λ не превышает максимального
Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 05 мм имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов. Для сердечников применяют холоднокатаную изотропную электротехническую сталь.
1.2.Толщина стали мм (§9-3)
1.4.Изолировка (§9-3)
1.6.Коэфициент заполнения стали (§9-3)
1.8.Количество пазов на полюс и фазу (табл. 9-8)
1.10.Количество пазов сердечника статора z1 (9-3)
1.1.Марка стали (§9-3)
Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 05 мм. Марки стали и изоляционные покрытия такие же как в статоре.
1.3.Толщина стали мм (§9-3)
1.5.Изолировка (§9-3)
1.7.Коэфициент заполнения стали (§9-3)
1.9.Воздушный зазор между статором и роторм мм (табл. 9-9)
1.11.Наружный диаметр сердечника ротора Dн2 мм (9-5)
1.13.Внутренний диаметр листов ротора D2 мм (9-6)
1.15.Длина сердечника ротора l2мм (§9-3)
1.17.Количество пазов сердечника ротора z2 мм (табл. 9-11)
1.1.При шестизонной обмотке коэффициент распредиления kр1 (9-9)
1.4.Укорочение шага обмотки 1о.е. (§9-4)
1.6.Диаметральный шаг обмотки по пазам yп1р.паз (9-11)
1.8.Коэфициэнт укорочения ky1 (9-12)
1.10.Обмоточный коэффициент kоб1 (9-13)
1.12.Предварительное значение магнитного потока 'Вб (9-14)
1.14.Предварительное количество витков в обмотке фазы '1 (9-15)
1.16.Количество параллельных ветвей обмотки статора a1 (§9-4)
1.18.Предварительное количество эффективных проводников в пазу N'п1 (9-16)
1.20.Количество эффективных проводников в пазу Nп1 (§9-4)
1.22.Уточнённое количество витков в обмотке фазы 1 (9-17)
1.24.Уточнёное значение магнитного потока Вб (9-18)
1.26.Уточнёное значение индукции в воздушном зазоре BТл (9-19)
1.28.Предварительное значение номинального фазного тока I1А (9-20)
1.30.Уточнёная линейная нагрузка статора A1Асм (9-21)
1.32.Магнитная индукция в спинке статора Bс1Тл (табл. 9-13)
1.34.Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора t1мм (9-22)
1.36.Значение магнитной индукции в зубце статора Bз1Тл (табл. 9-14)
1.38.Ширина зубца bз1мм (9-23)
Припуски на сборку сердечников статора и ротора по ширине bc и hc 0.2
1.40.Высота спинки статора hс1 мм (9-24)
1.42.Высота паза hп1 мм (9-25)
1.44.Большая ширина паза b1мм (9-26)
1.46.Высота шлица hш1мм (§9-4)
1.48.Предварительное значение ширины шлица bш1мм (9-34)
1.50.Меньшая ширина паза b2мм (9-27)
1.52.Проверка правильности определения b1 и b2 исходя из требований bз1=const (9-28)
1.54.Площадь поперечного сечения паза в штампе Sп1мм2 (9-29)
1.56.Припуски на сборку сердечников при h=180 мм
1.59.Площадь поперечного сечения паза в свету Sп1мм2 (9-30)
1.61.Среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции мм (§9-4)
1.63.Площадь поперечного сечения корпусной изоляции Sимм2 (9-31)
1.65.Площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней катушками в пазу на дне паза и под клином Sпрмм2 (9-32)
1.67.Площадь поперечного сечения паза занимаемого обмоткой S''п1мм2 (9-33)
Для двигателя принимаем двухслойную всыпную петлевую обмотку (табл. 9-4)
из провода марки ПЭТ-155 (класс нагревостойкости F)
укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы .
