Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2 Введение
Электрические машины в общем объёме производства электротехнической промышленности занимают основное место, поэтому эксплуатационные свойства новых электрических машин имеют важное значение для экономики страны.
В настоящее время редко проектируются индивидуальные машины, а проектируются и выпускаются серии электрических машин. На базе серии выпускаются модификации машин, что накладывает определенные требования на выполнение проекта новой электрической машины.
При создании электрической машины рассчитываются размеры статора и ротора, выбираются типы обмоток, обмоточные провода, изоляция материалы активных и конструктивных частей машины. Отдельные части машины должны быть так сконструированы и рассчитаны, чтобы при её изготовлении трудоёмкость и расход материалов были наименьшими, а при эксплуатации машина обладала высокой надёжностью и наилучшими энергетическими показателями, при этом электрическая машина должна соответствовать условиям применения её в электроприводе. [1]
Проектирование электрических машин производится с учетом требований государственных и отраслевых стандартов.
Серия 4А является последней из внедренных в производство серий асинхронных двигателей, выгодной по многим параметрам, таким как повышение мощности, на 2/3 по сравнению с серией 2А, улучшение виброшумовых характеристик, экономия материалов, что достигается благодаря применению новых конструкций, большое внимание уделено повышению надежности и экономичности. На базе единой серии выпускаются различные модификации.
В данном курсовом проекте мне предстоит спроектировать асинхронный двигатель четвертой серии, обладающий характеристиками соответствующими техническому заданию.
3 Анализ технического задания
В техническом задании приведено обозначение электрической машины 4АН355М8. Проведем подробный анализ этого обозначения для определения параметров проектируемого двигателя.
Цифра на первой позиции в обозначении электрической машины определяет принадлежность её к одной из серий двигателей. Цифра 4 означает, что серия проектируемого двигателя - четвертая.
Буква на второй позиции указывает принадлежность по роду двигателя. Буква А указывает, что необходимо спроектировать асинхронный двигатель.
На третьей позиции приведена буква, определяющая исполнение двигателя по способу защиты от окружающей среды. Присутствие на третьей позиции буквы Н означает, что исполнение двигателя защищенное, IP23. Цифра 2 означает защиту от возможности проникновения внутрь оболочки пальцев человека или предметов длиной не более 80 мм и твёрдых тел размером более 12 мм. Цифра 3 на второй позиции означает защиту от дождя, при этом капли воды, падающих под углом 60 к вертикали, не должны оказывать вредного воздействие на изделие [1]. Конструктивное исполнение по способу монтажа IМ1001 - машина на лапах с двумя подшипниковыми щитами и горизонтальным валом, конец вала цилиндрический.
Буква на четвертой позиции указывает на исполнение ротора двигателя. Отсутствие буквы К в обозначении типа электрической машины означает, что проектируемый двигатель должен иметь короткозамкнутый ротор.
Буква на пятой позиции определяет исполнение двигателя по материалу станины и щитов. В техническом задании на пятой позиции в обозначении электрической машины буква отсутствует, что значит, что щиты и станина должны быть выполнены из чугуна или стали.
Шестая позиция содержит цифры, определяющие высоту оси вращения проектируемого двигателя. Высота оси вращения двигателя 355 миллиметров.
Седьмая позиция обозначения определяет установочный размер по длине станины. Присутствие на седьмой позиции буквы М означает, что выбирается средний установочный размер по длине станины.
Буква или её отсутствие на восьмой позиции в обозначении двигателя определяет выбор длины сердечника. В обозначении проектируемого двигателя на восьмой позиции буква отсутствует, что означает, что при данном установочном размере по длине станины выполняются сердечники только одной длины.
Цифра на девятой позиции определяет количество полюсов проектируемого двигателя. В обозначении проектируемого двигателя на девятой позиции стоит цифра 8, что означает, что выполняется двигатель с восьмью полюсами.
На десятой и одиннадцатой позиции приводится обозначение климатического исполнения и категория размещения. Так как мы проектируем двигатель общего назначения, то выберем климатическое исполнение для умеренного климата и категорию размещения 3.
Принимаем окончательно асинхронный двигатель четвертой серии, защищенного исполнения с короткозамкнутым ротором, стальными щитами и станиной, высотой оси вращения 355 миллиметров, со средним установочным размером, восьмиполюсный, климатическое исполнение для умеренного климата и категории размещения 3.
4 Выбор главных размеров
Расчет асинхронных двигателей начинают с определения главных размеров: внутреннего диаметра статора D и расчетной длины воздушного зазора l. Размеры D и l связаны с мощностью, угловой скоростью и электромагнитными нагрузками выражением «машинной постоянной» (9.1) [1]
В начальный период расчета двигателя все величины, входящие в (9.1) [1], кроме синхронной угловой скорости, неизвестны, поэтому расчет проводят, задаваясь на основании имеющихся рекомендаций значениями электромагнитных нагрузок и коэффициентов k , kоб и , и приближенно, определяют расчетную мощность P`. Остаются два неизвестных D и l , однозначное определение которых без дополнительных условий невозможно.
Высота оси вращения из технического задания h=355 мм.
Для высоты оси вращения 355 мм наружный диаметр статора Da принимают из таблицы 9.8 [1] равным 660 мм.
Внутренний диаметр статора D вычисляется по формуле (9.2) [1]
где - коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и внешнего диаметров сердечника статора.
По таблице 9.9 [1] для двигателя с восьмью полюсами выбираем значение равное 0,742.
Тогда получим
Полюсное деление вычисляется по формуле (9.3) [1]
где 2р - число полюсов, 2р=8.
Расчетная мощность Р', Вт, вычисляется по формуле (9.4) [1]
где P2 - мощность на валу двигателя, Вт, P2=200000 Вт;
KE - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, определяется по рисунку (9.20) [1], KE=0,972;
- коэффициент полезного действия, в процентах, =0,94;
cos() - коэффициент мощности, cos()=0,86.
Электромагнитные нагрузки А, А/м, В , Тл, предварительно по рисунку 9.23, б [1] примем равными 48500 А/м и 0,872 Тл соответственно.
