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.
Формат файла
Имя файла	4-3600-400Т.doc
Тип	Пояснительная записка #107810
страница	3 из 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

2. ВЫБОР ТИПА ОБМОТКИ СТАТОРА. РАСЧЕТ, СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ТАБЛИЦЫ УКЛАДКИ ОБМОТКИ В ПАЗЫ И ЧЕРТЕЖА СХЕМЫ ОБМОТКИ

№ п/п		Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозначение	Величина	Размерность
8.		Максимальное значение зубцового деления t_z₁_max = 0,013 м по [4, рис. 2.1].	t_z₁_max	0,013	мм
9.		Минимальное значение зубцового деления t_z₁_min = 0,015 м по [4, рис. 2.1].	t_z₁_min	0,015	мм
10.		Число пазов статора ; . Принимаем Z₁ = 24. Число пазов ротора Z₂ = 19 по [4, табл. 2.1].	Z₁	24	−
11.		Число пазов фазы, приходящихся на один полюс Обмотка однослойная.	q	4	−
12.		Зубцовое деление статора (окончательно) м. Проверка правильности размера зубцового деления статора Δt = t₁ – 0,006 = 0,0123 – 0,006 = 0,0063 м.	t_z₁	0,0123	м
13.		Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют) , где I_1Н − номинальный ток обмотки статора А. Возможные варианты значений параллельных ветвей a₁ = 1.	u_П'	37,71	−
14.		Число эффективных проводников в пазу (окончательно) .	u_П	38	−
15.		Окончательное число витков в фазе обмотки .	w₁	152	−
16.		Окончательное значение линейной нагрузки А/м. Отклонение расчетного значения линейной нагрузки от ранее принятой %.	A	23,4∙10³	А/м
17.		Магнитный поток Вб, где k_об1 = k_Р = = = 0,958, где d = 2 − знаменатель дробной части q; ν = 1 − номер гармоники. 0,958. β = 1, ., k_Р·k_у = 0·1 = 0	Ф	5,81∙ ∙10^-3	Вб
18.		Индукция в воздушном зазоре Тл. Отклонение расчетного значения индукции в воздушном зазоре %.	B_δ	0,727	Тл
19.		Плотность тока в обмотке статора (предварительно) А/м², где (AJ₁) = 138·10⁹ А²/м³ − значение произведения линейной нагрузки на плотность тока по [4, рис. 2.2, а].	J_1пред	5,9∙10⁶	А/м²
20.		Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) мм². Коэффициент эффективного проводника .	q_эф	1,283	мм²
21.		Принимаем число элементарных проводников n_эл = 1, тогда сечение элементарного провода мм². Принимаем обмоточный провод марки ПЭТ-155 по [4, прил. 3]: диаметр неизолированного провода d_эл = 1,3 мм; площадь поперечного сечения q_эл = 1,327 мм²; диаметр изолированного провода d_из = 1,385 мм. q_эф = q_элn_эл = 1,327·1 = 1,327 мм². Условие проверки Δb_ш = b_ш(1) – d_из = 3,5 – 1,385 = 2,115 мм > 1,5 мм, где ширина шлица паза: b_ш(1) = 3,5 мм − по [4, табл. 2.2].	q_эл	1,327	мм²
21.			d_из	1,385	мм
22.		Плотность тока в обмотке статора (окончательно) А/мм². Отклонение расчётной плотности тока %. Минимальное допустимое значение плотности тока J₁_min = 0,91∙J_1пред = 0,91∙5,9 = 5,37 А/мм². Максимально допустимое значение плотности тока J₁_max = 1,1∙J_1пред = 1,1∙5,9 = 6,49 А/мм².	J₁	5,7∙10⁶	А/мм²
23.	Количество катушек, из которых собирается трехфазная однослойная обмотка: К = 0,5·Z₁ = 12.		K	12
24.	Количество катушек в фазе: К_ф =		К_ф	4
25.	Полюсное деление в пазах τ_п = .		τ_п	12
26.	Количество катушечных групп в фазе .		КГ_ф	1
27.	Наружный шаг обмотки y_нар = 4q − 1 = 4·4 − 1 = 15.		y_нар	15
28.	Внутренний шаг обмотки y_вн = 2q + 1 = 2·4 + 1 = 9.		y	9
29.	Смещение катушечных групп относительно друг друга С_гр = 2τ_п = 24.		С_гр	24
30.	Смещение начал фаз относительно друг друга . Схема-таблица укладки составлена в табл. 1. Схема соединений катушечных групп фазы А показана на рис. 1. Полная схема обмотки показана на рис. 2.		С_ф	8