1.69.Коэффициент заполнения паза предварительно kп (§9-4)
1.71.Количество элементарных проводов в эффективном c
1.73.Произведение c(d')2 (9-36)
1.75.Диаметр элементарного изолированого провода d'мм (9-37)
1.77.Диаметр провода с изоляцией d'мм (приложение 1)
1.79.Диаметр провода без изоляции dмм (приложение 1)
1.81.Площадь поперечного сечения провода Sмм2 (приложение 1)
1.83.Уточнённый коэффициент заполнения паза kп (9-35)
1.85.Уточнёная ширина шлица b"ш1мм (9-38)
1.87.Ширина шлица bш1мм (§9-4)
1.89.Плотность тока в обмотке статора JАмм2 (9-39)
1.91.Произведение A1J1А2(см*мм2) определяющее уровень удельной тепловой нагрузки статора от потерь в обмотке (§9-4)
1.93.Допустимое значение произведения (A1J1)допА2(см*мм2) (рис. 9-8)
1.96.Среднее зубцовое деление статора tср1 мм (9-40)
1.98.Средняя ширина катушки обмотки статора bср1мм (9-41)
1.100.Средняя длина одной лобовой части катушки lл1мм (9-42)
1.102.Средняя длина витка обмотки lср1мм (9-43)
1.104.Длина вылета лобовой части обмотки lв1мм (9-45)
Обмотка короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами
1.1.Высота паза ротора hп2мм (рис. 9-12)
при отсутствии аксиальных каналов в роторе dк2=0
1.3.Расчётная высота спинки ротора hс2мм (9-67)
1.5.Магнитная индукция в спинке ротора Bс2Тл (9-68)
1.7.Зубцовое деление по наружнему диаметру ротора t2мм (9-69)
1.9.Магнитная индукция в зубцах ротора Bз2Тл (табл. 9-18)
1.11.Ширина зубца bз2мм (9-70)
1.13.Высота шлица паза hш2мм (§9-5)
1.16.Ширина шлица паза bш2мм (§9-5)
1.18.Меньший радиус паза r2мм (9-71)
1.20.Больший радиус паза r1мм (9-72)
1.22.Расстояние между центрами радиусов h1мм (9-73)
1.24.Проверка правильности определения радиусов
1.27.Площадь поперечного сечения стержня равная площади поперечного сечения паза в штампе Sстмм2 (9-75)
Размеры короткозамыкающего кольца
1.1.Поперечное сечение кольца литой клетки Sклмм2 (9-93)
1.3.Высота кольца литой клетки hклмм (9-95)
1.5.Длина кольца lклмм (9-97)
1.7.Средний диаметр кольца литой клетки Dкл.срмм (9-98)
1.9.Длина лобовой части стержня lл2мм (§9-5)
1.11.Коэффициент учитывающий изгиб стержня (§9-5)
1.13.Вылет лобовой части обмотки lв2мм (9-100)
Расчёт магнитной цепи
МДС воздушного зазора
1.1.Коэффициент учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора k1 (9-116)
1.3.Коэффициент учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора k2 (9-117)
1.5.Коэффициент учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора при наличии радиальных каналов на статоре или на роторе kк (§9-7)
1.7.Общий коэффициент воздушного зазора k (9-120)
1.9.МДС для воздушного зазора FА (9-121)
МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора
1.11.Напряжённость магнитного поля Hз1Асм (приложение 8)
1.13.Средняя длина пути магнитного потока Lз1мм (9-124)
1.15.МДС для зубцов статора Fз1А (9-125)
МДС для зубцов при овальных закрытых пазах ротора
1.17.Зубцовое деление на 13 высоты зубца t2(13)мм (9-137)
1.19.Коэффициэнт зубцов kз2(13) (9-138)
1.21.Напряжённость магнитного поля Hз2Асм (приложение 14)
1.23.Средняя длина пути магнитного потока Lз2мм (9-139)
1.25.МДС для зубцов ротора Fз2А (9-140)
МДС для спинки статора
1.27.Напряжённость магнитного поля Hс1Асм (приложение 5)
1.30.Средняя длина пути магнитного потока Lс1мм (9-166)
1.32.МДС для спинки статора Fс1А (9-167)
МДС для спинки ротора
1.34.Напряжённость магнитного поля Hс2Асм (приложение 11)
1.36.Средняя длина пути магнитного потока Lс2мм (9-169)
1.38.МДС для спинки ротора Fс2А (9-170)
Параметры магнитной цепи
1.1.Суммарная МДС магнитной цепи на один полюс FΣА (9-171)
1.3.Коэффициент насыщения магнитной цепи kнас (9-172)
1.5.Намагничивающий ток IмА (9-173)
1.7.Намагничивающий ток Iм*о.е.(9-174)
1.9.ЭДС холостого хода EВ (9-175)
1.11.Главное индуктивное сопротивление xмОм (9-176)
1.13.Главное индуктивное сопротивление xм*о.е. (9-177)
Активные и индуктивные сопротивления обмоток
Сопротивление обмотки статора
1.1.Удельная электрическая проводимость меди при 20°С ρм20 Оммкм (§9-8)
1.3.Активное сопротивление обмотки фазы при 20°С r1Ом (9-178)
1.5.Активное сопротивление обмотки фазы при 20°С r1*о.е. (9-179)
1.7.Проверка правильности определения r1*о.е. (9-180)
1.9.Коэффициенты учитывающие укорочение шага k1 (9-181) и k'1 (9-182)