Предварительное значение обмоточного коэффициента kоб1 выбирают в зависимости от типа обмотки статора.
В машинах мощностью более 100 кВт для придания катушкам большей механической прочности их выполняют из прямоугольного обмоточного провода. Чтобы уменьшить влияние эффекта вытеснения тока на равномерность распределения плотности тока в каждом из проводников, их располагают в пазу плашмя, широкой стороной сечения параллельно дну паза. Если требуемое сечение витка превышает 20 мм2, то эффективный проводник образуют из двух или, реже, из четырех элементарных проводников. В катушках, намотанных из двух элементарных проводников, они располагаются рядом на одной высоте, чтобы их индуктивное сопротивление было одинаково. Если номинальное напряжение машины мощностью более 100 кВт не превышает 660 В и к её изоляции не предъявляют какие-либо специальные требования, то применяют так называемую полужесткую обмотку, то есть изолируются не катушки а пазы машины.
Практически во всех машинах переменного тока мощностью более 15 кВт применяются двухслойные обмотки. Основным достоинством двухслойных обмоток является возможность использовать укорочение шага для подавления высших гармоник поля в кривой ЭДС. Кроме того, двухслойные обмотки имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с однослойными, например, по количеству возможных вариантов выполнения параллельных ветвей, дробного числа пазов на полюс и фазу, равномерности расположения лобовых частей катушек. В проектируемом двигателе принимаем двухслойную обмотку статора, тогда принимаем по [1] предварительно kоб1 =0,92.
Синхронная частота вращения n1 , об/мин, может быть рассчитана по формуле (1-6) [2]
где f1 - частота питающей сети, Гц, f1=50 Гц.
Синхронная угловая скорость вала двигателя , рад/с, рассчитывается по формуле (9.5) [1]
где n1 - синхронная частота вращения, об/мин.
Расчетная длина воздушного зазора l , мм, может быть определена по формуле (9.6) [1]
где kB - коэффициент формы поля.
Примем по [1] kB=1,11, тогда
Примем длину воздушного зазора l равной 300 мм.
Критерием правильности выбора главных размеров D и l служит коэффициент , равный отношению принятой длины воздушного зазора l к полюсному делению , который должен находиться в пределах, показанных на рисунке 9.25, б [1].
Отношение принятой длины воздушного зазора l к полюсному делению находится в рекомендуемых в [1] пределах (от 1,25 до 2,2).
5 Расчет обмотки статора
Расчет обмотки статора включает в себя определение числа пазов статора Z1 и числа витков в фазе обмотки статора 1. При этом число витков фазы обмотки статора должно быть таким, чтобы линейная нагрузка двигателя и индукция в воздушном зазоре как можно более близко совпадали с их значениями, принятыми предварительно при выборе главных размеров, а число пазов статора обеспечивало достаточно равномерное распределение катушек обмотки.
Чтобы выполнить эти условия, выбирают предварительное значение зубцового деления t1 в зависимости от типа обмотки, номинального напряжения и полюсного деления машины. Принимая номинальное напряжение равное 380 В, выберем предельные значения t1 , мм, по таблице 9.11 [1], tz1max=22 мм и tz1min=17 мм.
Тогда возможные числа пазов статора Z1min и Z1max соответствующие выбранному диапазону определяются по формуле (6-16) [1]
Принимаем Z1 =72, тогда число пазов на полюс и фазу q, найдем по формуле
где m-число фаз, m=3.
Зубцовое деление статора t1 , мм, окончательно определим по формуле
t1 =·D/(2·p·m·q). (5.1)
Тогда по (5.1) получим
Номинальный ток обмотки статора I1н , А, рассчитывается по формуле (9.18) [1]
где U1н - номинальное напряжение обмотки статора, В, U1н=380 В.
Число эффективных проводников в пазу u'п при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют, то есть а=1, предварительно определяется по формуле (9.17) [1]
При определении числа эффективных проводников в пазу руководствуются следующим: uп должно быть целым, а в двухслойной обмотке желательно, чтобы оно было кратно двум. Применение двухслойных обмоток с нечетным uп допускается лишь в исключительных случаях, так как это приводит к необходимости выполнять разновитковые катушки, что усложняет технологию изготовления и укладки обмоток.
Примем такое число параллельных ветвей обмотки а, при котором число эффективных проводников в пазу либо будет полностью удовлетворять приведенным ранее условиям, либо потребует лишь незначительного изменения.
Принимаем а=2, тогда число эффективных проводников в пазу uп определяется по формуле (9.19) [1]
Примем число эффективных проводников в пазу uп=10.
Окончательное значение числа витков в фазе обмотки статора 1 определяется по формуле (9.20) [1]
Окончательное значение линейной нагрузки А, А/м, определяется по формуле (9.21) [1]
Значение линейной нагрузки А=50,778 А/мм расходится с принятым ранее значением менее чем на 5%.
Коэффициент укорочения ky1 , учитывающий уменьшение ЭДС витка, вызванное укорочением шага обмотки, определяется по формуле (3.6) [1]
, (5.2)
где 1 - укорочение шага обмотки статора.
Укорочение шага двухслойной обмотки выбирают так, чтобы шаг обмотки был равен целому числу, а коэффициент укорочения составлял приблизительно 1=0,6 при 2ð=2 и 1=0,8 при 2ð>2.
Шаг двухслойной обмотки y1 тогда можно определить по формуле
Полученное значение шага двухслойной обмотки y1 округляем до целого, тогда принимаем y1 =7.
Пересчитаем укорочение шага двухслойной обмотки по формуле
Тогда по формуле (5.2)
Найдем коэффициент распределения обмотки, учитывающий уменьшение ЭДС распределенной по пазам обмотки по сравнению с сосредоточенной обмоткой. Он определяется по формуле (3.13) [1]
Значение обмоточного коэффициента kоб1 определим по формуле (3.5) [1]
Уточнённое значение обмоточного коэффициента тогда равно
Окончательное значение магнитного потока Ф, Вб, по формуле (9.22) [1]
Окончательное значение магнитной индукции в воздушном зазоре В , Тл, определяется по формуле (9.23) [1]
Расхождение с принятым ранее значением магнитной индукции в воздушном зазоре В=0,875 Тл находится в пределах 5%.
