WRC vastuvõtt avaldamiseks ebs spbget "leti". Kursusetöö: Oravapuurrootoriga asünkroonmootori projekteerimine Pinnakadud rootoris

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://www.allbest.ru/

Elektriautod

kursuse projekt

"Oravapuuriga rootoriga asünkroonmootori projekteerimine"

Tehniline ülesanne

Disainige asünkroonne kolmefaasiline mootor koos oravapuuriga rootoriga:

P \u003d 15 kW, U = 220/380 V, 2r \u003d 2;

n = 3000 p/min, = 90%, cos = 0,89, S NOM = 3%;

h=160 Mp/Mn=1,8, Mmax/Mn=2,7, Ip/In=7;

disain IM1001;

teostus vastavalt kaitsemeetodile IP44;

jahutusmeetod IC0141;

kliimakujundus- ja paigutuskategooria U3;

isolatsiooniklass F.

töörežiim S1

Peamiste geomeetriliste mõõtmete määramine

1. Eelvalige pöörlemistelje kõrgus vastavalt joonisele fig. 8.17, a (edaspidi kõik valemid, tabelid ja joonised alates) h = 150 mm.

Tabelist. 8.6 aktsepteerime lähima väiksema väärtuse h \u003d 132 mm ja a \u003d 0,225 m (D a on staatori välisläbimõõt).

2. Määrake staatori siseläbimõõt:

D = K D D a = 0,560,225 \u003d 0,126 (m)

K D - proportsionaalsuse koefitsient, määratakse tabelist. 8.7.

3. Pooluste jagamine

m

kus 2p on pooluste paaride arv.

4. Määrake arvutatud võimsus:

P \u003d (P 2 k E) / (cos)

k E - staatori mähise EMF ja nimipinge suhe, mis on määratud jooniselt fig. 8,20, k E = 0,983

- Asünkroonse mootori kasutegur vastavalt joonisele fig. 8,21,a, = 0,89, cos = 0,91

P 2 - mootori võlli võimsus, W

P = (1510 3 0,983) / (0,890,91) = 18206 (W)

5. Määrame elektromagnetilised koormused (esialgselt) vastavalt joonisele. 8.22b:

Lineaarne koormus (mähise kõigi pöörete voolu ja ümbermõõdu suhe) A \u003d 25,310 3 (A / m)

Õhupilu induktsioon B= 0,73 (T)

6. Eelmähise koefitsient valitakse sõltuvalt staatori mähise tüübist. Ühekihiliste mähiste puhul k O1 = 0,95 0,96.

Võtame k O1 = 0,96.

7. Õhupilu hinnanguline pikkus määratakse järgmise valemiga:

= P / (k B D 2 k O 1 AB)

k B - välja kuju koefitsient, varem võetud võrdseks

k B \u003d / () \u003d 1.11

- mootori võlli sünkroonne nurkkiirus, rad/s, arvutatakse valemiga

rad/s

kus 1 - võimsuse sagedus, Hz

= 18206 / (1,110,126 2 3140,9625,310 3 0,73) = 0,19 (m)

8. Kontrollige seost = / . See peaks jääma vahemikku 0,19 0,87, määratud jooniselt fig. 8.25:

= 0,19 / 0,198 = 0,96

Saadud väärtus on suurem kui soovitatavad piirid, seetõttu aktsepteerime standardseeriast (tabel 8.6) suuruselt järgmisena pöördetelje kõrgust h = 160 mm. Kordame arvutusi vastavalt lõigetele. 1-8:

D a = 0,272 (m) P = 1510 3 0,984 / (0,910,89) \u003d 18224 (W)

D = 0,560,272 = 0,152 (m) A = 3410 3 (A/m)

= (3,140,152) / 2 = 0,239 (m) B = 0,738 (T)

= 18224 / (1110,152 2 3140,963610 3 0,738) = 0,091 (m)

= 0,091 / 0,239 = 0,38

Mähise, pilude ja staatori ikke arvutamine

Definitsioon Z 1 , 1 ja lõigud juhtmed mähised staator

1. Hammaste jaotuse 1 piirväärtused määrame vastavalt joonisele fig. 6-15:

1 max = 18 (mm) 1 min = 13 (mm)

2. Staatori pilude arvu piirväärtused määratakse järgmiste valemitega

Aktsepteerime 1 = 36, siis q = Z 1 / (2pm), kus m on faaside arv

q = 36 / (23) = 6

Mähis on ühekihiline.

3. Lõpuks määrame staatori hammaste jaotuse:

m = 1410 -3 m

4. Leidke soones olevate efektiivsete juhtide arv (varem eeldusel, et mähises pole paralleelseid harusid (a = 1)):

u=

I 1H - staatori mähise nimivool A ja määratakse järgmise valemiga:

I 1H = P 2 / (mU 1 H cos) \u003d 1510 3 / (32200,890,91) \u003d 28,06 (A)

u==16

5. Aktsepteerime siis a = 2

u \u003d au \u003d 216 \u003d 32

6. Hankige lõplikud väärtused:

keerdude arv mähisfaasis

lineaarne koormus

Olen

voolu

Ф = (1) -1

k O1 - mähise koefitsiendi lõppväärtus, mis määratakse järgmise valemiga:

k О1 = k У k Р

k Y - ühekihilise mähise lühendustegur k Y \u003d 1

k P - jaotuskoefitsient, määratakse tabelist. 3.16 esimese harmoonilise jaoks

k P = 0,957

F = = 0,01 (Wb)

õhuvahe induktsioon

Tl

Väärtused A ja B on lubatud piirides (joonis 8.22, b)

7. Voolutihedus staatori mähises (esialgne):

J 1 \u003d (AJ 1) / A \u003d (18110 9) / (33,810 3) \u003d 5,3610 6 (A / m 2)

lineaarkoormuse ja voolutiheduse korrutis määratakse jooniselt fig. 8.27b.

Efektiivne juhi ristlõige (esialgu):

q EF \u003d I 1 H / (aJ 1) \u003d 28,06 / (25,1310 6) \u003d 2,7310 -6 (m 2) \u003d 2,73 (mm 2)

Aktsepteerime siis n EL = 2

q EL \u003d q EF / 2 \u003d 2,73 / 2 \u003d 1,365 (mm 2)

n EL - elementaarjuhtide arv

q EL - elementaarjuhi lõik

Valime PETV mähisjuhtme (vastavalt tabelile A3.1) järgmiste andmetega:

tühitraadi nimiläbimõõt d EL = 1,32 mm

isoleeritud traadi läbimõõdu keskmine väärtus d IZ = 1,384 mm

palja traadi ristlõikepindala q EL \u003d 1,118 mm 2

efektiivse juhi ristlõikepindala q EF \u003d 1,1182 \u003d 2,236 (mm 2)

9. Voolutihedus staatori mähises (lõpuks)

Makse suurused hammastega tsoonid staator ja õhku kliirens

Groove staator - vastavalt joonisele. 1a mõõtmete suhtega, mis tagab hammaste külgpindade paralleelsuse.

