Курсовой. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Электрические машины

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Электрические машины
• Анкор: Курсовой
• Дата: 10.02.2020
• Размер: 2.14 Mb.
• Имя файла: 4-3600-400Т.doc
• Тип: Пояснительная записка; #107810
• страница: 2 из 16

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Параметры проектируемого асинхронного двигателя:

1. 
   Тип двигателя – с короткозамкнутым ротором, обмотка ротора «беличья клетка» (заливка алюминием).
   
2. 
   Назначение – общего назначения.
   
3. 
   Номинальный режим работы − S1
   
4. 
   Номинальная мощность, P_2Н = 4 кВт
   
5. 
   Номинальное напряжение, В, Y/Δ, 400/230
   
6. 
   Число полюсов 2p = 2, (p = 1)
   
7. 
   Частота сети f₁= 60 Гц.
   
8. 
   Частота сети, при которых рассчитываются рабочие характеристики асинхронного двигателя f₁ = 30; 60; 90 Гц. Расчёт рабочих характеристик провести: – по Т-образной электрической схеме замещения.
   
9. 
   Закон изменения напряжения сети в зависимости от значения частоты сети , если f₁1н и U₁=U_1н=const, если f₁>f_1н. Пусковые характеристики не рассчитывать.
   
10. 
    Степень защиты IP54.
    
11. 
    Способ охлаждения ICА0141.
    
12. 
    Исполнение по способу монтажа IM1081
    
13. 
    Климатические условия работы У3
    
14. 
    Класс нагревостойкости изоляции F.
    

Основные требования к проектируемому двигателю:

1. 
   Значения КПД и cos φ в номинальном режиме должны быть не хуже, чем у аналогичного серийного двигателя
   
2. 
   Перегрузочная способность M_max* = M_max / M_2Н ≥ 1,8
   
3. 
   Кратность начального пускового момента M_П* = M_П / M_2Н ≥ 1,2
   
4. 
   Кратность начального пускового тока I_1П* = I_1П / I_1Н ≤ 7,5
   
5. 
   Установочные и присоединительные размеры должны соответствовать действующим стандартам.
   

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание 1

Содержание 2

Рецензия 3

Введение 4

1. 
   Выбор главных размеров асинхронного двигателя 5
   
2. 
   Выбор типа обмотки статора. Расчет, составление расчетной схемы таблицы укладки обмотки в пазы и чертежа схемы обмотки 7
   
3. 
   Расчет размеров зубцовой зоны статора 13
   
4. 
   Выбор воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора 19
   
5. 
   Расчет магнитной цепи асинхронного двигателя 24
   
6. 
   Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима 29
   
7. 
   Расчет потерь и КПД асинхронного двигателя 34
   
8. 
   Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя 38
   
9. 
   Тепловой и вентиляционный расчет асинхронного двигателя 55
   

10. Сравнение расчетного двигателя и однотипного серийного двигателя 61

11. Обоснование и описание конструкции расчетного асинхронного двигателя 62

Список литературы 67

РЕЦЕНЗИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Рассчитывается трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью до 100 кВт, общего или взрывозащищенного исполнений.

Номинальные данные разрабатываемого асинхронного двигателя должны соответствовать продолжительному номинальному режиму работы (S1), который характеризуется продолжительностью работы, достаточной для достижения установившейся температуры всех частей двигателя при неизменной внешней нагрузке. Обозначение степеней защиты электрических машин состоит из букв IР (International Protection) и следующих за ними цифр. IР54 – двигатель, защищенный частично от попадания пыли и полностью от водяных брызг любого направления.

Обозначение способов охлаждения электрических машин состоит из букв IC (International Cooling) и следующих за ними цифр. ICA0141 – закрытый двигатель, обдуваемый наружным вентилятором, расположенным на валу машины. Охлаждающий газ – воздух из внешней среды.