Плотность тока в обмотке статора J1 , А/мм2, предварительно определяется по формуле (9.25) [1]
где AJ1 - произведение линейной нагрузки на плотность тока и определяется по рисунку 9.27, д [1], AJ1 =227 А/мм 3.
Сечение эффективного проводника qэф, мм2, предварительно определяется по формуле (9.24) [1]
Расчетное значение qэф больше 20 мм 2, поэтому подразделяем эффективный проводник на два элементарных, тогда nэл=2. Сечение элементарного проводника qэл определяется по формуле (9.26) [1]
Уточненная плотность тока в обмотке статора J1 , (А/мм2), определяется по формуле (9.27) [1]
На этом расчет обмотки статора заканчивается.
6 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
Обмотка из прямоугольного провода укладывается в пазы с параллельными стенками. Зубцы при таких пазах имеют трапецеидальное сечение, и индукция в них неравномерна. Выбираем прямоугольный полуоткрытый паз статора. Принимаем предварительно по таблице 9.12 [1] допустимую индукцию в ярме статора Ва=1,4 Тл и индукцию в наиболее узком сечении зубца статора Вz1max=2,0 Тл.
Тогда минимальную ширину зубца bz1min , мм, можно определить по формуле (9.29) [1]
где lст1 - длина пакета статора, мм, равная длине воздушного зазора l , мм; lст1 = 300 мм,
kС - коэффициент заполнения сталью пакета статора, выбираемый по таблице 9.13 [1]; kС=0,95.
Высота ярма статора ha, мм, определяется по формуле (9.28) [1]
,
Размеры паза вначале определяем без учета размеров и числа проводников обмотки статора, исходя только из допустимых значений индукции. Потом, определившись с размерами проводов, уточним значения размеров паза.
Высота паза hп, мм, определяется по формуле (9.31) [1]
Ширина паза bп, мм, по определяется формуле (9.32) [1]
В боковой стенке верхней части полуоткрытых пазов выполняют выемку для крепления пазовых клиньев. Ширина шлица паза bш, мм, выбирается из условия обеспечения свободной укладки полукатушек в паз. Определим значения ширины и высоты шлица и высоту клиновой части полуоткрытых прямоугольных пазов статора.
Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку определяем по формуле (9.36) [1].
Ширина проводника bэл, мм, должна быть меньше ширины паза на толщину всей изоляции с учетом допусков и определяется по формуле (9.35) [1]
, (6.1)
где bиз - толщина изоляции с учетом допусков, а также припусков на сборку сердечников, мм.
Толщина изоляции с учетом допусков, а также припусков на сборку сердечников bиз , мм, определяется по таблице 3.9 [1]
где bиз - толщина изоляции с учетом допусков, определяется по таблице 3-7 [1] ,мм; bиз=1,9 мм;
bп - припуск на сборку сердечников, мм; bп =0,3 мм.
Тогда по формуле (6.1)
Площадь поперечного сечения неизолированного провода qэл ,мм2, определяется по таблице П3.2 [1]; qэл=11,35 (мм2).Окончательная ширина проводника b=4,25 мм, высота проводника а=2,8 мм, по рекомендации из [1] выбирается прямоугольный провод марки ПЭТВП (класс изоляции F).
Принимаем для выбранного провода следующие размеры паза: высота паза hп=35,5 мм, ширина паза bп=11,8 мм, тогда изменится значение высоты ярма ha.
ha = ((660 - 490)/2)-35,5 = 49,9 (мм).
После того как все размеры паза штампа установлены определяют максимальную ширину зубцов bz1max , мм, определяем по формуле (9.37) [1]
Паз статора с проводниками и изоляцией показан на рисунке 6.2. Зубец и паз статора с конструктивными размерами показан на рисунке 6.1. С учётом таблицы 3.9 [1] составляется таблица заполнения паза (таблица 6-1).
.
Рисунок 6.1 - Зубец и паз статора
1 - клин; 2 - прокладка под клин; 3 - проводниковая изоляция; 4 - прокладка между слоями; 5 - корпусная или пазовая изоляция; 6 - катушечная изоляция; 7 - прокладка на дно паза.
Рисунок 6.2 - Паз статора с проводниками и изоляцией
Таблица 6-1 - Таблица заполнения паза статора
Наименование |
Размеры паза, мм |
|
по ширине |
по высоте |
|
Обмоточный провод неизолированный 1X4,25 |
4,25х2=8,5 |
10х2,8=28 |
Пазовая изоляция и допуск на укладку |
2,2 |
4,5 |
Всего на паз без клина |
10,7 |
32,5 |
Величину воздушного зазора , мм, рассчитаем по формуле (9.51) [1]
Окончательно принимаем величину воздушного зазора =1 мм. Округление было произведено к такому числу в результате предварительных расчетов с целью увеличения показателя КПД двигателя.
7 Расчет ротора
Короткозамкнутые обмотки роторов в отличие от всех других существующих обмоток не имеют определенного числа фаз и числа полюсов. Принято считать, что каждый стержень обмотки образует одну фазу короткозамкнутой обмотки. Тогда число её фаз равно числу пазов ротора и обмотка каждой из фаз имеет половину витка, то есть обмоточный коэффициент равен единице.
Примем по таблице 9.18 [1] число пазов ротора Z2 = 86.
Внешний диаметр D2 , мм, определяется по формуле
Примем длину пакета ротора lст2 , мм, равной принятой длине воздушного зазора l , мм, увеличенной на 5 мм, тогда lст2 = 305 мм.
Зубцовое деление t2 , мм, определяется по формуле
Внутренний диаметр сердечника ротора Dj, мм, равен диаметру вала Dв, на который он посажен и определяется по формуле (9.102) [1]
где kВ - коэффициент, определяемый по таблице 9.19 [1], kВ = 0,23.
Коэффициент приведения токов i , для короткозамкнутых роторов определяется по формуле (9.66) [1]
Тогда
Ток в стержне ротора I2, А, определяется по формуле (9.57) [1]
где ki - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение тока статора к току ротора, его приближенное значение может быть рассчитано в зависимости от номинального cos() по формуле 9.58 [1].