1. Esialgu võtame vastu vastavalt tabelile. 8.10:

induktsiooni väärtus staatori hammastes B Z1 = 1,9 (T) induktsiooni väärtus staatori ikkes B a = 1,6 (T), siis hamba laius

b Z1 =

k C - südamiku täitmistegur terasega, vastavalt tabelile. 8,11 oksüdeeritud lehtede puhul terasemargist 2013 k C = 0,97

CT1 - staatori südamike terase pikkus, 1,5 mm masinate jaoks

ST1 = 0,091 (m)

b Z1 = = 6,410 -3 (m) = 6,4 (mm)

staatori ikke kõrgus

2. Aktsepteerime templi soone mõõtmeid:

soone laius b W = 4,0 (mm)

soone pilu kõrgus h W = 1,0 (mm) , = 45

soone kõrgus

h P \u003d h a = 23,8 (mm) (25)

soone põhja laius

b 2 = = = 14,5 (mm) (26)

soone ülaosa laius

b 1 = = = 10,4 (mm) (27)

h 1 = h P - + = = 19,6 (mm) (28)

3. Läbipaistva soone mõõtmed, võttes arvesse koostevarusid:

h = 160 250 (mm) b P = 0,2 (mm); h P = 0,2 (mm)

b 2 \u003d b 2 - b P \u003d 14,5 - 0,2 \u003d 14,3 (mm) (29)

b 1 \u003d b 1 - b P \u003d 10,4 - 0,2 \u003d 10,2 (mm) (30)

h 1 \u003d h 1 - h P = 19,6 - 0,2 \u003d 19,4 (mm) (31)

Soone ristlõikepindala juhtmete paigutamiseks:

S P \u003d S S PR-st

tihendite ristlõikepindala S PR = 0

kesta isolatsiooni ristlõikepindala soones

S FROM \u003d b FROM (2 h P + b 1 + b 2)

b FROM - ühepoolse isolatsiooni paksus soones, vastavalt tabelile. 3,1 b FROM = 0,4 (mm)

S ALT \u003d 0,4 (223,8 + 14,5 + 10,4) \u003d 29 (mm 2)

S P = 0,5 (14,3 + 10,2) 19,4 29 \u003d 208,65 (mm 2)

4. Soone täitmistegur:

k Z \u003d [(d IZ) 2 u n n EL] / S P \u003d (1,405 2 402) / 208,65 \u003d 0,757 (34)

Mähise mehhaniseeritud paigaldamisel saadud k W väärtus on liiga suur. Täitetegur peab olema vahemikus 0,70–0,72 (tabelist 3-12). Vähendage täiteteguri väärtust, suurendades soone ristlõike pindala.

Võtame B Z1 = 1,94 (T) ja B a = 1,64 (T), mis on vastuvõetav, kuna need väärtused ületavad soovituslikke väärtusi vaid 2,5–3%.

5. Kordame arvutust vastavalt lõigetele. 1-4.

b Z1 = = 0,0063 (m) = 6,3 (mm) b 2 = = 11,55 (mm)

h a = = 0,0353 (m) = 35,3 (mm) b 1 = = 8,46 (mm)

h P = = 24,7 (mm) h 1 = = 20,25 (mm)

b 2 \u003d \u003d 11,75 (mm)

b 1 = = 8,66 (mm)

h 1 = = 20,45 (mm)

S ALT \u003d \u003d 29,9 (mm 2)

S P \u003d \u003d 172,7 (mm 2)

k Z = = 0,7088 0,71

Templi soone mõõtmed on näidatud joonisel fig. 1, a.

Rootori mähise, pilude ja ikke arvutamine

1. Määrake õhuvahe (joon. 8.31 järgi): = 0,8 (mm)

2. Rootori pilude arv (vastavalt tabelile 8.16): Z 2 = 28

3. Välisläbimõõt:

D 2 \u003d D2 \u003d 0,15220,810 -3 = 0,150 (m) (35)

4. Rootori magnetahela pikkus 2 = 1 = 0,091 (m)

5. Haru jaotus:

t 2 \u003d (D 2) / Z 2 \u003d (3,140,150) / 28 \u003d 0,0168 (m) = 16,8 (mm) (36)

6. Rootori siseläbimõõt on võrdne võlli läbimõõduga, kuna südamik on otse võllile paigaldatud:

D J = D B = k B D a = 0,230,272 \u003d 0,0626 (m) 60 (mm) (37)

Tabelist võetud koefitsiendi k In väärtus. 8,17: k B \u003d 0,23

7. Rootori varda voolu esialgne väärtus:

I 2 = k i I 1 i

k i - koefitsient, võttes arvesse magnetiseerimisvoolu ja mähise takistuse mõju suhtele I 1 / I 2 . k i = 0,2+0,8 cos = 0,93

i - voolude vähendamise koefitsient:

i \u003d (2m 1 1 k O 1) / Z 2 \u003d (23960,957) / 28 \u003d 19,7

I 2 \u003d 0,9328,0619,7 \u003d 514,1 (A)

8. Varda ristlõikepindala:

q C \u003d I 2 / J 2

J 2 - voolutihedus rootori varrastes, soonte täitmisel alumiiniumiga valitakse see piires

J 2 \u003d (2,53,5) 10 6 (A / m 2)

q C = 514,1 / (3,510 6) = 146,910 -6 (m 2) \u003d 146,9 (mm 2)

9. Rootori soon - vastavalt joonisele. 1. b. Projekteerime pirnikujulised kinnised sooned pilu mõõtmetega b W = 1,5 mm ja h W = 0,7 mm. Hüppaja kõrgus soonest valitakse võrdseks h W = 1 mm.

Lubatud hamba laius

b Z2 = = = 7,010 -3 (m) = 7,0 (mm) (41)

B Z2 - induktsioon rootori hammastes vastavalt tabelile. 8,10 B Z2 = 1,8 (T)

Soone mõõtmed

b 1 ===10,5 (mm)

b 2 = = = 5,54 (mm) (43)

h 1 \u003d (b 1 - b 2) (Z 2 / (2)) \u003d (10,5 - 5,54) (28 / 6,28) \u003d 22,11 (mm) (44)

Aktsepteerime b 1 = 10,5 mm, b 2 = 5,5 mm, h 1 = 22,11 mm.

10. Määrake rootori hammaste laius

b Z2 = = 9,1 (mm)

b Z2 = = 3,14 9,1 (mm)

b Z2 = b Z2 9,1 (mm)

Soone kogukõrgus:

h P 2 = h L + h L + 0,5 b 1 + h 1 + 0,5 b 2 \u003d 1 + 0,7 + 0,510,5 + 22,11 + 0,55,5 \u003d 31,81 (mm)

Varda ristlõige:

q C = (/8) (b 1 b 1 + b 2 b 2) + 0,5 (b 1 + b 2) h 1 =

(3,14 / 8) (10,5 2 + 5,5 2) + 0,5 (10,5 + 5,5) 22,11 \u003d 195,2 (mm 2)

11. Voolutihedus varras:

J 2 = I 2 / q C = 514,1 / 195,210 -6 \u003d 3,4910 6 (A / m 2)

12. Lühisrõngad. Läbilõike pindala:

qCL = ICL / JCL

JCL - voolutihedus sulgemisrõngastes:

JCL = 0,85 J2 = 0,853,49106 = 2,97106 (A/m2) (51)

ICL - vool rõngastes:

ICL = I2 /

= 2sin = 2sin = 0,224 (53)

ICL = 514,1 / 0,224 = 2295,1 (A)

qCL = 2295 / 2,97106 = 772,710-6 (m2) = 772,7 (mm2)

13. Sulgurrõngaste mõõtmed:

hCL = 1,25 hP2 = 1,2531,8 = 38,2 (mm) (54)

bKL = qKL / hKL = 772,7 / 38,2 = 20,2 (mm) (55)

qCL = bCLhCL = 38,2 20,2 = 771,6 (mm2) (56)

DC. SR \u003d D2 - hKL \u003d 150 - 38,2 \u003d 111,8 (mm) (57)

Magnetahela arvutamine

Terasest magnetsüdamik 2013; lehe paksus 0,5 mm.

1. Õhupilu magnetpinge:

F = 1,5910 6 Bk, kus (58)

k- õhuvahe koefitsient:

k \u003d t 1 / (t 1 -)

= = = 2,5

k== 1,17

F = 1,5910 6 0,7231,170,810 -3 = 893,25 (A)

2. Hammaste tsoonide magnetiline pinge:

staator

F Z1 = 2h Z1 H Z1

h Z1 - staatori hamba arvutuslik kõrgus, h Z1 = h P1 = 24,7 (mm)

H Z1 - väljatugevuse väärtus staatori hammastes vastavalt tabelile P1.7 B juures Z1 = 1,94 (T) terase puhul 2013 H Z1 = 2430 (A / m)

F Z1 = 224,710 -3 2430 = 120 (A)

arvutatud induktsioon hammastes:

B Z1 = = = 1,934 (T)

kuna B Z1 1,8 (T), on vaja arvestada voolu hargnemist soonde ja leida tegelik induktsioon hambas B Z1 .

