Файл: Министерство Образования Российской Федерации Государственный Технический Университет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 157

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Часть 1

Часть 2

3. Расчёт намагничивающихся сил.

3.1 МДС для воздушного зазора

3.2 МДС для главного полюса

3.3 МДС для станины

3.3 МДС для зазора в стыке между главным полюсом и станиной

4. Обмотка якоря

5. Выбор параметров дополнительных полюсов.

5.1 поперечная МДС якоря:

6. Потери и КПД

6.1 Расчёт электрических потерь

6.2 Расчёт потерь в стали якоря

6.3 Механические потери

7. Рабочие характеристики

Приложение 1

П риложение 2


Министерство Образования Российской Федерации

Государственный Технический Университет

«МАДИ»


Кафедра «Электротехники и электрооборудования»
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
«Методическое указание по расчету асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока»

Утверждаю

Зав.кафедрой профессор,д.т.н.

_______В.Е..Ютт.

Оглавление


Часть 1 5

1.Проверочный электромагнитный расчет, определение параметров схемы замещения и построение рабочих характеристик асинхронных двигателей 5

1.1 Цель работы и исходные данные. 5

1.2 Определение удельных проводимостей потоков рассеяния и обмоток статора и ротора. 6

1.2.1. Удельная проводимость потоков рассеяния по пазам. 6

1.2.2. Удельная проводимость потоков рассеяния по коронкам зубцов (дифференциальное рассеяние) 7

1.2.3. Удельная проводимость потоков рассеяния вокруг лобовых частей обмотки λs 8

2.Определение параметров обмоток статора и ротора. 10

2.1. Обмотка статора 10

2.1.1. Число пазов на полюс-фазу статора 10

2.1.2. Число эффективных витков фазы обмотки статора 10

2.1.3. Обмоточный коэффициент обмотки статора 10

2.2. Обмотка ротора с контактными кольцами (с фазным ротором) 12

2.2.1. Число пазов на полюс и фазу ротора 12

2.2.4. Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора с контактными кольцами к обмотке статора 13

2.2.5. Коэффициент приведения сопротивления обмотки короткозамкнутого ротора и обмотке статора. 13

3.Расчет омических сопротивлений 13

3.1. Обмотка статора 13

3.1.1. Средняя длина витка 13

3.1.2. Омическое сопротивление фазы обмотки статора 13

3.1.3. Омическое сопротивление фазы обмотки статора 13

3.2. Обмотка ротора с контактными кольцами (фазовый ротор) 14

3.2.1. Средняя длина витка 14

3.2.2. Омическое сопротивление фазы обмотки ротора 14

3.2.3. Омическое сопротивление фазы обмотки ротора 14

4.Обмотка короткозамкнутого ротора 15

4.1.1. Омическое сопротивление при 20ºС 15

4.1.2. Омическое сопротивление стержня 15

4.1.3. Омическое сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к стержню при 20ºС. 15

4.1.4. Омическое сопротивление короткозамыкающих колец приведенное к стержню. 15

4.1.5. Омическое сопротивление фазы ротора 16

5.Расчет индуктивных сопротивлений 16

5.1. Суммарная удельная проводимость потоков рассеяния 16

5.2. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора 16

5.3. Индуктивное сопротивление фазы обмоток ротора с контактными кольцами 17

5.4. Индуктивные сопротивления фазы короткозамкнутого ротора 17

5.5. Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора 17

6.Определение потерь в железе 17

7.Расчет токов холостого хода. 18

7.1. Магнитный поток в воздушном зазоре на один полюс 18

7.2. Расчет ампервитков воздушного зазора. 20

7.3. Расчет ампервитков зубцов статора 20

7.4. Расчет ампервитков зубцов ротора 21

7.5. Расчет ампервитков спинки(ярме) статора 22

7.6. Расчет ампервитков спинки ротора 22

7.7. Определение тока холостого хода 23

8.Круговая диаграмма. 23

8.1. Данные для построения круговой диаграммы. 23

8.2. Активные и индуктивные сопротивления, приведенные к эквивалентной схеме. 24

8.3. Данные круговой диаграммы 24

8.4. Построение круговой диаграммы 24

8.5. Значения отрезков в круговой диаграмме (снимаемые с круговой диаграммы, все отрезки измеряются в мм) 25

8.6. Опеределение основных величин из круговой диаграммы. 27

8.7. Расчет и построение характеристик. 29

Часть 2 31

1. Расчёт магнитных цепей двигателя. 33

2. Определение магнитной индукции в отдельных элементах магнитной цепи. 34

2.1 Магнитная индукция в главном полюсе. 34

2.2 Магнитная индукция в зубах якоря. 34

2.3 Ширина зубцов якоря в верхней части. 34

2.4 Магнитная индукция в сечении якоря. 36

2.5 Магнитная индукция в спинке якоря. 36

2.6 Магнитная индукция в станине. 36

3. Расчёт намагничивающихся сил. 37

3.1 МДС для воздушного зазора 37

3.2 МДС для главного полюса 38

3.3 МДС для станины 38

3.3 МДС для зазора в стыке между главным полюсом и станиной 38

4. Обмотка якоря 40

5. Выбор параметров дополнительных полюсов. 42

5.1 поперечная МДС якоря: 42

6. Потери и КПД 43

6.1 Расчёт электрических потерь 43

6.2 Расчёт потерь в стали якоря 44

6.3 Механические потери 45

7. Рабочие характеристики 45

7.1 Ток якоря 45

Приложение 1 47

Приложение 2 48


Часть 1


Методические указания к выполнению курсовой работы

«Электродвигатели постоянного тока»

  1. Проверочный электромагнитный расчет, определение параметров схемы замещения и построение рабочих характеристик асинхронных двигателей

    1. Цель работы и исходные данные.

