Содержание

Введение……………………………………………………………………...3

Задание на курсовую работу…………………………………………….....4

1. Выбор и расчет основных параметров асинхронного двигателя с

фазным ротором……………………………………………………………..4

1.1 Определение главных размеров асинхронной машины…………….4

1.2. Обмотка, пазы и ярмо статора………………………………………...7

2. Расчет фазного ротора…………………………………………………..13

3. Параметры двигателя……………………………………………………18

4. Проверочный расчет магнитной цепи………………………………...20

5. Схема развертки обмотки статора……………………………………..21

6. Механическая характеристика асинхронного двигателя……………23

7. Расчет пусковой диаграммы и пускових сопротивлений для автоматического пуска…………………………………………………………..25

7.1 Расчёт пусковых сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором…………………………………………………………………………...25

7.2 Пусковая диаграмма асинхронного двигателя……………………...26

7.3 Схема управления при помощи командо-контроллера…………………..........................................................................29

Заключение………………………………………………………………….31

Список литературы…………………………………………………………32

---

Введение

Асинхронные двигатели широко используются в промышленности благодаря простоте их конструкции, надежности в эксплуатации и сравнительно низкой себестоимости.

Наиболее простыми в отношении устройства и управления, надежными в эксплуатации, имеющими наименьшую массу, габариты и стоимость при определенной мощности, являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Их масса на единицу мощности в 1,5-2,0 раза ниже, чем у машин постоянного тока. Чаще всего асинхронные двигатели применяются при невысокой частоте включений, когда не регулируют частоту вращения или возможно ступенчатое её регулирование.

В установках, где требуется регулирование частоты вращения в относительно небольших пределах, необходимы плавный пуск, хорошие тормозные качества, ограничение токов в переходных процессах и т.д., находят широкое применение асинхронные двигатели с фазным ротором. Характерной особенностью этих двигателей является возможность уменьшения с помощью реостатов их пусковых токов при одновременном увеличении пускового момента.

При выборе двигателя по мощности следует исходить из необходимости его полного использования в процессе работы. В случае завышения номинальной мощности двигателя снижаются технико-экономические показатели электропривода, т.е. КПД и коэффициент мощности. Если же нагрузка на валу двигателя превышает номинальную, то это приводит к росту токов в его обмотках, а значит и потерь мощности выше соответствующих номинальных значений.

---

Задание на курсовую работу.

Ном. мощность, РН	Синхр. частота вращения, n1	Схема соединения обмоток статора	Линейное напряжение, Uл	Ммах /Mном	Ном. скольжениеSH
кВт	об./мин.		В.		%
9,0	3000	Y	220	2,7	4,0

1. Выбор и расчет основных параметров асинхронного

двигателя с фазным ротором.

1.1 Определение главных размеров асинхронной машины.

К главным размерам машины относятся:

внутренний диаметр статора; расчётная длина воздушного зазора;

Если взять частоту сети 50Гц то число пар полюсов:

; , или

где - синхронная частота вращения магнитного поля статора.

Расчётная мощность:

;

где - коэффициент, показывающий какую часть от номинального напряжения составляет ЭДС в обмотке статора (принимается по графику, рис.1.1); - номинальная мощность на валу двигателя; - коэффициент полезного действия; - коэффициент мощности.

Приближенные значения и , принимаются по [1] табл. 1.2.

---

Рисунок 1.1 – График зависимости коэффициент

от числа пар полюсов.

Предварительно по рис. 1.2 определяется высота оси вращения двигателя для заданной мощности.

Рисунок 1.2 – Графики зависимости высоты оси вращения

двигателя от его параметров.

При заданной мощности , и высота оси вращения .

Выбирается высота оси вращения , и соответствующий диаметр статора по табл. 1.1.

Таблица 1. Высота оси вращения электрических машин (ГОСТ 13267-73) и соответствующие им наружные диаметры статоров

асинхронных двигателей серии 4А.

h, мм	56	63	71	80	90	100	112	132
Dа, м	0.089	0.1	0.116	0.131	0.149	0.168	0.191	0.225
h, мм	160	180	200	225	355	280	315	355
Dа, м	0.272	0.313	0.349	0.392	0.660	0.530	0.590	0,660

Коэффициент для числа пар полюсов статора определяется по табл. 1.4 [1].

Внутренний диаметр статора:

;

Полюсное деление статора определяется из выражения:

;

Расчетная длина статора:

где - синхронная угловая частота вращения магнитного поля статора.

;

Коэффициенты полюсного перекрытия и формы поля принимаются из расчета синусоидального поля в воздушном зазоре.

Значение обмоточного коэффициента предварительно принимается

- для двухслойных обмоток , при .