Koefitsient k RH kõrguses h ZX = 0,5h Z:

k HRP =

b HRP = 0,5 (b 1 + b 2) \u003d 0,5 (8,66 + 11,75) \u003d 12,6

k HRP = = 2,06

B Z1 = B Z1 - 0 H Z1 k RH

Aktsepteerime B Z1 = 1,94 (T), kontrollige B Z1 ja B Z1 suhet:

1,94 = 1,934 - 1,25610 -6 24302,06 = 1,93

rootor

F Z2 = 2 h Z2 H Z2

h Z2 - rootori hamba arvutatud kõrgus:

h Z2 \u003d h P2 - 0,1b 2 = 31,8-0,15,5 \u003d 31,25 (mm)

H Z2 - väljatugevuse väärtus rootori hammastes vastavalt tabelile P1.7 B Z2 = 1,8 (T) terase puhul 2013 H Z2 = 1520 (A / m)

F Z2 = 231,25 10 -3 1520 = 81,02 (A)

induktsioon hambas

B Z2 = = = 1,799 (T) 1,8 (T)

3. Hammaste tsooni küllastuskoefitsient

k Z = 1+= 1+= 1,23

4. Ikke magnetiline pinge:

staator

F a = L a H a

L a - staatori ikke keskmise magnetjoone pikkus, m:

La = = = 0,376 (m)

H a - väljatugevus, vastavalt tabelile P1.6, B a = 1,64 (T) H a = 902 (A / m)

Fa = 0,376902 = 339,2 (A)

B a =

h a - staatori ikke projekteeritud kõrgus, m:

h a = 0,5 (D a - D) - h P 1 = 0,5 (272 - 152) - 24,7 \u003d 35,3 (mm)

Ba = = 1,6407 (T) 1,64 (T)

rootor

F j = L j H j

L j on keskmise magnetvoo joone pikkus rootori ikkes:

Lj = 2hj

h j - rootori tagaosa kõrgus:

h j \u003d - h P2 \u003d - 31,8 \u003d 13,7 (mm)

L j \u003d 213,7 10 -3 \u003d 0,027 (m)

B j =

h j - rootori ikke projekteeritud kõrgus, m:

h j = = = 40,5 (mm)

B j = = 1,28 (T)

H j - väljatugevus, vastavalt tabelile P1.6 B j = 1,28 (T) H j = 307 (A/m)

F j = 0,027307 \u003d 8,29 (A)

5. Magnetahela kogumagnetpinge pooluste paari kohta:

F C = F + F Z1 + F Z2 + F a + F j \u003d 893,25 + 120 + 81,02 + 339,2 + 8,29 \u003d 1441,83 (A)

6. Magnetahela küllastustegur:

k \u003d F C / F = 1441,83 / 893,25 \u003d 1,6

7. Magnetiseerimisvool:

I===7,3 (A)

suhteline väärtus

I = I/I 1H = 7,3/28,06 = 0,26

Asünkroonse masina parameetrite arvutamine nimirežiimi jaoks

1. Staatori mähise faasi aktiivne takistus:

r1 = 115

115 - mähise materjali eritakistus projekteerimistemperatuuril, Omm. Isolatsiooniklassi F puhul on projekteeritud temperatuur 115 kraadi. Vase jaoks 115 = 10 -6 / 41 oomi.

L 1 - staatori mähise faasi efektiivsete juhtide kogupikkus, m:

L 1 = СР1 1

СР1 - staatori mähise keskmine pikkus, m:

СР1 \u003d 2 (P1 + L1)

P1 - sooneosa pikkus, P1 \u003d 1 \u003d 0,091 (m)

L1 - mähise esiosa

L1 \u003d K L b KT + 2V

K L - koefitsient, mille väärtus on võetud tabelist 8.21: K L \u003d 1,2

B on pooli sirge osa väljavoolu pikkus soonest südamiku otsast kuni esiosa painde alguseni, m Aktsepteerime B = 0,01.

b CT - pooli keskmine laius, m:

b CT = 1

1 - staatori mähise sammu suhteline lühendamine, 1 = 1

b KT = = 0,277 (m)

L1 \u003d 1,20,277 + 20,01 \u003d 0,352 (m)

СР1 = 2 (0,091+0,352) = 0,882 (m)

L 1 \u003d 0,88296 \u003d 84,67 (m)

r 1 \u003d \u003d 0,308 (oomi)

Pooli esiosa pikendamise pikkus

OUT = K OUT b CT + V = 0,260,277 + 0,01 = 0,08202 (m) = 82,02 (mm) (90)

Vastavalt tabelile 8.21 K OFF = 0,26

Suhteline väärtus

r 1 \u003d r 1 = 0,308 \u003d 0,05

2. Rootori mähise faasi aktiivne takistus:

r 2 \u003d r C +

r C - varda takistus:

r C = 115

valatud alumiiniumist rootori mähisele 115 = 10 -6 / 20,5 (oomi).

r C \u003d \u003d 22,210 -6 (oomi)

r CL - kahe külgneva varda vahele jääva sulgemisrõnga sektsiooni takistus

r CL = 115 \u003d = 1,0110 -6 (oomi) (94)

r 2 \u003d 22,210 -6 + \u003d 47,110 -6 (oomi)

Toome r 2 staatori mähise pöörete arvuni:

r 2 = r 2 = 47,110 -6 \u003d 0,170 (oomi) (95)

Suhteline väärtus:

r 2 = r 2 = 0,170 \u003d 0,02168 0,022

3. Staatori mähise faasi induktiivne takistus:

x 1 \u003d 15,8 (P1 + L1 + D1), kus (96)

P1 - pilu hajumise magnetjuhtivuse koefitsient:

P1 =

h 2 \u003d h 1 - 2b ALT \u003d 20,45 - 20,4 \u003d 19,65 (mm)

b 1 \u003d 8,66 (mm)

h K = 0,5 (b 1 - b) = 0,5 (8,66 - 4) \u003d 2,33 (mm)

h 1 \u003d 0 (juhid on fikseeritud pesa kaanega)

k = 1; k = 1; == 0,091 (m)

P1 = = 1,4

L1 - frontaalse hajumise magnetjuhtivuse koefitsient:

L1 = 0,34 (L1 - 0,64) \u003d 0,34 (0,352 - 0,640,239) \u003d 3,8

D1 - diferentsiaalhajuvuse magnetjuhtivuse koefitsient

D1 =

= 2k SC k - k O1 2 (1+ SC 2)

k = 1

SK \u003d 0, kuna soonte kaldenurk puudub

k SC määratakse joonisel fig. 8.51,d sõltuvalt t 2 /t 1 ja SC

== 1,34; SC = 0; k SC = 1,4

= 21,41 - 0,957 2 1,34 2 = 1,15

D1 \u003d 1,15 \u003d 1,43

x 1 \u003d 15,8 (1,4 + 3,8 + 1,43) = 0,731 (oomi)

Suhteline väärtus

x 1 \u003d x 1 \u003d 0,731 \u003d 0,093

4. Rootori mähise faasi induktiivne takistus:

x 2 \u003d 7,9 1 (P2 + L2 + D2 + SC) 10–6 (102)

P2 = k D +

h 0 \u003d h 1 + 0,4b 2 = 17,5 + 0,45,5 \u003d 19,7 (mm)

k D = 1

P2 = = 3,08

L2 = = = 1,4

D2 =

= = = 1,004

kuna suletud piludega Z 0

D2 = = 1,5

x 2 = 7,9500,091 (3,08 + 1,4 + 1,5) 10 -6 \u003d 21510 -6 (oomi)

Anname staatori pöörete arvule x 2:

x 2 = 2 \u003d x 2 = 0,778 (oomi)

Suhteline väärtus

x 2 \u003d x 2 = 0,778 = 0,099 (108)