Обозначение формы исполнения электрических машин по способу монтажа состоит из букв IM (International Mounting) и следующих за ними цифр. IМ1081 – двигатель с двумя подшипниковыми щитами на лапах, с одним горизонтально направленны цилиндрическим концом вала.

Конструкции и исполнение электрических машин должны предусматривать способность противостоять в условиях эксплуатации воздействию климатических факторов (температуры, влажности, пыли, солнечной радиации, интенсивности дождя и т. п.). Каждому климатическому исполнению электрических машин присвоено буквенное обозначение: У – для районов с умеренным климатом, ХЛ – с холодным климатом и т. д. За буквенным обозначением следует цифровое, характеризующее категорию размещения. У3 – для районов с умеренным климатом, для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий.

Класс нагревостойкости изоляции определяет предел стойкости изоляции при нагреве электрической машины. Обмотка двигателя может быть нагрета до предельно допустимой при классе нагревостойкости F до 155º, при расчетной температуре 115º.

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна­чение	Вели­чина	Размер­ность
1.	Высота оси вращения (предварительно) по [4, рис. 1.1, а] h = 96 мм. Из [4, стр. 25] принимаем значение h = 100 мм	h	100	мм
2.	Из [4, табл. 1.1] принимаем значение внешнего диаметра статора Da = 0,168 м.	Da	0,168	м
3.	Внутренний диаметр статора D = KDDa = 0,56·0,168 = 0,094 м, где KD = 0,56 по [4, табл. 1.2] − коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметра сердечника статора.	D	0,094	м
4.	Полюсное деление τ =  м.	τ	0,148	м
5.	Расчетная мощность  В·А, где kE = 0,98 по [4, рис. 1.2], отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению; ηн.пред = 0,86 и cosφн.пред = 0,89 − по [4, рис. 1.3 а; 1.4 а].	P`	5122	В∙А
6.	Расчетная длина магнитопровода , где Апред = 23,2·103 А/м; Вδпред = 0,728 Тл − электромагнитные нагрузки (предварительно) по [4, рис. 1.5, а; 1.6 а], kоб1 = 0,96 − обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно), синхронная скорость , n1 = =  = 3600 об/мин.	lδ	0,085	м
7.	Заготовительная масса электротехнической стали для изготовления магнитопровода mc = kc∙c(Dа + 0,01)2∙l, где по [4, стр. 76] коэффициент заполнения сталью магнитопроводов для оксидированных листов стали kC = 0,97, удельная масса стали γс = 7,8·103 кг/м3. mс = 0,97∙7,8∙103(0,168 + 0,01)2∙0,085 = 20,376 кг.	mс	20,376	кг
8.	Отношение . Значение λ находится в рекомендуемых пределах λmin = 0,4; λmax = 0,7 [4, рис. 1.7, а].	λ	0,57	−

Величина критерия правильности выбора главных размеров λ, находиться в средней части оптимальной зоны.

Параметры расчетов :

• 
  P_2H = 4 кВт - Номинальная мощность
  
• 
  2p = 2 - Число полюсов
  
• 
  IP54 - Степень защиты
  
• 
  K_D = 0,56 - Коэффициент, характеризующий отношение внутреннего диаметра статора к наружному (D/D_a)
  
• 
  D_а.пред = 0,168 м - Предварительное значение наружного диаметра магнитопровода статора
  
• 
  K_E = 0,98 - Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению
  
• 
  η_н.пред = 0,86 о.е. - Предварительное значение номинального КПД
  
• 
  cosφ_н.пред = 0,89 - Предварительное значение коэффициента мощности
  
• 
  f_1н = 60 Гц - Частота сети
  
• 
  k_{об.1.пред} = 0,96 - Предварительное значение обмоточного коэффициента
  
• 
  A_пред = 23,2·10³ А/м - Предварительное значение линейной нагрузки
  
• 
  B_δ.пред = 0,728 Тл - Предварительное значение индукции в магнитном зазоре