1.11.Размеры частей обмоток и паза hк1h2h4мм(табл. 9-21)
1.15.Размер обмотки h1мм (§9-8)
1.17.Коэффициент проводимости рассеяния λп1 (9-185)
1.19.Коэффициент учитывающий влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния kш1 (9-188)
1.21.Коэффициент учитывающий демпфирующую реакцию токов наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора kр1 (табл. 9-22)
1.23.Коэффициент дифференциального рассеяния статора равный отношению суммы ЭДС наведенных высшими гармониками поля статора к ЭДС наведенной первой гармоникой того же поля kд1 (табл.9-23)
1.25.Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния λд1 (9-189)
1.27.Полюсное деление мм (9-190)
1.29.Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора λл1 (9-191)
1.31.Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора λ1 (9-192)
1.33.Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора x1Ом (9-193)
1.35.Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора x1*о.е. (9-194)
1.37.Проверка правильности определения x1*о.е. (9-195)
Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами
1.39.Удельная электрическая проводимость алюминия при 20°С ρа20 Оммкм (§9-8)
1.41.Активное сопротивление стержня клетки при 20°С rстОм (9-196)
1.43.Коэффициент приведения тока кольца к току стержня kпр2 (9-197)
1.45.Сопротивление короткозамыкающих колец приведенное к току стержня при 20°С rклОм (9-199)
1.47.Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора kпр1 (9-201)
1.49.Активное сопротивление обмотки при 20 С приведенное к обмотке статора r'2 Ом (9-202)
1.51.Активное сопротивление обмотки при 20 С приведенное к обмотке статора r'2* о.е. (9-203)
1.53.Ток стержня ротора для рабочего режима I2А (9-204)
1.57.Коэффициент проводимости рассеяния для овального закрытого паза λп2 (9-206)
1.59.Количество пазов ротора на полюс и фазу q2 (9-8а)
1.61.Коэффициент дифференциального рассеяния ротора kд2 (рис. 9-17)
1.63.Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния λд2 (9-207)
1.65.Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец литой клетки λкл (9-208)
1.67.Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора λ2 (9-211)
1.68.Индуктивное сопротивление обмотки ротора x2Ом (9-212)
1.70.Индуктивное сопротивление обмотки ротора приведенное к обмотке статора x'2 Ом (9-213)
1.72.Индуктивное сопротивление обмотки ротора приведенное к обмотке статора x'2* о.е. (9-214)
1.74.Проверка правильности определения x'2 (9-215)
Сопротивления обмоток преобразованной схемы замещения двигателя (с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром)
1.76.Коэффициент рассеяния статора 1 (9-244)
1.78.Коэффициент mТ (§4-1)
1.81.Коэффициент сопротивления статора ρ1 (9-245)
1.83.Преобразованные сопротивления обмоток r'1x'1r''2x''2 Ом (9-247)
Режимы холостого хода и номинальный
Расчет режима холостого хода
1.1.Реактивная составляющая тока статора при синхронном вращении Iс.рА (9-257)
1.3.Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении Pс.м1 Вт (9-258)
1.5.Расчетная масса стали зубцов статора при трапецеидальных пазах mз1кг (9-259)
1.7.Магнитные потери в зубцах статора Pз1Вт (9-250)
1.9.Масса стали спинки статора mс1кг (9-261)
1.11.Магнитные потери в спинке статора Pс1Вт (9-254)
1.13.Суммарные магнитные потери в сердечнике статора включающие добавочные потери в стали PсΣВт (9-262)
1.15.Механические потери PмхΣВт (9-265)
1.17.Активная составляющая тока холостого хода I0аА (9-267)
1.19.Ток холостого хода I0А (9-268)
1.21.Коэффициент мощности при холостом ходе cosφ0 (9-269)
Расчет параметров номинального режима
1.23.Активное сопротивление короткого замыкания rкОм (9-271)
1.25.Индуктивное сопротивление короткого замыкания xкОм (9-272)
1.27.Полное сопротивление короткого замыкания zкОм (9-273)
1.29.Добавочные потери при номинальной нагрузке PдВт (9-274)
1.31.Механическая мощность двигателя P'2Вт (9-275)
1.33.Эквивалентное сопротивление схемы замещения RнОм (9-270а)
1.35.Полное сопротивление схемы замещения zнОм (9-276)
1.37.Проверка правильности расчётов Rн и zн Ом-1 (9-277)
1.40.Скольжение Sно.е. (9-278)
1.42.Активная составляющая тока статора при синхронном вращении Iс.аА (9-279)
1.44.Ток ротора I''2А (9-280)