Плотность тока J2 в стержнях ротора машин защищенного исполнения при заливке пазов алюминием выбирается в пределах от 2,75 до 4,025 А/мм 2. Причем для машин больших мощностей следует брать меньшие значения плотности тока. Для проектируемого двигателя примем J2 = 2,9 А/мм 2.
Тогда площадь поперечного сечения qc , мм 2 , стержня определятся по формуле (9.68) [1]
Для улучшения пусковых характеристик двигателя паз ротора выполним трапецеидальным, сужающимся в верхней части.
Значение допустимой индукции Bz2 примем по таблице 9.12 [1] равным 1,8 Тл. Ширину зубца bz2 , мм, находим по формуле (9.75) [1]
где kc2 - коэффициент заполнения сталью пакета ротора, который выбирается по таблице 9.12 [1]; kc2 = 0,97.
Конструктивные размеры паза находятся из условия постоянства ширины зубца и площади сечения стержня.
Принимаем высоту перемычки h'ш над пазом ротора равной 0,5 мм.
Тогда по формуле (9.76) [1] определим диаметр нижнего скругления паза
,
Диаметр верхнего скругления паза определим по формуле (9.77) [1]
,
(мм).
Расстояние между центрами скруглений определим по формуле (9.78) [1]
Зубец и паз ротора с принятыми конструктивными размерами показан на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Зубец и паз ротора
Далее найдем ширину зубца ротора проектируемого двигателя.
Ширина зубца в верхнем сечении находится по формуле (9.83) [1]
Ширина зубца в нижнем сечении находится по формуле (9.84) [1]
Тогда
Расчетная высота зубца ротора hz2 ,мм, находится по формуле
Определяем площадь поперечного сечения стержня qc , мм 2, по формуле (9.79) [1].
Определим окончательно плотность тока в стержне J2 , А/мм2, по формуле
Далее определяются размеры замыкающих колец из условия, что плотность тока в них на 15-20% ниже, чем в плотность тока в стержнях. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, замыкающие кольца, имея лучшие условия охлаждения по сравнению со стержнями, являются своего рода радиаторами, которые отводят тепло стержней, усиливая их охлаждение. Во-вторых, в машинах, в которых для улучшения пусковых характеристик используют эффект вытеснения тока, большое сопротивление замыкающих колец снижает кратность увеличения общего сопротивления обмотки ротора при пуске.
Примем плотность тока в замыкающих кольцах Jкл равной 2,46 А/мм 2.
Для расчета токов в кольцах определим значение коэффициента , который показывает во сколько раз ток в стержнях больше тока в замыкающих кольцах.
Коэффициент определяется по формуле (9.71) [1]
Ток в кольце Iкл , А, находится по формуле (9.70) [1]
Площадь поперечного сечения замыкающих колец qкл , мм 2, вычисляется по формуле (9.72) [1]
Высота кольца bкл , мм, вычисляется по формуле
Примем высоту кольца bкл равной 40 мм.
Ширина кольца акл , мм, вычисляется по формуле
Примем высоту замыкающего кольца bкл равной 40 мм, а ширину замыкающего кольца акл равной 25 мм.
Средний диаметр кольца , мм, по формуле
Примем равным 448 мм.
На этом расчет ротора заканчивается.
8 Расчет намагничивающего тока
Расчет намагничивающего тока или расчет магнитной цепи производят для режима холостого хода двигателя, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора. Насыщение зубцовой зоны приводит к уплощению кривой поля в воздушном зазоре. При определении магнитных напряжений участков магнитной цепи с нелинейными магнитными характеристиками влияние уплощения учитывается специальными кривыми намагничения для зубцов и ярем асинхронных двигателей, построенными по основной кривой намагничения с учетом указанных зависимостей.
Для расчета магнитного напряжения воздушного зазора найдем коэффициент воздушного зазора или коэффициент «Картера», который отражает неравномерность магнитного напряжения и магнитного сопротивления воздушного зазора. Он определяется по формуле (4.15) [1]
, (8.1)
где - параметр, который определяется по формуле
,
Магнитная цепь двигателя для одной пары полюсов приведена на рисунке 8.1.
Магнитное напряжение воздушного зазора F , А, определяется по формуле (9.103) [1]
Найдем магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Минимальное значение индукции зубцов статора Bz1min , Тл, определим по формуле (9.105) [1]
Максимальное значение индукции зубцов статора Bz1max , Тл, определим по формуле (9.105) [1]
Рисунок 8.1 - Магнитная цепь двигателя для одной пары полюсов
Среднее значение индукции зубцов статора Bz1ср , Тл, по формуле
Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов статора Нz1min , А/м, при индукции Bz1min равной 1,47 Тл принимаем равной 1040 А/м. Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов статора Нz1max , А/м, при индукции Bz1max равной 1,76 Тл принимаем равной 2300 А/м. Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов статора Нz1cp , А/м, при индукции Bz1cp равной 1,61 Тл принимаем равной 1490 А/м.
Напряженность поля зубцов статора Нz1 , А/м, по формуле (9.106) [1]
Магнитное напряжение зубцовой зоны статора Fz1 , А, определяется по формуле (9.105а) [1]
где hz1 - расчетная высота зуба статора, мм; hz1 = 35,5 мм.
Найдем магнитное напряжение зубцовой зоны ротора. Минимальное значение индукции зубцов ротора Bz2min , Тл, можно определить по формуле (9.109) [1]
Максимальное значение индукции зубцов статора Bz1max , Тл, определим по формуле (9.109) [1]
Среднее значение индукции зубцов статора Bz1ср , Тл, по формуле
Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов ротора Нz2min , А/м, при индукции Bz2min равной 1,52 Тл принимаем равной 1170 А/м. Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов ротора Нz2max , А/м, при индукции Bz2max равной 2,32 Тл принимаем равной 25500 А/м. Для стали 2312 по таблице П-20 напряженность поля зубцов ротора Нz2cp , А/м, при индукции Bz2cp равной 1,92 Тл принимаем равной 4600 А/м.