Toitekao arvutamine

1. Kaod terases on peamised:

P ST. OSN. = P 1,0/50 (k Jah B a 2 m a +k DZ B Z1 2 +m Z1)

P 1,0/50 - erikaod induktsioonil 1 T ja ümbermagnetiseerimissagedusel 50 Hz. Tabeli järgi 8,26 terase puhul 2013 P 1,0/50 = 2,5 (W/kg)

m a - staatori ikke terasmass, kg:

m a = (D a - h a)h a k C1 C =

= 3,14 (0,272–0,0353) 0,03530,0910,977,810 3 = 17,67 (kg)

C - terase erikaal; arvutustes võtke C \u003d 7,810 3 (kg / m 3)

m Z1 - staatori hammaste terase mass, kg:

m Z1 = h Z1 b Z1 SR. Z 1 CT 1 k C 1 C =

= 24.710 -3 6.310 -3 360.0910.977.810 3 = 3.14 (kg) (111)

k Jah ja k DZ - koefitsiendid, mis võtavad arvesse voolu ebaühtlase jaotumise mõju magnetahela sektsioonide lõikes ja tehnoloogilisi tegureid terase kadudele. Ligikaudu võite võtta k jah \u003d 1,6 ja k DZ \u003d 1,8.

PST. OSN. = 2,51 (1,61,64217,67+1,81,93423,14) = 242,9 (L)

2. Pinnakadud rootoris:

PPOV2 = pPOV2(t2 - bSH2)Z2ST2

pSOV2 – pinna erikaod:

pPOV2 = 0,5k02(B02t1103)2

B02 - induktsioonipulsatsiooni amplituud õhupilus rootori hammaste kroonide kohal:

B02=02

02 sõltub staatori pilude pilu laiuse ja õhupilu suhtest. 02 (koos bSh1 / = 4 / 0,5 = 8 vastavalt joonisele 8.53, b) = 0,375

k02 - koefitsient, mis võtab arvesse rootori hambapeade pinnatöötluse mõju erikadudele. Võtame k02 =1,5

B02 = 0,3571,180,739 = 0,331 (T)

pSW2 = 0,51,5 (0,33114)2 = 568 (16,8 - 1,5)24 0,091 = 22,2 (W)

3. Lainetuskaod rootori hammastes:

RPUL2 = 0,11 mZ2

VPUL2 - induktsioonipulsatsioonide amplituud hammaste keskmises osas:

Bpool2 = BZ2

mZ2 - rootori hammaste terasest kaal, kg:

mZ2 = Z2hZ2bZ2ST2kC2C =

= 2826,6510-39,110-30,0910,977,8103 = 3,59 (kg) (117)

VSL2 = = 0,103 (T)

RPUL2 = 0,11 = 33,9 (W)

4. Terase lisakadude suurus:

PST. APP. = PPOW1+PPOOL1+PPOV2+PPOOL2 = 22,2 + 33,9 = 56,1 (W

5. Terase kogukadu:

PST. = PST. OSN. + PST. APP. = 242,9 + 56,1 = 299 (W

6. Mehaaniline kadu:

PMEX = KTDa4 = 0,2724 = 492,6 (W) (120)

Mootoritele 2p=2 KT=1.

7. Mootori tühikäik:

IX. X.

IX.X.a. =

PE1 H.H. = mI2r1 = 37,320,308 = 27,4 (W)

IX.X.a. == 1,24 (A)

IX.X.R. I = 7,3 (A)

IX.X. == 7,405 (A)

cos xx = IX.X.a / IX.X. = 1,24/4,98 = 0,25

asünkroonse kolmefaasilise mootoriga oravpuurirootor

Jõudlusarvutus

1. Valikud:

r 12 = P ST. OSN. / (mI 2) \u003d 242,9 / (37,3 2) \u003d 3,48 (oomi)

x 12 \u003d U 1H / I - x 1 = 220 / 7,3 - 1,09 \u003d 44,55 (oomi)

c 1 = 1 + x 1 / x 12 = 1 + 0,731 / 44,55 \u003d 1,024 (oomi)

= = =

\u003d arctg 0,0067 \u003d 0,38 (23) 1 o

Sünkroonse tühikäiguvoolu aktiivne komponent:

I 0a \u003d (P ST. BASIC. + 3I 2 r 1) / (3U 1H) \u003d \u003d 0,41 (A)

a = c 1 2 = 1,024 2 = 1,048

b = 0

a \u003d c 1 r 1 = 1,0240,308 \u003d 0,402 (oomi)

b \u003d c 1 (x 1 + c 1 x 2) \u003d 1,024 (0,731 + 1,0241,12) \u003d 2,51 (oomi)

Kaod, mis libisemise muutumisel ei muutu:

P ST. +P MEC. \u003d 299 + 492,6 \u003d 791,6 (W)

Arvutusvalemid

Mõõtmed

Slip S

Z \u003d (R 2 + X 2) 0,5

I 1a \u003d I 0a + I 2 cos 2

I 1p \u003d I 0p + I 2 sin 2

I 1 \u003d (I 1a 2 + I 1p 2) 0,5

P 1 \u003d 3U 1 I 1a 10 -3

P E 1 \u003d 3I 1 2 r 1 10 -3

P E 2 \u003d 3I 2 2 r 2 10 -3

P DOB \u003d 0,005P 1

P \u003d P ST + R MEX + P E1 + R E2 + R DOB

Tabel 1. Asünkroonmootori tööomadused

P2NOM = 15 kW; I0p = I = 7,3A; PST. +PMEX. = 791,6 W

U1NOM = 220/380 V; r1 \u003d 0,308 oomi; r2 = 0,170 oomi

2p = 2; I0a = 0,41 A; c1 = 1,024; a = 1,048 b = 0

a \u003d 0,402 (oomi); b = 2,51 (oomi)

2. Arvutage slaidide jõudlus

S = 0,005; 0,01; 0,015

0,02;0,025;0,03;0,035, eeldades eelnevalt, et SNOM r2 = 0,03

Arvutustulemused on kokku võetud tabelis. 1 . Pärast jõudlusnäitajate konstrueerimist (joonis 2) täpsustame nimilibisemise väärtuse: SH = 0,034.

Projekteeritud mootori nimiandmed:

P2NOM = 15 kW cos NOM = 0,891

U1NOM = 220/380 V NOM = 0,858

I1NOM = 28,5 A

Algomaduste arvutamine

Makse hoovused Koos võttes arvesse mõju muudatusi parameetrid all mõju mõju nihe praegune (ilma raamatupidamine mõju nas scheniya alates väljad hajumine)

Üksikasjalik arvutus on antud juhul, kui S = 1. Ülejäänud punktide arvutusandmed on kokku võetud tabelis. 2.

1. Rootori mähise aktiivne takistus, võttes arvesse voolu nihke mõju:

= 2 h C = 63,61 h C = 63,610,0255 = 1,62 (130)

arvutatud = 115 ligikaudu C; 115 \u003d 10 -6 / 20,5 (oomi); b C /b P \u003d 1; 1 = 50 Hz

h C = h P - (k L + h L) = 27,2 - (0,7 + 1) \u003d 25,5 (mm)

- varda "vähendatud kõrgus".

vastavalt joonisele fig. 8,57 = 1,62 puhul leiame = 0,43

h r = = = 0,0178 (m) = 17,8 (mm)

alates (0,510,5) 17,8 (17,5+0,510,5):

q r =

h r - voolu läbitungimise sügavus vardasse

q r - kõrgusega piiratud läbilõikepind h r

b r = = 6,91 (mm)

q r \u003d \u003d 152,5 (mm 2)

k r \u003d q C / q r \u003d 195,2 / 152,5 \u003d 1,28 (135)

K R == 1,13

r C \u003d r C = 22,210 -6 (oomi)

r 2 \u003d 47,110 -6 (oomi)

Vähendatud rootori takistus, võttes arvesse praeguse nihke mõju:

r 2 = K R r 2 \u003d 1,130,235 = 0,265 (oomi)

