Расчетнопояснительная записка к курсовому проекту Расчет обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при наличии магнитопровода
 Скачать 6.72 Mb.
|
|
10. Расчет массы обмотки Расчет массы обмотки, в частности, необходим для получения обмоточного провода со склада. Масса металла обмотки определяется путем умножения плотности материала жилы на объем провода.  (43)где  - плотность проводникового материала (для меди - 8900 кг/м3), кг/м3. Масса провода обмотки с изоляцией и учета " срезок " (обрезок обмоточного провода, образующихся при выполнении технологических процессов пайки и сварки), ориентировочно берется на 5% больше.  11. Электрическое сопротивлени обмотки одной фазы постоянному току в холодном состоянии Определяется для сравнения (выявления дефектов) при контрольных и типовых испытаниях. Электрическое сопротивление одной фазы обмотки постоянному току в холодном состоянии (R) определяется из выражения, Ом:  (44)где  - удельное сопротивление проводника (для меди  при 20єС), Ом·мм2 /м. 12. Расчет номинальных данных Номинальными данными называют оптимальные величины параметров, на которые рассчитана нормальная работа электрической машины. Для двигателя таковыми являются:Н - напряжение, В;Н - ток, А;Н - мощность, кВт;Н - частота тока, Гц;Н - частота вращения ротора, мин-1; cos φН - коэффициент мощности; ηН - коэффициент полезного действия (КПД); Δ/Υ - схема соединения обмотки. .1 Номинальный ток Номинальный фазный ток двигателя равен произведению плотности тока на активную площадь обмоточного провода, с учетом параллельных ветвей и сечений.  (45)где  - плотность тока (принимаем  из таблицы 10.1), А/мм2. Проверяем найденную величину фазного тока по величине линейной нагрузки. Линейная нагрузка двигателя представляет собой произведение тока на число активных проводников во всех пазах электромашины, приходящихся на 1 м длины окружности внутренней расточки статора машины.  (46) Сравниваем с допустимым значением линейной нагрузки. Вычисленное значение удовлетворяет табличным пределам: 32,5⋅  - 40⋅ А/м..2 Номинальная мощность Расчетная номинальная мощность трехфазного асинхронного двигателя определяется по выражению.  (47)Принимаем коэффициент мощности сos j=0,9 и коэффициент полезного действия h=0,91.  Округляем полученное значение мощности до ближайшего стандартного и находим его номинальный ток. Ближайший стандартный двигатель марки АИР160М4У3 с Рн ГОСТ = 18,5 кВт, сos jн=0,89, hн=0,905.  Еще раз проверяем ток по линейной нагрузке.  Сравниваем значение линейной нагрузки с допустимыми значениями 32,5⋅ - 40⋅ А/м.Определяем фактическую плотность тока.  (48) 13. Задание обмотчику по выполнению обмотки Все рассчитанные и необходимые данные для выполнения обмотчиком обмотки сводим в таблицу 2. Таблица 3 - Задание обмотчику.
Составил студент 3-го курса 34ЭПТ Мороз Роман Сергеевич .05.2014 14. Расчет однослойной обмотки Расчет обмоточных данных состоит в определении основных данных:- число катушечных групп;- шаг обмотки;- число пазов на полюс и фазу; α - число электрических градусов, приходящихся на один паз; а - число параллельных ветвей. Определяем число пар полюсов:  Определяем шаг обмотки:  Определяем число пазов на полюс и фазу:  Так как обмотка концентрическая, то определяем необходимые значения для шага обмотки:   Определяем число катушечных групп для однослойной обмотки:  (49)где N1ф(1) - число катушечных групп в одной фазе однослойной обмотке.  Количество катушечных групп в трех фазах:  (50) Определяем число электрических градусов на один паз:  Принимаем число параллельных ветвей  При построении схемы, обмотка первой фазы может в общем начинаться с любого паза. Поэтому первую активную сторону секции помещаем в первый паз. Вторую активную сторону секции помещаем через семь пазов в восьмой паз. В однослойной обмотке первая катушечная группа участвует в создании первой пары полюсов, вторая - должна создавать вторую пару полюсов, следовательно, расстояние между ними должно быть равно одной паре полюсов, т. е. 360 электрических градусов. В данном случае у нас четыре катушечных группы и они участвуют в создании четырех пар полюсов. Обмотка фаз "В" и "С" выполняется аналогично, но они сдвинуты, соответственно, на 120 и 240 электрических градусов относительно обмотки фазы "А", т. е. в пазах это будет:   15. Перерасчет трехфазного асинхронного двигателя на другие параметры Для проведения перерасчета используем упрощенные формулы, с использованием уже рассчитанных данных. Старые данные будем обозначать индексом "с", а новые - "н". Перерасчет асинхронного двигателя на другое напряжение. Из уравнения (26) с учетом постоянства ЭДС одного витка можно получить новое количество витков в фазе.   (51)Округляем до ближайшего целого и четного, т.е.  шт.Изменение числа витков в фазе пропорционально меняет число активных проводников в пазу.   (52)Округляем до  Уточняем количество витков в фазе по формуле (29):  Число витков в одной секции равно половине активных проводников пазу (34).  Выбираем обмоточный провод для новой машины. Марку провода оставляем прежней, а диаметр рассчитываем. Диаметр провода с изоляцией.   (53)Выбираем провод стандартного диаметра с изоляцией  и без изоляции  и сечением  .Принимаем для изготовления секции один провод марки:  Проверка прохода провода через шлиц паза   Учитывая, что изменений в количестве полюсов при новой обмотке нет, все обмоточные данные (  , у, q,  и  ) берутся по данным старой обмотки, следовательно, и схема обмотки в электродвигателе остается неизменной. Остаются прежними: размер витка  , масса обмоточного провода G' (потому что изменение  пропорционально изменению сечения провода П), без изменения остается и номинальная мощность машины PН (т.к. изменение номинального тока IН пропорционально номинальному напряжению UН).Целесообразно провести проверку только сопротивления обмотки одной фазы постоянному току в холодном состоянии - R, по формуле (44).  Перерасчет асинхронного двигателя на другую частоту вращения. При пересчете на другую частоту вращения вначале следует уточнять допустимость такого пересчета. Так как при изменении частоты после ремонта может иметь место: "залипание" - ротор не проворачивается при включении машины в сеть, "застревание" - ротор вращается на значительно пониженных оборотах, наблюдается "повышенный шум". Причины - в содержании высших гармонических составляющих в магнитном потоке электромашины, а они связаны с нарушением соотношений между числами зубцов статора (Z1) и ротора (Z2) магнитопровода. Для предупреждения "залипание" ротора в момент пуска требуется, чтобы выполнялось условие:  (54)где  - любое целое число; - число пар полюсов.Для предупреждения "застревания" ротора на пониженной частоте вращения, требуется выполнения условий:  (55)Для предупреждения "повышенного шума" электродвигателя требуется выполнения:  (56)Так как количество зубцов в роторе  не задано, то считаем, что все условия выполняются и перерасчет на новую частоту nН=750 об/мин возможен.Определяем количество пар полюсов: Число витков в одной секции: |