Целью курсовой работы (проекта) является электромагнитный расчет асинхронного двигателя по исходным данным, приведенным в таблицах 1 и 2 и построение его рабочих характеристик на основании круговой диаграммы, т.е. построение зависимостей:



Где: P1 – потребляемая мощность, Вт;

– К.П.Д;

– коэффициент мощности;

– ток статора, А;

– скольжение, %;

– частота вращения ротора, об/мин;

– вращающий момент, Нм;

–мощность на валу двигателя, Вт;

Основными исходными данными для расчета являются:

  • Тип двигателя (расчетный вариант);

  • Номинальная мощность на валу, Вт;

  • Номинальный ток статора, А;

  • Число пар полюсов;

  • Номинальное напряжение, В;

В таблице 1 заданы геометрические размеры статора и ротора асинхронных двигателей типа МТ (крановые асинхронные двигатели), размеры пазов и другие параметры.

В таблице 2 заданы номинальные параметры двигателей и их обмоточные данные для исполнений с фазовым ротором. Данные по короткозамкнутым роторам указаны в таблице 1. Статоры двигателей одного типа с фазным и короткозамкнутым ротором не отличаются.



    1. Определение удельных проводимостей потоков рассеяния и обмоток статора и ротора.


Для определения индуктивных сопротивлений статора и ротора поле рассеяния разбивают на 3 составляющие: пазовое, дифференциальное и лобовых частей обмоток.

Для каждой составляющей определяют магнитную проводимость (λn, λk, λs), суммируют эти проводимости и по ним рассчитывают индуктивное сопротивление. Перед расчетом удельных проводимостей следует указать на определение некоторых параметров обмоток необходимых для указанного расчета.

Так: Kу – коэффициент уменьшения рассеяния вследствие укорочения шага обмотки. Определяется по графику 1 (см. Приложение 1).

– коэффициент укорочения шага обмотки

– шаг обмотки по пазам (отдельно по статору и ротору)

– полюсное деление по пазам, равное

– для статора, – для ротора (1)

Z1 (Z2) – число пазов статора (ротора) (таблица 1.)

(2)

– коэффициент воздушного зазора

– обмоточные коэффициенты статора и ротора

Средняя длина витка обмоток статора и ротора

; м (3)

– длина пакета железа статора или ротора

Ls – длина лобовой части обмотки статора или ротора, которая определяется так:




; м (4)

Где: знак «-» для обмотки ротора

знак «+» для обмотки статора

hz1(hz2) – высота зуба статора (ротора),

Уz1(Уz2) – шаг обмотки в пазах статора (ротора)

Di – внутренний диаметр статора (диаметр расточки статора), м

при 2p = 6; A = 1,45

при 2p = 8; A = 1,55

1.2.1. Удельная проводимость потоков рассеяния по пазам.

рис.1 рис.2 рис.3 рис.4 




Для однослойной обмотки (рис.1)

(5)

Для двухслойной обмотки (рис.2)

(6)

Для паза (рис.3)

(7)

Для паза (рис.4)

(8)
Для однослойно-двухслойной обмотки берется среднее значение между λnдвухслойной и λnоднослойной.

Размеры пазов указаны в таблице 1, тип обмотки в таблице 2.


1.2.2. Удельная проводимость потоков рассеяния по коронкам зубцов (дифференциальное рассеяние)

Двигатели контактными кольцами: (двигатели с фазным ротором)

Статор:

(9)

Ротор:

(10)

При диаметральном шаге ротора:

(11)

где:

Z1(Z2) – число пазов статора (ротора)

fw1(fw2) – обмоточные коэффициенты статора (ротора) определяются по выражению (32)

p – число пар полюсов

Kc – коэффициент Картера

Kβ1(Kβ2) – коэффициент, учитывающий изменение рассеяния в фазных зонах в зависимости от укорочения шага обмотки.

δ – величина воздушного зазора, мм

Значения коэффициентов Kβ1(Kβ2) в зависимости от укорочения шага обмотки

β = Yz/tz– при фазной зоне равной 60º приведены ниже в таблице 1.

Таблица 1

β
Kβ
β
Kβ
β
Kβ
β
Kβ

0,5
0,00218
0,63
0,0025
0,76
0,00054
0,89
0,00077

0,51
0,00224
0,64
0,00242
0,77
0,00046
0,9
0,00093

0,52
0,00231
0,65
0,00222
0,78
0,00036
0,91
0,00107

0,53
0,00237
0,66
0,0021
0,79
0,0003
0,92
0,00122

0,54
0,00244
0,67
0,00196
0,8
0,00026
0,93
0,00145

0,55
0,00248
0,68
0,00181
0,81
0,00025
0,94
0,00157

0,56
0,00252
0,69
0,0016
0,82
0,00025
0,95
0,00171

0,57
0,00255
0,7
0,0013
0,83
0,00026
0,96
0,00185

0,58
0,00258
0,71
0,00108
0,84
0,0003
0,97
0,00197

0,59
0,00259
0,72
0,00218
0,85
0,00037
0,98
0,00209

0,6
0,00259
0,73
0,00092
0,86
0,00042
0,99
0,00213

0,61
0,00259
0,74
0,00076
0,87
0,0005
1
0,00214

0,62
0,00256
0,75
0,00065
0,88
0,00063






Короткозамкнутые двигатели

Для двигателей с короткозамкнутым ротором удельная проводимость потоков рассеяния по коронкам зубцов определяется по формулам:

Смотрите также файлы