2. Rootori mähise induktiivne takistus, võttes arvesse voolu nihke mõju:

jaoks = 1,62 = kD = 0,86

KX \u003d (P2 + L2 + D2) / (P2 + L2 + D2)

P2 = P2 - P2

P2 = P2(1- kD) = =

= = 0,13

P2 = 3,08 - 0,13 = 2,95

KX = 0,98

x2 = KXx2 = 0,980,778 = 0,762 (oomi)

3. Käivitusparameetrid:

Vastastikuse induktsiooni induktiivne reaktants

x 12P = k x 12 = 1,644,55 = 80,19 (oomi) (142)

koos 1P \u003d 1 + x 1 / x 12P = 1 + 1,1 / 80,19 \u003d 1,013 (143)

4. Voolude arvutamine, võttes arvesse voolu nihke mõju:

R P \u003d r 1 + c 1 P r 2 / s \u003d 0,308 + 1,0130,265 \u003d 0,661 (oomi)

Arvutusvalemid

Mõõtmed

Slip S

63,61 h C S 0,5

K R = 1+(r C /r 2) (k r - 1)

R P \u003d r 1 + c 1 P r 2 / s

X P \u003d x 1 + c 1P x 2

I 2 \u003d U 1 / (RP 2 + X P 2) 0,5

I 1 \u003d I 2 (R P 2 + + (X P + x 12 P) 2) 0,5 / (c 1 P x 12 P)

Tabel 2 . Voolude arvutamine oravapuuriga rootoriga asünkroonmootori käivitusrežiimis, võttes arvesse voolu nihke mõju

P2NOM = 15 kW; U1 = 220/380 V; 2p = 2; I1NOM = 28,5 A;

r2 = 0,170 oomi; x12P = 80,19 oomi; s1P = 1,013; SNOM = 0,034

XP \u003d x1 + s1Px2 \u003d 0,731 + 1,0130,762 \u003d 1,5 (oomi)

I2 \u003d U1 / (RP2 + HP2) 0,5 = 220 / (0,6612 + 1,52) 0,5 = 137,9 (A)

I1 \u003d I2 (RP2 + (XP + x12P) 2) 0,5 / (s1Px12P) \u003d

=137,9(0,6612+(1,5+80,19)2)0,5/(1,01380,19)= 140,8 (A)

Makse kanderaketid omadused Koos võttes arvesse mõju mõju nihe praegune ja küllastus alates väljad hajumine

Makse teostame S=1-le vastavate tunnuste punktide jaoks; 0,8; 0,5;

0,2; 0,1, kasutades samade libisemiste voolude ja takistuste väärtusi, võttes arvesse voolu nihke mõju.

Arvutusandmed on kokku võetud tabelis. 3. Üksikasjalik arvutus on antud juhul, kui S=1.

1. Mähiste induktiivne takistus. Aktsepteerime k US \u003d 1,35:

Mähise keskmine rahaturu väärtus staatorimähise ühe pilu kohta:

F P. SR. = = = 3916,4 (A)

CN = 1,043

Fiktiivne lekkevoo esilekutsumine õhupilus:

B F \u003d (F P. SR. / (1,6С N)) 10 -6 \u003d (3916,410 -6) / (1,60,810 -3 1,043) \u003d 5,27 (T)

B Ф = 5,27 (T) korral leiame k = 0,47

Staatori mähise pilu lekke magnetjuhtivuse koefitsient, võttes arvesse küllastuse mõju:

sE1 \u003d (t1 - bSh1) (1 - k) \u003d (14 - 4) (1 - 0,47) \u003d 6,36

P1 USA. =((hSh1 +0,58hK)/bSh1)(sE1/(sE1+1,5bSh1))

hK \u003d (b1 - bSh1) / 2 \u003d (10,5 - 4) / 2 = 3,25 (153)

P1 USA. =

P1 USA. = P1 - P1 USA. = 1,4 - 0,37 = 1,03

Staatori mähise diferentsiaalhajuvuse magnetjuhtivuse koefitsient, võttes arvesse küllastuse mõju:

D1 USA. \u003d D1k \u003d 1,430,47 \u003d 0,672

Staatori mähise faasi induktiivne reaktiivsus, võttes arvesse küllastuse mõju:

x1 USA. \u003d (x11 USA.) / 1 \u003d \u003d 0,607 (oomi)

Rootori mähise pilu lekke magnetjuhtivuse koefitsient, võttes arvesse küllastuse ja voolu nihke mõju:

P2. USA. = (hSh2/bSh2)/(cE2/(sE2+bSh2))

cE2 \u003d (t2 - bSh2) (1 - k) \u003d (16,8 - 1,5) (1 - 0,47) \u003d 10,6

hSH2 = hSH + hSH = 1 + 0,7 = 1,7 (mm)

P2. USA. =

P2. USA. = P2 - P2. USA. = 2,95 - 0,99 = 1,96

Rootori diferentsiaalse hajumise magnetjuhtivuse koefitsient, võttes arvesse küllastuse mõju:

D 2. USA. \u003d D2k \u003d 1,50,47 \u003d 0,705

Rootori mähise faasi vähenenud induktiivne reaktantsus, võttes arvesse voolu nihke ja küllastuse mõju:

x2 USA \u003d (x22 USA.) / 2 \u003d \u003d 0,529 (oomi)

s1p. USA. \u003d 1+ (x1 USA / x12 P) \u003d 1 + (0,85 / 80,19) \u003d 1,011

Arvutusvalemid

Mõõtmed

Slip S

BF \u003d (FP.SR.10-6) / (1,6CN)

сЭ1 = (t1 - bШ1) (1 - k)

P1 USA. = P1 - P1 USA.

D1 USA. = kuni D1

x1 USA. = x11 USA. / 1

c1P. USA. = 1+x1 USA. / h12p

сЭ2 = (t2 - bШ2) (1 - k)

P2 USA. = P2 - P2 USA.

D2 USA. = kuni D2

x2 USA. = x22 USA. /2

RP. USA. = r1+c1P. USA. r2/s

XP.US=x1US.+s1P.US.x2US

I2US=U1/(RP.US2+HP.US2)0,5

I1 US \u003d I2 US (RP. US2 + (HP. US + x12P) 2) 0,5 / (c1P. USx12P)

kUS. = I1 USA. /I1

I1 = I1 US. /I1 NOM

M \u003d (I2NAS / I2NOM) 2KR (sHOM / s)

Tabel 3. Oravpuuriga rootoriga asünkroonmootori käivituskarakteristikute arvutamine, võttes arvesse voolu nihke ja hulkväljade küllastumise mõju

P2NOM = 15 kW; U1 = 220/380 V; 2p = 2; I1NOM = 28,06 A;

I2NOM = 27,9 A; x1 = 0,731 oomi; x2 = 0,778 oomi; r1 = 0,308 oomi;

r2 = 0,170 oomi; x12P = 80,19 oomi; CN = 1,043; SNOM = 0,034

2. Voolude ja momentide arvutamine

RP. USA. = r1+c1P. USA. r2/s = 0,393+1,0110,265 = 0,661 (Ω) (165)

XP.US.=x1US.+s1P.US.x2US. = 1,385 (oomi) (166)

I2NAS.=U1/(RP.NAS2+CP.NAS2)0,5= 220/(0,6612+1,3852)0,5= 187,6 (A)

I1 USA. = I2US.= = 190,8 (A) (168)

IP = = 6,8

M = = = 1,75

kUS. = I1 USA. /I1 = 190,8 / 140,8 = 1,355

kUS. erineb aktsepteeritud kNAS-ist. = 1,35 vähem kui 3% võrra.

Karakteristiku muude punktide arvutamiseks määrame kHAC. , vähendatakse sõltuvalt voolutugevusest I1 . Võtame vastu aadressil:

s = 0,8 kUS. = 1,3

s = 0,5 kUS. = 1,2

s = 0,2 kUS. = 1,1

s = 0,1 kUS. = 1,05

Arvutusandmed on kokku võetud tabelis. 3 ja käivituskarakteristikud on näidatud joonisel fig. 3 .

