Проектирование асинхронного двигателя серии 4А
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Российский государственный профессионально – педагогический университет
Кафедра электрооборудования и автоматизации промышленных предприятий
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ СЕРИИ 4 А МОЩНОСТЬЮ 7.5 кВт
АННОТАЦИЯ
Пояснительная записка к курсовому проекту
03.05.03.000000.000.КП
Разработал студент
Группы
Руководитель проекта
Екатеринбург 2007
Курсовой проект содержит _____ листов текста, _____ иллюстраций, 2 таблицы, 2 используемых источника.
Приведен расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором серии 4А132 S4 У3 мощностью 7,5 кВт, включающий в себя:
- выбор главных размеров
- электромагнитный расчет
- расчет и построение рабочих и пусковых характеристик
- упрощенные тепловые и вентиляционные расчеты.
Приведены схемы замещения и круговые диаграммы.
Дан сборочный чертеж асинхронного двигателя.
Содержание
Введение
1. Выбор главных размеров
2. Определение Z1, 1 и сечение провода оюмотки статора
3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
4. Расчет ротора
5. Расчет намагничивающего тока
6. Параметры рабочего режима
7. Расчет потерь
8. Расчет рабочих характеристик
9.Расчет пусковых характеристик
Приложение: лист задания на ХП
Библиография
Задание
Курсовой проект по электрическим машинам
Тип машины - АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 4А 132 S4 У3
Выдано студенту группы______________________________
Руководитель проекта_______________________________
1. Номинальная мощность, кВт............................7,5
2. Номинальное фазное напряжение, В.............127
3. Число полюсов....................................................2р=4
4. Степень защиты...................................................IР44
5. Класс нагревостойкости изоляции....................F
6. Кратность начального пускового момента.....2,2
7. Кратность начального пускового тока.............7,5
8. Коэффициент полезного действия................... =0.875
9. Коэффициент мощности.....................................cos y =0.86
10. Исполнение по форме монтажа.....................М1001
11. Воздушный зазор, мм.........................................δ=
Задание выдал
" " 2006 г.
Введение
Асинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов, использовавшихся во всех отраслях народного хозяйства.
В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электрической стали и других затрат.
На ремонт и обслуживание асинхронных двигателей в эксплуатации средства составляют более 5 % затрат из обслуживания всего установленного оборудования.
Поэтому создание серии высокоэкономических и надежных асинхронных двигателей являются важнейшей народно – хозяйственной задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатации и высококачественный ремонт играют первоочередную роль в экономии материалов и трудовых ресурсов.
В серии 4А за счет применения новых электротехнических материалов иррациональной конструкции, мощность двигателей при данных высотах оси вращения повышена на 2 – 3 ступени по сравнению с мощностью двигателей серии А2, что дает большую экономию дефицитных материалов.
Серия имеет широкий ряд модификаций специализированных исполнений для удовлетворительных максимальных нужд электропривода.
Выбор главных размеров
1. Синхронная скорость вращения поля:
2. Высота оси вращения h=132 мм [ двигатель 4А132S4У3]
[стр.164, 1]
3. Внутренний диаметр статора
табл.6-7,1]
4. Полюсное деление
5. Расчетная мощность
6. Электромагнитные нагрузки А = 28*103 А/м; В6 = 0,87 Тл. [стр166, 1]
7. Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки принимаем
kоб1 = 0,95 [стр. 167, 1]
8. Расчетная длина воздушного зазора
9. Отношение значение находится в рекомендуемых пределах (0.8….1.3)
2.Определение , и сечение провода обмотки статора
10. Предельные значения [стр. 170, 1] tmin =13 мм, tmax = 15 мм
11. Число пазов статора
Принимаем Z1 = 36, тогда
12. Зубцовое деление статора
13. Число эффективных проводников в пазу
[предварительно при условии а=1]
14. Принимаем, а=1, тогда un = a*u|n = 1*1414
15. Окончательные значения
Значения А и находятся в допустимых пределах.
16. Плотность тока в обмотке статора (предварительно)
17. Сечение эффективного проводника (предварительно)
обмоточный провод ПЭТМ [стр. 470, 1],
18. Плотность тока в обмотке статора (окончательно)
3.Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
19. Принимаем предварительно [стр. 174, 1]
Вz1 = 1,75 Тл; Ва = 1,45 Тл, тогда
[по табл. 6-11, 1 для оксидированных листов стали ]
20. Размеры паза в штампе принимаем
hш1 = 1 мм, bш1 = 3,5 мм; [стр.179, 1]
21. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку
b/1 = b1 - ∆bn = 9,7- 0,1 = 9,6 мм
b/2 = b2 - ∆bn = 7,5 – 0,1 = 7,4 мм
h/1 = h1 - ∆hn = 12,5 – 0,1 = 12,4 мм
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников
22. Коэффициент заполнения паза
4. Расчет ротора
23. Воздушный зазор
24. Число пазов ротора стр. 185, 1, 2p = 4 и Z1 = 36 Z2 = 34
25. Внешний диаметр D2 =D – 2δ = 149-2*0,4148 мм
26. Длина
27. Зубцовое деление
28. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал.
KB = 0,23 при h = 132 мм и 2p = 4 по табл. 6-16,1
29. Ток в стержне ротора I2 = k1I1Hv1 = 0,89*26,2*14,08 = 328,3 А
k1 = 0,89 при cosφ = 0.86
30. Площадь поперечного сечения стержня
31. Паз ротора.
Принимаем
Допустимая ширина зубца
Размеры паза:
Полная высота паза:
Сечение стержня:
33. Корткозамыкающие кольца. поперечного сечения.
Размеры замыкающих колец:
bкл = 1,25*hn2 =1,25 *22,4 = 28 мм
5. Расчет намагничивающего тока
34. Значение индукций:
расчетная высота ярма ротора при 2р=4 стр. 194,1
35. Магнитное напряжение воздушного зазора:
где
36. Магнитные напряжения зубцовых зон:
статора Fz1 = 2hz1Hz1 = 2*15,5*10-3*1330 = 41,23 A
ротора Fz2 = 2hz2Hz2 = 2*22,1*10-3*2010 = 88,84 А
(по таблице П-17, для стали 2013 Нz1 = 1330 A/м при Вz1 = 1,75 Тл;
Нz2 = 2010 A/м при Вz2 = 1,89 Тл;
hz1 = 15,5 мм; hz2 = hn2 – 0,1b2 = 22,4 – 0,1*3 = 22,1 мм)
37. Коэффициент насыщения зубцовой зоны
38. Магнитные напряжения ярм статора и ротора
по табл. П-16 Ha = 450 А/м при Ва = 1,45Тл; Нj = 185 А/м при Вj = 1,00 Тл.
39. Магнитное напряжение на пару полюсов
40. Коэффициент насыщения магнитной цепи
41. Намагничивающий ток:
относительное значение:
6. Параметры рабочего режима
42. Активное сопротивление фазы обмотки статора:
Длина нагревостойкости изоляции F расчетная
Для меди
Длина проводников фазы обмотки:
Длина вылета лобовой части катушки:
где квыл = 0,4
Относительное значение:
43. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:
где для алюминиевой обмотки ротора Ом*м
Приводим к числу витков обмотки статора:
Относительное значение:
44. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:
где h3 = 13,3 мм, b = 7,5 мм, h2 = 0 мм,
Относительное значение:
45. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:
где по табл. 6-23, 1
где
Приводим к числу витков статора:
Относительное значение:
7. Расчет потерь