Напряженность поля зубцов ротора Нz2 , А/м, по формуле (9.110) [1]
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора Fz2 , А, определяется по формуле (9.108) [1]
где hz2 - расчетная высота зуба ротора, мм; hz2 = 32,16 мм.
Коэффициент насыщения зубцовой зоны Кz , можно определить по формуле (9.115) [1]
Тогда получим
Полученное значение Кz позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Полученный коэффициент насыщения зубцовой зоны позволяет продолжить дальнейший расчет двигателя, так как он больше 1,1 и меньше 1,5, то есть входит в пределы, рекомендуемые в [1].
Магнитное напряжение ярма статора Fa , А, определяется по формуле (9.116) [1]
где La - длина средней магнитной линии ярма статора, мм;
На - напряженность в ярме статора, А/м.
Длина средней магнитной линии ярма статора La , мм; определяется по формуле (9.119) [1]
Напряженность в ярме статора На , А/м, определяемая для стали 2312 по таблице П-19 [1], в зависимости от значения индукции в ярме статора Ва , Тл, рассчитываемой по формуле (9.117) [1]
Принимаем На для стали 2312 равным 311 (А/м), тогда
Магнитное напряжение ярма ротора Fj , А можно определить по формуле (9.121) [1]
, (8.2)
где Lj - длина средней магнитной линии потока ярма ротора, мм;
Нj - напряженность магнитного поля в ярме ротора, А/м.
Длина средней магнитной линии потока ярма ротора Lj , мм, определяется по формуле (9.127) [1]
где hj - высота спинки ротора, мм.
Высота спинки ротора hj , мм, определяемая по формуле (9.126) [1]
Напряженность магнитного поля в ярме ротора Нj , А/м, определяется по таблице П-19 [1], в зависимости от индукции в ярме ротора В'j , Тл, рассчитываемой по формуле (9.122) [1], Тл
где h'j - расчетная высота ярма ротора, мм.
Расчетная высота ярма ротора h'j , мм, находится по формуле (9.123) [1]
где dк2 - диаметр аксиальных каналов ротора, мм; dк2 =25 мм.
mк2 - число рядов аксиальных каналов, mк2 =2.
Принимаем напряженность Нj равным 113 (А/м), тогда по (8.2)
Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов) Fц , А, определяется по формуле (9.128) [1]
Коэффициент насыщения магнитной цепи k определяется по формуле (9.129) [1]
Намагничивающий ток I , А, определяется по формуле (9.130) [1]
Относительное значение намагничивающего тока I' определяется по формуле (9.131) [1]
Относительное значение намагничивающего тока служит определенным критерием правильности произведенного выбора и расчета размера обмотки двигателя. Полученное значение удовлетворяет рекомендациям [1], значит можно продолжить расчет двигателя.
9 Расчет параметров рабочего режима
Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора, а также сопротивление взаимной индуктивности и расчетное сопротивление r12 или r , введением которого учитывается влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя. Схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины показана на рисунке 9.1.
Рисунок 9.1 - Т-образная схема замещения фазы приведенной асинхронной машины
Активное сопротивление фазы обмотки статора r1 , Ом, определяется по формуле (9.132) [1]
, (9.1)
где 115 - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре для класса изоляции F, равной 115 С, для меди 115 = 10-6/41 Омм, что равно 2,439 10-8 Омм;
L1 - общая длина эффективных проводников фазы обмотки, мм.
Общая длина эффективных проводников фазы обмотки L1 , м, вычисляется по формуле (9.134) [1]
, (9.2)
где lср - средняя длина витка обмотки , мм.
Для расчета средней длины витка необходимо определить длину пазовой и лобовых частей витка. Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечника машины, мм, lп равна 305 мм.
Средняя ширина катушки bкт обмотки статора, мм, рассчитывается по формуле (9.138) [1]:
Длина лобовой части витка lл , мм, определятся по формуле (9.136) [1]
, (9.3)
где Кл - коэффициент, значение которого определяется по (9.142) [1];
В - вылет прямолинейной части катушек из паза, определяемый по таблице 9.24 [1], мм; В = 25 мм.
Найдем значение коэффициента Кл , который определяется по формуле
, (9.4)
где m - параметр, который находится по формуле (9.144) [1].
Параметр m находится по формуле
где b - ширина меди катушки в лобовой части, мм; b=4,75 мм,
S - допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек определяемое по таблице 9.24 [1], мм; S=3,5 мм.
Параметр m равен
Тогда по (9.4) получим
По (9.3) получим
Средняя длина витка обмотки lср , мм, находится по формуле (9.135) [1]
Общая длина эффективных проводников фазы обмотки по (9.2) равна
Активное сопротивление фазы обмотки статора r1 по (9.1) равно
Длина вылета лобовой части обмотки lвыл , мм, определяется по формуле (9.140) [1]
где Квыл - коэффициент, определяемый из выражения (9.143) [1].
Определяем коэффициент Квыл по формуле
,
Значение сопротивления обмотки статора R1 в относительных единицах находим по формуле
Тогда
Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2 , Ом, определяется для короткозамкнутых роторов по формуле (9.168) [1]
, (9.5)
где rс - сопротивление стержня, определяется по формуле (9.169) [1]
Сопротивление стержня rc , Ом, равно:
, (9.6)
где kr - коэффициент увеличения активного сопротивления от действия эффекта вытеснения тока, в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального режима принимают kr равным 1;
а - удельное сопротивление литой алюминиевой обмотки при расчетной температуре, принимаем а равным 0,04910-6 Омм.
Сопротивление части кольца rкл , Ом, находится по формуле (9.170) [1]
. (9.7)
Тогда сопротивление стержня по (9.6) равно
Сопротивление участка замыкающего кольца rкл по (9.7) равно
По (9.5) получим
Активное сопротивление фазы короткозамкнутой обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, Ом, определяется по формуле (9.173) [1]
Приведенное активное сопротивление фазы R'2 короткозамкнутого ротора в относительных единицах вычисляется по формуле
Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора x1 , Ом, определяется по формуле (9.174) [1]
, (9.8)
где f - частота питающей сети, f=50 (Гц);
П1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния;
Л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния;
Д1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния П1 определяется по формуле приведенной в таблице 9.26 [1] для рисунка 9.51, б [1]
, (9.9)
где h3 - высота проводников с учетом изоляции между ними, мм; h3 = 32,4 мм,
h2 - толщина изоляции по высоте между проводниками и клином статора, определяется по таблице 3.9 [1], мм; h2 = 2,2 мм;
ho - толщина изоляции, разделяющая верхние и нижние проводники, определяется по таблице 3.9 [1], мм; ho=2,2 мм;
k - коэффициент, зависящий от шага обмотки;
k' - коэффициент укорочения, зависящий от шага обмотки.