3. Kriitiline libisemine määratakse pärast kõigi lähtekarakteristikute punktide arvutamist (tabel 3), kasutades resistentsuse x1 NAS keskmisi väärtusi. ja x2 USA. mis vastab libisemisele s = 0,2 0,1:

sCR = r2 / (x1 NAS. /c1P NAS. +x2 NAS) = 0,265 / (1,085 / 1,0135 + 1,225) \u003d 0,12

Disainitud asünkroonmootor vastab GOST-i nõuetele nii energiatõhususe (ja cos) kui ka käivitusomaduste osas.

Soojusarvutus

1. Staatori südamiku sisepinna temperatuuri ületamine mootoris olevast õhutemperatuurist:

pov1 =

RE. P1 - elektrikaod staatori mähise piluosas

RE. P1 = kPE1 = = 221,5 (W)

PE1 = 1026 W (tabelist 1, s = sNOM)

k = 1,07 (isolatsiooniklassiga F mähiste puhul)

K = 0,22 (tabeli 8.33 järgi)

1 - soojusülekande koefitsient pinnalt; 1 \u003d 152 (W / m 2 C)

pov1 =

2. Temperatuurierinevus staatori mähise piluosa isolatsioonis:

alates. n1 =

P P1 \u003d 2h PC + b 1 + b 2 \u003d 220,45 + 8,66 + 11,75 \u003d 66,2 (mm) \u003d 0,0662 (m)

EKV - pesa isolatsiooni keskmine ekvivalentne soojusjuhtivus, kuumakindlusklassile F EKV = 0,16 W / (mS)

EKV - soojusjuhtivuse koefitsiendi keskmine väärtus vastavalt joonisele. 8.72 kl

d / d IZ \u003d 1,32 / 1,405 \u003d 0,94 EQ = 1,3 W / (m 2 C)

alates. n1 = = 3,87 (C)

3. Esiosade isolatsiooni paksuse temperatuuride erinevus:

alates. l1=

RE. L1 - el. kaod staatori mähise esiosas

RE. L1 \u003d kPE1 \u003d \u003d 876 (W)

PL1 = PP1 = 0,0662 (m)

bIZ. L1 MAX \u003d 0,05

alates. l1 = = 1,02 (C)

4. Esiosade välispinna temperatuuri ületamine mootorisisesest õhutemperatuurist:

pov. l1 = = 16,19 (C)

5. Staatori mähise keskmise temperatuuri tõus mootoris olevast õhutemperatuurist

1 = =

== 24,7 (C)

6. Mootoris oleva õhu temperatuuri ületamine ümbritsevast temperatuurist kõrgemal

B =

P B - mootori sees õhku juhitud kadude summa:

P B \u003d P - (1 - K) (P E. P1 + P ST. BASIC) - 0,9 P MEX

P - kõigi mootori kadude summa nimirežiimil:

P \u003d P + (k - 1) (PE1 + PE2) \u003d 2255 + (1,07 - 1) (1026 + 550) \u003d 2365 (W)

PB = 2365 - (1 - 0,22) (221,5 + 242,9) - 0,9492,6 \u003d 1559 (W)

SCOR - korpuse samaväärne jahutuspind:

SCOR \u003d (Da + 8PR) (+ 2OUT1)

PR - mootori korpuse ribide ristlõike tingimuslik ümbermõõt, h \u003d 160 mm PR \u003d 0,32.

B - õhukütte koefitsiendi keskmine väärtus vastavalt joonisele fig. 8.70b

B = 20 W/m2S.

SCOR = (3,140,272+80,32) (0,091+282,0210-3) = 0,96 (m2)

B \u003d 1559 / (0,9620) \u003d 73,6 (C)

7. Staatori mähise keskmine temperatuuri tõus üle ümbritseva õhu temperatuuri:

1 = 1 + B = 24,7 + 73,6 \u003d 98,3 (C)

8. Kontrollige mootori jahutustingimusi:

Vajalik õhuvool jahutamiseks

B =

km==9,43

Mootoritele 2р=2 m= 3,3

B = = 0,27 (m3/s)

Õhuvoolu tagab väliventilaator

B = = 0,36 (m3/s)

Mootoriosade kuumutamine on lubatud piirides.

Ventilaator tagab vajaliku õhuvoolu.

Järeldus

Projekteeritud mootor vastab tehnilistes kirjeldustes sätestatud nõuetele.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. I.P. Kopylov "Elektrimasinate disain" M .: "Energoatomizdat", 1993 osa 1,2.

2. I.P. Kopylov “Elektrimasinate disain” M .: “Energia”, 1980

3. A.I. Woldek "Elektrimasinad" L.: "Energia", 1978

Majutatud saidil Allbest.ru

Sarnased dokumendid

    Oravpuurirootoriga asünkroonmootori tööomaduste arvutamine. Staatori pesade arvu määramine, pöörded staatorimähise traadiosa mähisfaasis. Staatori hammastsooni ja õhupilu mõõtmete arvutamine. Peamiste kahjude arvutused.

    kursusetöö, lisatud 10.01.2011

    4A100L4UZ seeria alalisvoolumootori andmed. Oravpuuri asünkroonmootori põhimõõtmete valik. Hammaste tsooni ja staatori mähise arvutamine, selle pilude konfiguratsioon. Õhuvahe valik. Rootori ja magnetahela arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 06.09.2012

    Elektrimootori põhimõõtmete määramine. Mähise, soone ja staatori ikke arvutamine. Mootori parameetrid töörežiimi jaoks. Elektrimootori magnetahela arvutamine, konstantsed võimsuskaod. Algse käivitusvoolu ja maksimaalse pöördemomendi arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 27.06.2016

    Staatori mähise ja oravapuuri rootori isolatsioon. Aktiivse ja induktiivse mähise takistused. Ovaalsete suletud piludega oravapuuriga rootori mähistakistus. Asünkroonse mootori nominaalse töörežiimi parameetrite arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 15.12.2011

    Oravapuurrootoriga asünkroonmootori staatorimähise ja rootori parameetrite arvutamine. Asünkroonmootori mehaaniliste karakteristikute arvutamine mootorirežiimis M. Klossi ligikaudse valemi järgi ja dünaamilises pidurdusrežiimis.

    kursusetöö, lisatud 23.11.2010

    Staatori mähis trapetsikujuliste poolsuletud piludega. Lühisrõnga, ovaalsete suletud pilude ja magnetahela mõõtmed. Teisendatud mootori ekvivalentahela mähistakistus. Nominaalse töörežiimi parameetrite arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 23.02.2014

    Oravapuurrootoriga kolmefaasilise asünkroonmootori magnetahela mõõtmed, konfiguratsioon, materjal. Staatori mähis trapetsikujuliste poolsuletud piludega. Soojus- ja ventilatsiooniarvutused, massi ja dünaamilise inertsimomendi arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 22.03.2018

    Lubatud elektromagnetiliste koormuste määramine ja mootori põhimõõtmete valik. Tühjendusvoolu, mähise parameetrite ja staatori hambatsooni arvutamine. Magnetahela arvutamine. Väikeste ja suurte libisemiste parameetrite ja karakteristikute määramine.

    kursusetöö, lisatud 11.12.2015

    Oravapuuri rootoriga asünkroonmootori elektromagnetiline pidurdusrežiim (opositsioon): dünaamilise pidurdusrežiimi mehaanilised omadused, IM piduriahela tööpõhimõte: selle töökord ja juhtseadiste määramine.

    laboritööd, lisatud 12.01.2011

    Oravapuurrootoriga kolmefaasilise asünkroonse elektrimootori elektromagnetiline arvutus. Peamiste mõõtmete valimine, staatori pilude arvu ja mähisjuhtme lõigu määramine. Staatori, rootori, magnetiseerimisvoolu hambatsooni mõõtmete arvutamine.