Параметры и определяются по графикам, рис. 1.3.

Рисунок 1.3 - Зависимости магнитной индукции и линейной нагрузки от внешнего диаметра статора.

Принимаются и .

Тогда расчетная длина статора:

Так как , то конструктивная длина статора и ротора .

1.2. Обмотка, пазы и ярмо статора.

Предварительный выбор зубцового деления осуществляется по рис. 1.4, где зона 2 определяет возможные значения для двигателей с высотой оси вращения .

Из рис. 1.4 выбираются пределы значений , .

Рисунок 1.4 – Зависимости величины зубцового шага от значения полюсного деления статора со всыпной обмоткой.

Тогда возможные числа пазов статора:

;

;

Окончательно число пазов статора принимается из полученных пределов с учетом, что число пазов, приходящееся на фазу и полюс, должно быть целым:

Тогда зубцовый шаг статора:

Число проводников в пазу.

Количество эффективных проводников вначале определяется при условии, что число параллельных ветвей в обмотке равно единице ( ), а номинальный ток обмотки статора:

;

;

Число округляем до целого. Величина зависит от типа обмотки и числа полюсов.

Число витков в фазе обмотки:

;

Окончательное значение линейной нагрузки:

;

Рассчитанное значение линейной нагрузки незначительно отличается от принятого ранее.

Сечение эффективных проводников определяется, исходя из допустимой плотности тока , которая для мягких секций принимается в пределах , для машин мощностью 1- 100 кВт (большая плотность для машин меньшей мощности).

---

При определении сечения обмоточных проводников следует учитывать, что для всыпных мягких обмоток, закладываемых в полузакрытые пазы, могут быть использованы провода круглого сечения диаметром не более 1,8 мм (в сечении этому диаметру соответствует площадь около , чтобы проводники легко проходили в паз через его щель).

;

Условие не выполняется, эффективный проводник разделяется на три элементарных в одном эффективном - .

Далее по табл. 1.5 [1], выбираются стандартное сечение проводника , ближайшее к ; марка провода; диаметры и сечения «голого» и изолированного проводов .

Выбирается провод ПЭТ-155, , , , .

Уточняется плотность тока:

;

Уточненное значение плотности тока лежит в рекомендуемых пределах .

Размеры паза зубца и пазовая изоляция.

Общее число проводников в пазу:

;

Площадь, занимаемая проводниками:

;

Свободная площадь паза:

;

где - коэффициент заполнения свободной площади паза изолированными проводниками.

Из таблицы 9.12 [2] находится значения магнитной индукции на участках цепи для :

Ярма статора .

Зубцы статора при постоянном сечении (круглый провод) .

Способ изолирования листов электротехнической стали – оксидирование, коэффициент заполнения сталью магнитопровода - .

Высота ярма статора:

;

где Ф - магнитный поток.

;

Высоту паза:

;

Ширина зубца статора:

;

При угол скоса паза принимается .

Угол между осями зубцов:

;

Расстояние между стенками зубцов:

Ширина шлица паза:

;

Высота шлица и высота клиновой части паза выполняется в пределах:

;

;

;

Рисунок 1.5 – Эскиз паза статора.

2. Расчет фазного ротора

Для нормальной работы асинхронного двигателя необходимо, чтобы фазная обмотка ротора имела столько же фаз и полюсов, сколько и обмотка статора, т.е. и .

Число пазов на полюс и фазу ротора , а также число пазов ротора должно отличаться от числа пазов статора и определяется по формуле:

;

;

Для определения числа витков:

; ;

В фазе роторов с катушечной обмоткой (когда ) устанавливается значение ЭДС фазы Е₂:

при соединении в звезду:

;

где - напряжение на контактных кольцах в момент пуска двигателя, которое должно находиться в пределах 150 - 200 В.

Число эффективных проводников в пазу:

;

Уточняется число витков в фазе:

;

и проверяется

;

Фазный ток ротора:

;

где - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение , принимается по рис. 2.1.

- коэффициент для приведения параметров неподвижного ротора к параметрам статора.

;

где , - обмоточные коэффициенты статора и ротора.

Значения коэффициентов для диаметральных обмоток приведены в табл. 1.7 [1].

Рисунок 2.1 – Зависимость коэффициента

от коэффициента мощности.

Внешний диаметр ротора определяется по формуле:

;

где δ – ширина воздушного зазора.

---

Смотрите также файлы

• Электромагнитная совместимость и средства защиты.docx

• Электромагнитны переходные процессы.pdf

• вопросы 2017-2018.docx

• Лабараторна робота №8 ТП Ч.2.docx

• 2 (1).docx