Коэффициент, зависящий от шага обмотки k' определяется по формуле (9.156) [1]
,
Коэффициент зависящий от шага обмотки k определяется по формуле (9.158) [1]
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния л1 определяется по формуле (9.159) [1]
. (9.10)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния Д1 определяется по формуле (9.160) [1]
, (9.11)
где 1 - коэффициент, зависящий от числа пазов на полюс и фазу q=3, укорочения шага обмотки 1 = 0,778, размерных соотношений зубцовых зон и воздушного зазора =1,1 мм.
Коэффициент, зависящий от числа пазов на полюс и фазу 1 , определяется по формуле (9.176) [1]
где к'ск - коэффициент, определяемый по рисунку 9.51, д [1] , к'ск = 0,7;
ск - коэффициент скоса пазов, ск = 0.
По (9.9) получим
По (9.10) получим
По (9.11) получим
По (9.8) получим
Значение индуктивного сопротивления обмотки статора в относительных единицах определяется по формуле
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора х2 , Ом, вычисляется по формуле (9.177) [1]
, (9.12)
где П2 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния стержня ротора;
Л2 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния стержня ротора;
Д2 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния стержня ротора.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния П2 определяется по формуле приведенной в таблице 9.27 [1] для рисунка 9.52, е [1]
где kД - коэффициент, принимаемый в номинальном режиме равным единице.
h1 - высота паза, принимаемая равной 23,14 мм.
Так как bш равно нулю, то получим
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния Л2 определяется по формуле (9.178) [1]
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния Д2 определяется по формуле (9.178) [1]
, (9.13)
где 2 - коэффициент, рассчитываемый по формуле (9.181) [1]
где z - коэффициент, определяемый по рисунку 9.51, а [1] ,
z = 0.
Тогда получим
По (9.13) получим
Тогда по (9.12) получим
(Ом).
Приведенное к обмотке статора индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора определяется по формуле (9.183) [1]
Приведенное индуктивное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора в относительных единицах вычисляется по формуле
10 Расчет потерь
Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали, электрические потери, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке. Основные потери в стали рассчитываются только в сердечнике статора, так как частота перемагничивания ротора в режимах, близких к номинальному, очень мала и потери в стали ротора тоже малы.
Потери в стали основные Pстосн , Вт, определяются по формуле (9.187) [1]
, (10.1)
где 1,0/50 - удельные потери по таблице 9.28 [1] , для стали 2312, 1,0/50 = 1,75 Bт/кг;
- показатель степени по таблице 9.28 [1] , для стали 2312;
= 1,4; кДА - коэффициент, учитывающий влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода; кДА = 1,6;
кДZ - коэффициент, учитывающий влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода, кДZ = 1,8;
ma - масса стали ярма статора, кг;
mz1 - масса стали зубцов статора, кг.
Масса стали ярма статора ma , кг, определяется по формуле (9.188) [1]
, (10.2)
где с - удельная масса стали, кг/м3; с = 7,810 3 кг/м 3.
Масса стали зубцов статора mz1 , кг, находится по формуле (9.189) [1]
, (10.3)
где hz1 - расчетная высота зуба статора, мм; hz1 = 35,5 (мм);
bz1cp - средняя ширина зубца статора.
Средняя ширина зуба статора bz1cp , мм, рассчитывается по формуле
По (10.3) получим
По (10.2) получим
По (10.1) получим
Поверхностные потери в стали ротора приходящиеся на мм2
рпов2 , Вт/ мм2 , определяются по формуле (9.192) [1]
, (10.4)
где к02 -коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов статора на удельные потери; к02 = 1,7;
BО2 - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками статора, Тл.
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками статора BО2 , Тл, находится по формуле (9.190) [1]
где О2 - коэффициент определяемый по рисунку 9.53, б [1]; О2 = 0,31.
По (10.4) получим
Полные поверхностные потери в роторе Рпов2 , Вт, определяются по формуле (9.194) [1]
Пульсационные потери в зубцах ротора Рпул2 , Вт, определяются по формуле (9.200) [1]
, (10.5)
где Впул2-амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов статора, Тл;
mz2-масса зубцов стали ротора, кг.
Амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов статора Впул2 ,Тл, находится по формуле (9.196) [1]
Масса зубцов стали ротора mz2 , кг, находится по формуле (9.201) [1]
где hZ2 - расчетная высота зубца ротора, мм; hz2 = 32,16 мм;
bZ2СР - средняя ширина зубца ротора, мм, bZ2СР = 8,13 мм.
По (10.5) получим
Поверхностные и пульсационные потери в статорах двигателей с короткозамкнутым ротором с закрытыми пазами очень малы, так как в пазах отсутствуют шлицы и пульсации индукции в воздушном зазоре над головками зубцов статора незначительны. Поэтому сумма добавочных потерь в стали РСТДОБ , Вт, определяются по формуле (9.202) [1]
Полные потери в стали Рст , Вт, определяются по формуле (9.203) [1]
Механические потери Рмех , Вт, по формуле (9.213) [1]
где КТ -коэффициент, который берется из таблицы 9.29 [1]; КТ = 0,35.
Добавочные потери при номинальном режиме Рдобн , Вт, определяются по формуле
,
Ток холостого хода двигателя Ixx , А, находится по формуле (9.217) [1]
, (10.6)
где Ixxa - активная составляющая тока холостого хода, А.
Iх.х.р - реактивная составляющая тока холостого хода, Iх.х.рI .