Arhangelski Riiklik Tehnikaülikool

Elektrotehnika ja elektrisüsteemide osakond

PE teaduskond

KURSUSE PROJEKT

Distsipliini järgi

"Elektriseadmed ja masinad"

Teemal "Asünkroonmootori projekteerimine"

Korelski Vadim Sergejevitš

Projektijuht

Art. õpetaja N.B. Balantseva

Arhangelsk 2010


oravapuurrootoriga kolmefaasilise asünkroonmootori projekti jaoks

Välja antud OSB-PE teaduskonna 1. rühma III kursuse üliõpilasele

Tehke asünkroonmootori arvutused ja projekteerimine järgmiste andmetega:

Võimsus R n, kW ………………………………………………..………… 15

Pinge U n, V ………………………………………………….… 220/380

Kiirus n, min -1 (rpm) …………………………………… 1465

Mootori kasutegur η ………………………………………………………… 88,5%

Võimsustegur cos φ ………………………………..………… 0,88

Voolu sagedus f, Hz ……………………………………………………..…… 50

Käivitusvoolu I p / I n kordsus …………………………………………… 7,0

Käivitusmomendi kordsus M p / M n ……………………………………… 1.4

Maksimaalse pöördemomendi M max / M n kordsus …………………………… 2.3

Disain ………………………………………………..………… IM1001

Töörežiim …………………………………………………… pikk

Lisanõuded ..…………………… mootor 4A160S4U3

Ülesande andis "…" ………………….. 2009

Projektijuht…………………………


1. PÕHIMÕÕTMETE VALIK

2. STATORI ARVUTUS

2.1 Määratlus , ja staatori mähise juhtme ristlõikepindala

2.2 Staatori hammastsooni ja õhupilu mõõtmete arvutamine

3. ROOTORI ARVUTAMINE

4. MAGNETAKEELUSE ARVUTAMINE

5. TÖÖREŽIIMI PARAMEETRID

6. KAHJU ARVUTAMINE

7. MOOTORI JÕUDLUSE ARVUTAMINE

8. MOOTORI KÄIVITAMISE KARAKTERISTIKUTE ARVUTAMINE

8.1 Voolude arvutamine, võttes arvesse voolu nihke ja hulkväljade küllastuse mõju

8.2 Käivituskarakteristikute arvutamine, võttes arvesse voolu nihke ja hulkväljade küllastuse mõju

9. TERMILINE ARVUTUS

KASUTATUD ALLIKATE LOETELU


Korelsky V.S. Asünkroonse elektrimootori projekteerimine. Juhendaja - vanemlektor Balantseva N.B.

kursuse projekt. 49-leheküljeline seletuskiri sisaldab 7 joonist, 3 tabelit, 2 allikat, graafilist osa formaadis A1.

Märksõnad: asünkroonne elektrimootor, staator, rootor.

Kursusprojekti eesmärgiks on praktiliste oskuste omandamine elektriseadmete projekteerimisel.

Lähtudes allikate loetelust ja tehnilistest näitajatest valiti välja põhimõõdud, staatori mähis, rootor, 4A seeria asünkroonmootori magnetahel, IP44 versioon, malmraami ja otsaga oravapuurrootoriga kilbid, pöördetelje kõrgusega 160 mm, väiksema paigaldusmõõduga raami pikkuses (S), kahepooluselised (

), kliimaversioon U, paigutuskategooria 3. Töörežiimi parameetrid, kaod, töö- ja käivitusomadused arvutatakse samuti küllastust arvestamata ja arvesse võtmata. Läbiviidud soojusarvutus.

1. PÕHIMÕÕTMETE VALIK

1.1 Tabeli 9.8 (lk 344) järgi koos pöörlemistelje kõrgusega

mm. aktsepteerige staatori välisläbimõõtu, mm m

1.2 Eeldades, et pilude mõõtmed ei sõltu masina pooluste arvust, saame staatori siseläbimõõdu ligikaudse avaldise m.

, (1)

kus K D on koefitsient, mis iseloomustab 4A-seeria asünkroonmasina staatori südamiku sisemise ja välisläbimõõdu suhet. Pooluste arvuga lk\u003d 4, vastavalt tabelile 9.9; aktsepteerima K D = 0,68

1.3 Pooluste jagamine

, m (2) m

1.4 Nimivõimsus, VA.

, (3)

kus P 2 - mootori võlli toide, P 2 \u003d 15 10 3 W;

k E on staatori mähise EMF ja nimipinge suhe, mis on ligikaudselt määratud jooniselt fig. 9.20 Nõustu

k E = 0,975;

1.5 Elektromagnetilised koormused määratakse eelnevalt vastavalt joonisele 9.22 b,(lk 346 ), olenevalt pöörlemistelje kõrgusest h= 160 mm ja mootori kaitseaste IP44 kust

A/m, T

1.6 Mähise koefitsient (varem ühekihilise mähise puhul 2p = 4) aktsepteerime

1.7 Magnetahela hinnanguline pikkus l δ, m

, (4) - välja vormi koefitsient (eelnevalt aktsepteeritud) , ; - mootori sünkroonne nurksagedus, rad/s; (5) rad/s, m

1.8 Suhte tähendus

. Põhimõõtmete õige valiku kriteerium - magnetahela arvutatud pikkuse ja pooluste jaotuse (6) suhe on vastuvõetavates piirides (joon. 9.25 a lk 348)

2. STATORI ARVUTUS

2.1 Määratlus

ja staatori mähise juhtme ristlõikepindala

1.1 Staatori sammu piirangud

, mm, määratud joonise järgi 9,26 mm; mm.

2.1.2 Staatori pesade arv

, määratud valemitega (7) ,

Aktsepteerime Z 1 \u003d 48, seejärel soonte arvu pooluse ja faasi kohta:

(8)
on täisarv. Mähis on ühekihiline.

2.1.3 Staatori hammaste jaotus (lõplik)

HARIDUS- JA TEADUSMINISTEERIUM

KASAHSTANI VABARIIK

nime saanud Põhja-Kasahstani Riiklik Ülikool M. Kozbajeva

Energeetika- ja mehaanikateaduskond

Energeetika ja instrumenditehnika osakond

KURSUSETÖÖ

Teemal: "Oravapuuriga rootoriga asünkroonmootori projekteerimine"

distsipliin - "Elektrimasinad"

Tootja Kalantyrev

juhendaja

d.t.s., prof. N.V. Šatkovskaja

Petropavlovsk 2010


Sissejuhatus

1. Põhimõõtmete valik

2. Staatorimähise traadiosa mähise faasis olevate staatoripilude, pöörete arvu määramine

4. Rootori arvutamine

5. Magnetahela arvutamine

6. Töörežiimi parameetrid

7. Kahjuarvestus

9. Soojusarvutus

Lisa A

Järeldus

Bibliograafia


Sissejuhatus

Asünkroonsed mootorid on peamised elektrienergia muundurid mehaaniliseks energiaks ja moodustavad enamiku mehhanismide elektriajami aluse. 4A seeria katab võimsusvahemikku 0,06 kuni 400 kW ja sellel on 17 telje kõrgust vahemikus 50 kuni 355 mm.

Selles kursuse projektis võetakse arvesse järgmist mootorit:

Teostus vastavalt kaitseastmele: IP23;

Jahutusmeetod: IC0141.

Disain vastavalt paigaldusmeetodile: IM1081 - vastavalt esimesele numbrile - mootor jalgadel, otsakilpidega; vastavalt teisele ja kolmandale numbrile - horisontaalse võlli ja alumiste käppadega; neljandal numbril - võlli ühe silindrilise otsaga.

Kliimalised töötingimused: U3 - kirjaga - parasvöötme jaoks; joonise järgi - paigutamiseks loodusliku ventilatsiooniga kinnistesse ruumidesse ilma kunstlikult reguleeritud kliimatingimusteta, kus temperatuuri ja niiskuse kõikumine, kokkupuude liiva ja tolmuga, päikesekiirgus on oluliselt väiksem kui vabas õhus kivi-, betooni-, puidu- ja muudes kütmata ruumides.