1.46.Активная составляющая тока статора Iа1А (9-281)
1.48.Реактивная составляющая тока статора Iр1А (9-282)
1.50.Фазный ток I1А (9-283)
1.52.Коэффициент мощности cosφ (9-284)
1.54.Линейная нагрузка статора A1Асм (9-285)
1.56.Плотность тока в обмотке статора J1Амм2 (9-39)
1.58.Линейная нагрузка ротора A2Асм (9-286)
1.60.Ток в стержне короткозамкнутого ротора IстА (9-287)
1.62.Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора JстАмм2 (9-288)
1.65.Ток в короткозамыкающем кольце IклА (9-289)
1.67.Электрические потери в обмотке статора Pм1Вт (9-294)
1.69.Электрические потери в обмотке ротора Pм2Вт (9-295)
1.71.Суммарные потери в электродвигателе PΣВт (9-296)
1.73.Подводимая мощность P1Вт (9-297)
1.75.Коэффициент полезного действия % (9-298)
1.77.Подводимая мощность P1Вт (9-299)
1.79.Механическая мощность P2Вт (9-300)
Круговая диаграмма и рабочие характеристики
1.1.Масштаб тока cIАмм (§4-1)
1.4.Диаметр рабочего круга Dамм (9-301)
1.6.Масштаб мощности cPВтмм (9-302)
1.15.Переменная часть коэфициента статора λп1пер (9-305)
1.17.Составляющая коэфициента проводимости λ1пер (9-308)
1.19.Переменная часть коэффициента ротора λп2пер (9-310)
1.21.Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора зависящая от насыщения λ2пер (9-314)
1.23.Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя зависящее от насыщения xпер Ом (9-315)
1.25.Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя не зависящее от насыщения xпостОм (9-316)
1.27.Ток ротора соответствующий максимальному моменту I''м2 А (9-322)
1.29.Полное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте zм Ом (9-323)
1.31.Полное сопротивление схемы замещения при бесконечно большом скольжении zбескОм (9-324)
1.33.Эквивалентное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте Rм Ом (9-325)
1.35.Кратность максимального момента MmaxMн о.е. (9-326)
1.37.Скольжение при максимальном моменте sм о.е. (9-327)
Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент
1.39.Высота стержня клетки ротора hстмм (9-331)
1.41.Приведённая высота стержня ротора (9-329)
1.44.Коэффициент φ (рис. 9-23)
1.46.Расчётная глубина проникновения тока в стержень hр мм (9-332)
1.48.Ширина стержня на расчётной глубине проникновения тока bр мм (9-333)
1.50.Площадь поперечного сечения стержня при расчётной глубине проникновения тока sр мм2 (9-335)
1.52.Коэффициент вытеснения тока kв.т (9-337)
1.54.Активное сопротивление стержня клетки при 20°С для пускового режима rст.п Ом (9-338)
1.56.Активное сопротивление обмотки ротора при 20°С приведенное к обмотке статора (для пускового режима) r'2п Ом (9-339)
1.58.Коэффициент (рис. 9-23)
1.60.Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора (при пуске) λп2п (9-341)
1.62.Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора при пуске λ2п (9-342)
1.64.Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя зависящее от насыщения xперОм (9-343)
1.66.Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя не зависящее от насыщения xпост Ом (9-344)
1.68.Активное сопротивление к. з. при пуске rк.п Ом (9-345)
1.70.Ток ротора при пуске I''п2 А (9-369)
1.72.Полное сопротивление схемы замещения при пуске (с учетом явлений вытеснения тока и насыщения путей потоков рассеяния) zк.п Ом (9-370)
1.74.Индуктивное сопротивление схемы замещения при пуске xк.п Ом (9-371)
1.76.Активная составляющая тока статора при пуске Iп.а1 А (9-372)
1.78.Реактивная составляющая тока статора при пуске Iп.р1 А (9-373)
1.80.Фазный ток статора при пуске Iп1 А (9-374)
1.82.Кратность начального пускового тока Iп1I1 о.е. (9-375)
1.84.Активное сопротивление ротора при пуске приведенное к статору при расчетной рабочей температуре и Г-образной схеме замещения r''2п Ом (9-376)
1.86.Кратность начального пускового момента MпMн (9-377)
Отдаваема мощность в долях от номинальной Р2
Список использованной литературы:
Копылов И. П. Электрические машины (второе переработанное и дополненное издание). — М.: Высшая школа 2000.
Гольдберг О.Д. Гурин Я.С. Свириденко И.С. Проектирование электрических машин . —М.: Высшая школа 1984. — 431 с.: ил.

Obschiy_vid.cdw

Sbor.cdw

Допуски на размеры поза по А3а
Контрольную высечку А смещать при замене
или дублировании штампа
*. Размер для справок