Активная составляющая тока холостого хода Iх.х.а , А, определяется по формуле (9.218) [1]
, (10.7)
где Рэ1хх -электрические потери в статоре при холостом ходе.
Электрические потери в статоре при холостом ходе Рэ1хх , Вт, рассчитываются по формуле (9.218) [1]
По (10.7) получим
По (10.6) получим
Коэффициент мощности при холостом ходе cos() по формуле (9.221) [1]
,
11 Расчет рабочих характеристик
Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости мощности, тока, коэффициента мощности и КПД от скольжения.
Расчет базируется на системе уравнений токов и напряжений асинхронного двигателя, которой соответствует Г-образная схема замещения.
Активное сопротивление намагничивающего контура r12 , Ом, по формуле (9.184) [1]
Реактивное сопротивление намагничивающего контура х12 , Ом, вычисляется по формуле (9.185) [1]
Определим угол , град, по формуле (9.222) [1]
Так как =0,294 град<1, то для определения коэффициента c1 , можно использовать приближенную формулу (9.223) [1].
Определим коэффициент с1 по формуле (9.223) [1]
Активная составляющая тока синхронного холостого хода Iоа , А, определяется по формуле (9.226) [1]
Реактивная составляющая тока синхронного холостого хода Iор , А, определяется по формуле [1]
Значение коэффициентов а', b', а, b находим по формулам (9.227) [1]
.
Потери, не изменяющиеся при скольжении , Вт, определяются по формуле
Принимаем sн R'2 = 0,0184 и рассчитаем рабочие характеристики по [2].
Расчет рабочих характеристик сведем в таблицу 11-1, задаваясь s=0,004; 0,006; 0,008; 0,010; 0,012; 0,014; 0,016; 0,018; 0,020.
Рабочие характеристики представлены на рисунке 2.
Уточненное значение скольжения sн=0,0098.
По данным расчета рабочих характеристик спроектированный двигатель обладает КПД и коэффициентом мощности выше представленных в техническом задании.
Таблица 11-1 - Данные расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Р2н=200 кВт, U1н=380 В, 2р=8, I1н=217,02 А, Вт, Рдобн=1063,8 Вт, Iоа=1,685 А, Iор=65,307 А, r1=0,037 Ом, r'2=0,0184 Ом, с1=1,019, a'=1,038 Ом, а=0,038 Ом, b'=0, b=0,291 Ом.
Расчётная формула |
Ед. |
Скольжение |
||||||||
0,004 |
0,006 |
0,008 |
0,01 |
0,012 |
0,014 |
0,016 |
0,018 |
0,02 |
||
Ом |
4,813 |
3,221 |
2,425 |
1,948 |
1,63 |
1,402 |
1,232 |
1,099 |
0,993 |
|
Ом |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
0,404 |
|
Ом |
4,83 |
3,25 |
2,458 |
1,99 |
1,679 |
1,459 |
1,297 |
1,171 |
1,072 |
|
А |
78,68 |
116,92 |
154,6 |
190,96 |
226,3 |
260,5 |
292,98 |
324,5 |
354,5 |
|
- |
0,996 |
0,991 |
0,987 |
0,979 |
0,971 |
0,961 |
0,95 |
0,939 |
0,926 |
|
- |
0,084 |
0,124 |
0,164 |
0,203 |
0,241 |
0,277 |
0,312 |
0,345 |
0,377 |
|
А |
80,05 |
117,6 |
154,3 |
188,6 |
221,4 |
252,03 |
280,02 |
306,4 |
329,95 |
|
А |
71,92 |
79,81 |
90,66 |
104,07 |
119,9 |
137,5 |
156,7 |
176 |
195,6 |
|
А |
107,6 |
142,1 |
179 |
215,4 |
251,8 |
287,1 |
320,9 |
353,4 |
383,6 |
|
А |
81,04 |
123,5 |
159,2 |
196,7 |
233,1 |
268,3 |
301,8 |
334,2 |
365,1 |
Окончание таблицы 11-1.
кВт |
91,26 |
134,1 |
175,9 |
215 |
252,4 |
287,3 |
319,2 |
349,3 |
376,1 |
|
кВт |
1,29 |
2,24 |
3,56 |
5,15 |
7,04 |
9,15 |
11,43 |
13,86 |
16,33 |
|
кВт |
0,363 |
0,842 |
1,34 |
2,14 |
2,99 |
3,97 |
5,03 |
6,17 |
4,5 |
|
Вт |
0,262 |
0,456 |
0,724 |
1,048 |
1,432 |
1,863 |
2,326 |
2,821 |
3,324 |
|
кВт |
4,21 |
5,83 |
7,91 |
10,63 |
13,75 |
17,27 |
21,11 |
25,14 |
26,44 |
|
кВт |
87,05 |
128,3 |
168 |
204,4 |
238,7 |
270,03 |
298,1 |
318,5 |
349,7 |
|
- |
0,88 |
0,956 |
0,955 |
0,951 |
0,946 |
0,94 |
0,934 |
0,928 |
0,93 |
|
- |
0,74 |
0,828 |
0,862 |
0,876 |
0,879 |
0,878 |
0,873 |
0,867 |
0,86 |
12 Расчет пусковых характеристик
Рассчитаем точки характеристик, соответствующих скольжениям s от 1 до значения, соответствующего режиму, близкому к номинальному. Расчет проведем с помощью программы «PROEKTEM» по [2]. Результаты расчета сведены в таблицу 12-1. Пусковые характеристики приведены на рисунке 2 в графической части.
Таблица 12-1 - Результаты расчета пусковых характеристик
s |
Iп/Iн |
Мп/Мн |
1 |
5,145 |
0,543 |
0,95 |
5,12 |
0,551 |
0,9 |
5,094 |
0,559 |
0,85 |
5,056 |
0,566 |
0,8 |
5,029 |
0,577 |
0,75 |
5,001 |
0,589 |
0,7 |
4,972 |
0,603 |
0,65 |
4,941 |
0,62 |
0,6 |
4,909 |
0,641 |
0,55 |
4,875 |
0,665 |
0,5 |
4,838 |
0,696 |
0,45 |
4,797 |
0,734 |
0,4 |
4,749 |
0,782 |
0,35 |
4,681 |
0,84 |
0,3 |
4,606 |
0,92 |
Окончание таблицы 12-1.