Основное требование к трехфазным обмоткам: начала фаз обмотки сдвинуты на 2q пазовых деления или 120 электрических градусов. Основное преимущество однослойной обмотки по сравнению с двухслойной простота намотки, ввиду отсутствия укорочения шага обмотки. Недостаток в невозможности выполнить укорочение шага для уменьшения высших гармоник.

Величина u_п должна быть целым числом для однослойной обмотки или целым четным числом для двухслойной обмотки. Определяется подбором из предварительных значений эффективных проводников наиболее близкого к заданному условию, с последующим округлением. Выбирая рациональное число эффективных проводников, пользователь должен учитывать, что значение реактивного сопротивления x₁ прямо пропорционально u_п², а начальный пусковой и максимальный моменты уменьшаются при увеличении реактивных сопротивлений статора и ротора.

Параметры расчетов :

P_2H= 4 кВт - Номинальная мощность
2p = 2 - Число полюсов
D_а.пред= 0,168 м - Предварительное значение наружного диаметра магнитопровода статора
IP54 - Степень защиты
Всыпная - Тип обмотки статора
 = 0,148 м - Полюсное деление
h = 100 мм - Высота оси вращения двигателя
D = 0,094 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
Паз = без скоса - Тип паза
Z_1пред^min= 23 - Предварительное минимальное число пазов статора
Z_1пред^max= 20 - Предварительное максимальное число пазов статора
m₁= 3 - Число фаз обмотки статора
U_1H= 230 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора
η_н.пред= 0,86 о.е. - Предварительное значение номинального КПД
cosφ_н.пред= 0,89 - Предварительное значение коэффициента мощности
A_пред= 23,2·10³ А/м - Предварительное значение линейной нагрузки
Z₁= 24 - Число пазов статора
u_п1= 37,71 - Вариант №1 предварительного значения эффективных проводников
КГ_ф= 1 - Количество катушечных групп в фазе
q = 4 - Число пазов статора на полюс и фазу
_п= 12 - Полюсное деление в пазах
u_п= 38 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
Z₁= 24 - Число пазов статора
a = 1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
I_1н.пред= 7,57 А - Предварительное значение фазного тока статора
K_E= 0,98 - Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению
k_об1= 0,958 - Обмоточный коэффициент
f_1н= 60 Гц - Частота сети
l_δ= 0,085 м - Расчетная длина воздушного зазора
B_δ= 0,727 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
D_а= 0,168 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
A = 23,4∙10³ А/м - Расчетное значение линейной нагрузки
q_{эф.пред}= 1,283 мм² - Предварительное значение площади поперечного сечения эффективного проводника
K_ф= 0,58 - Коэффициент эффективного проводника
b_ш(1)= 3,5 мм - Значение ширины шлица паза статора
q_эф= 1,283 мм² - Площадь поперечного сечения эффективного проводника
J_1.пред= 5,7 А/мм² - Предварительное значение плотности тока в обмотке статора

Рис. 1. Условная схема соединений фазы А обмотки.
Таблица. 1. Схема-таблица укладки катушек обмотки.

Фаза А		Фаза В		Фаза С
1 2 3 4	16 15 14 13	9 10 11 12	24 23 22 21	17 18 19 20	8 7 6 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

U1 W1 V1 U2 W2 V1
Рис. 2. Полная схема обмотки (Z = 48, 2p = 2, q = 4, a = 1).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16