0,25 |
4,499 |
1,025 |
0,2 |
4,324 |
1,155 |
0,15 |
4,026 |
1,309 |
0,1 |
3,463 |
1,429 |
0,05 |
2,288 |
1,228 |
При критическом скольжении 0,1149 кратность пускового тока равна 3,679, а кратность пускового момента равна 1,409.
Данные для расчета пусковых характеристик представлены в приложении.
13 Тепловой расчет
Расчет нагрева производят, используя значения потерь, полученных для номинального режима.
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя , С, определяется по формуле (9.315) [1]
, (13.1)
где К - коэффициент учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передаётся через станину непосредственно в окружающую среду, принимается по таблице 9.35 [1]; К=0,76;
Р'эп1 - электрические потери в обмотке статора в пазовой части при номинальном скольжении sн=0,0098, Вт;
1-коэффициент теплоотдачи с поверхности по рисунку 9.68,
б [1]; 1 =105.
Электрические потери в обмотке статора в пазовой части при номинальном скольжении sн=0,0181 Р'эп1 , Вт, определяются по формуле (9.314) [1]
где к - коэффициент увеличения потерь для обмоток с изоляцией F; к=1,07;
По (13.1) получим
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора , С, определяется по формуле (9.316) [1]
где bиз1 - односторонняя толщина изоляции в пазу, мм, bиз1 = 1,9;
экв- средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции, Вт·/(м·С);
Пп1 - расчетный периметр поперечного сечения паза статора, мм.
Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции экв , Вт·/(м·С), для класса нагревостойкости F; экв =0,16 Вт·/(м·С);
Расчетный периметр поперечного сечения паза статора Пп1 мм, для полуоткрытых прямоугольных пазов определяется по формуле (9.317) [1]
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей , С, вычисляется по формуле (9.319) [1]
, (13.2)
где bиз.л1-толщина односторонней изоляции лобовой части катушки; bиз.л1 =0,05; Пл1-периметр условной поверхности охлаждения лобовой части катушки; Пл1 = Пп1 = 94,6 мм;
Р'эл1 - электрические потери в обмотке статора в лобовой части, Вт.
Электрические потери в обмотке статора в лобовой части Р'эл1 , Вт, определяются по формуле (9.314) [1]
По (13.2) получим
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины , С, определяется по формуле (9.320) [1]
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, , С, определяется по формуле (9.321) [1]
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды , С, определяется по формуле (9.322)
, (13.3)
где -сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт;
Sкор- эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, мм2;
в -коэффициент подогрева воздуха по рисунку 9.68, б [1]; в =1000 В.
Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя , Вт, определяется по формуле (9.323) [1]
, (13.4)
где - сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчетной температуре с учетом их увеличения, Вт.
Сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчетной температуре с учетом их увеличения , Вт, определяется по формуле (9.324) [1]
, (13.5)
где - сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчетной температуре, Вт.
, (13.6)
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса Sкор , м2 , определяется по формуле (9.325) [1]
Тогда получим
По (13.6) получим
По (13.5) получим
По (13.4) получим
По (13.3) получим
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды , С, определяется по формуле (9.328) [1]
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды меньше установленной в таблице 5-1 [1] , так как =83,68<100 С.
14 Вентиляционный расчет
Требуемый для охлаждения расход воздуха Qв, м 3/с , определяется по формуле (9.338) [1]
Расход воздуха, который может быть получен при данных размерах двигателя, оценивается эмпирической формулой (9.339) [1]
где nk - число радиальных вентиляционных каналов, м,
bk - ширина радиальных вентиляционных каналов, м,
т - коэффициент, учитывающий суммарное воздействие всех нагнетательных элементов, т=3,15.
Расход воздуха обеспечиваемый конструкцией ротора Q'в = 1,029 м 3/с больше требуемого для охлаждения расхода воздуха Qв = 0,849 м 3/с.
15 Заключение
Спроектированный мной электрический двигатель 4АН355М8 отвечает поставленным в техническом задании требованиям. Энергетические показатели данного двигателя выше показателей своего аналога, а нагрев обмоток двигателя находится в допустимых пределах. Расход воздуха, обеспечиваемый конструкцией ротора, больше требуемого для охлаждения расхода воздуха.
16 Библиографический список
1. Копылов И.П., Клоков Б.К. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов.- 3-е изд., испр. И доп. - М.:Высш. Шк., 2002.-757 с.
2. Вигриянов П.Г., Воронин С.Г. Расчет характеристик электрических машин: Учебное пособие по курсовому проектированию. -Челябинск: ЧПИ, 1986.-42 с.
3. Кравчик А.Е. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник. -М. Энергоиздат, 1982. 504с.
4. Попова Г.Н. Справочник по машиностроительному черчению. 14-е. издание., переработанное и дополненное.-Л.: Машиностроение, Ленинград., 1981.-416с.
Приложение А - Данные для расчёта пусковых характеристик
U1н = 380 В; вш1 = 0,00639 м;
I1н = 217,02 А; h1 = 0,031655 м;
I 2н = 92,998 А; h2 = 0;
а = 2; hш = 0;
up1 = 10; h ш = 0,0005;
кm = 1,401; h =0;
коб1 = 0,912; hш1 = 0,0008 м;
к = 0,834; hс = 0,03216 м;
ку1 = 0,95; R1 = 0,021 Ом;
Sн = 0,0098; R2 = 7,707 10-5 Ом;
П1 = 1,363; R 2 = 0,0322 Ом;
Д1 = 0,547; x1 = 0,187 Ом;
Л1 = 0,724; х2 = 0,175 Ом;
П2 = 1,791; х12 = 5,712 Ом;
Д2 = 1,138; Rc = 5,872 10-5 Ом;
Л2 = 0,611; qc = 2,5455 10-4 м2;
Z1 = 72; метка паза статора - 7;
Z2 = 86; метка паза ротора - 1.
t1 = 0,01781 м;
= 0,001 м;
в = 0,00852 м;
в = 0; в = 0,0118 м.
Копылов С.В.