1. Põhimõõtmete valik

1.1 Määrake pooluste paaride arv:

Siis on pooluste arv .

1.2 Määrame pöördetelje kõrguse graafiliselt: vastavalt joonisele 9.18, b, vastavalt tabelile 9.8, määrame pöörlemisteljele vastava välisläbimõõdu.

1.3 Staatori siseläbimõõt arvutame valemiga:

kus on vastavalt tabelile 9.9 määratud koefitsient.

Kui see on intervallis: .

Valime siis väärtuse

1.4 Määratlege pooluste jaotus:

(1.3)


1.5 Määrame arvutatud võimsuse W:

, (1.4)

kus on mootori võlli võimsus, W;

- staatorimähise EMF-i suhe nimipingesse, mida saab ligikaudselt määrata jooniselt 9.20. jaoks ja , .

Ligikaudsed väärtused ja võetakse 4A-seeria mootorite andmete põhjal koostatud kõveratest. joonis 9.21, c. Kell kW ja , , ja

1.6 Elektromagnetilised koormused A ja B d määratakse graafiliselt joonise 9.23, b kõverate põhjal. kW ja , , Tl.

1.7 Mähise suhe . Kahekihiliste mähiste puhul 2р>2 tuleks võtta = 0,91–0,92. Võtame vastu.

1.8 Määrake mootori võlli W sünkroonne nurkkiirus:

kus on sünkroonkiirus.

1.9 Arvutage õhupilu pikkus:


, (1.6)

kus on välja kujutegur. .

1.10 Põhimõõtmete D ja õige valiku kriteeriumiks on suhe, mis peaks jääma joonise 9.25, b lubatud piiridesse.

. l väärtus jääb soovitatud piiridesse, mis tähendab, et põhimõõtmed on õigesti määratud.

2. Staatori pilude arvu, mähise faasi pöörete ja staatori mähise traadi ristlõike määramine

2.1 Määratleme piirväärtused: t 1 max ja t 1 min Joonis 9.26. For ja , , .

2.2 Staatori pesade arv:

, (2.1)

(2.2)

Lõpuks peab pilude arv olema pooluse ja faasi pilude arvu kordne: q. Võta siis vastu


, (2.3)

kus m on faaside arv.

2.3 Lõpuks määrame staatori hammaste jaotuse:

(2.4)

2.4 Staatori mähise eelvool

2.5 Efektiivsete juhtide arv pilus (eeldusel:

(2.6)

2.6 Aktsepteerime siis paralleelsete harude arvu

(2.7)

2.7 Lõplik keerdude arv mähisfaasis ja magnetvoog:

, (2.8)


2.8 Määrake elektriliste ja magnetiliste koormuste väärtused:

(2.11)

Elektriliste ja magnetiliste koormuste väärtused erinevad veidi graafiliselt valitud väärtustest.

2.9 Lubatud voolutiheduse valik tehakse, võttes arvesse mootori lineaarkoormust:

kus on staatorimähise piluosa soojenemine, määratleme graafiliselt Joonis 9.27, d.Kui .

2.10 Arvutage efektiivsete juhtide ristlõikepindala:

(2.13)

Aktsepteerime , siis tabel P-3.1 , , .

2.11 Määrame lõpuks staatori mähise voolutiheduse:


3. Staatori hammastsooni ja õhupilu mõõtmete arvutamine

3.1 Esmalt valime elektromagnetilise induktsiooni staatori ikkes B Z 1 ja staatori hammastes B a . Tabeliga 9.12, a.

3.2 Valime terase klassi 2013 tabeli 9.13 ning staatori ja rootori magnetsüdamike terasest täiteteguri.

3.3 Valitud induktsioonide põhjal määrame staatori ikke kõrguse ja hamba minimaalse laiuse

3.4 Valime poolsuletud soone pilu kõrguse ja pilu laiuse. Mootoritele telje kõrgusega , mm. Pilu laiuse valime tabelist 9.16. jaoks ja , .

3.5 Määrake soone mõõtmed:

soone kõrgus:

matriitsi soone mõõtmed ja:

Valime siis


soone kiiluosa kõrgus:

Joonis 3.1. Disainitud oravapuuriga mootori soon

3.6 Määrame vaba soone mõõtmed, võttes arvesse südamike segamise ja kokkupanemise varusid: ja tabel 9.14:

laius ja:


ja kõrgus:

Määrame korpuse isolatsiooni ristlõike pindala soones:

kus on isolatsiooni ühepoolne paksus soones, .

Arvutage tihendite ristlõikepindala sooneni:

Määrame juhtmete paigutamise soone ristlõike pindala:

3.7 Valitud mõõtmete õigsuse kriteeriumiks on soone täitmistegur, mis on ligikaudu võrdne .


, (3.13)

seega on valitud väärtused õiged.

4. Rootori arvutamine

4.1 Valige õhuvahe d kõrgus graafiliselt vastavalt joonisele 9.31. jaoks ja , .

4.2 Oravapuuri rootori välisläbimõõt:

4.3 Rootori pikkus võrdub õhupilu pikkusega: , .

4.4 Valime soonte arvu tabelist 9.18, .

4.5 Määrake rootori hammaste jaotuse väärtus:

(4.2)

4.6 Võlli läbimõõdu arvutamise koefitsiendi k B väärtus määratakse tabelist 9.19. jaoks ja , .

Rootori siseläbimõõt on:

4.7 Määrake rootori varda vool:


kus k i on koefitsient, mis võtab arvesse magnetiseerimisvoolu ja mähise takistuse mõju suhtele, defineerime graafiliselt ; ;

Voolude vähendamise koefitsiendi määrame valemiga:

Seejärel soovitud vool rootori varras:

4.8 Määrake varda ristlõike pindala:

kus on lubatud voolutihedus; meie puhul .

4.9 Rootori soon määratakse vastavalt joonisele 9.40, b. Me nõustume , , .

Magnetinduktsiooni valime rootori hambas intervallist tabel 9.12. Võtame vastu.

Määrame hamba lubatud laiuse:


Arvutage soone mõõtmed:

laius b 1 ja b 2:

, (4.9)

kõrgus h 1:

Arvutage rootori soone h P2 kogukõrgus:

Määrake varda ristlõike pindala:


4.10 Määrake varda J 2 voolutihedus:

(4.13)

Joonis 4.1. Disainitud oravapuuriga mootori soon

4.11 Arvutage lühisrõngaste ristlõikepindala q cl:

kus on voolutugevus ringis, määrame valemiga:


,

4.12 Arvutage sulgemisrõngaste mõõtmed ja rõnga keskmine läbimõõt:

(4.18)

Määrake rõnga ristlõike pindala:

5. Magnetiseerimisvoolu arvutamine

5.1 Rootori ja staatori hammaste induktsioonide väärtus:

, (5.1)

(5.2)

5.2 Arvutage induktsioon staatori ikkes B a:


5.3 Määrake induktsioon rootori ikkes B j:

, (5.4)

kus h "j on rootori ikke arvutuslik kõrgus, m.

Mootorite puhul, mille rootori südamik on 2р≥4 ja mis sobib puksile või ribivõllile, määratakse h "j järgmise valemiga:

5.4 Õhupilu magnetpinge F d:

, (5.6)

kus k d on õhupilu koefitsient, määrame valemiga:

, (5.7)

kus


Õhupilu magnetpinge:

5.5 Staatori hambatsoonide magnetpinge F z 1:

F z1 = 2 h z1 H z1 , (5,8)

kus 2h z1 on staatori hamba arvutuslik kõrgus, m.

H z1 määratakse tabelist A-1.7. kell , .

5.6 Rootori hambatsoonide magnetpinge F z 2:

, (5.9)

, tabel P-1.7.

5.7 Arvutage hambatsooni k z küllastuskoefitsient:

(5.10)

5.8 Leidke staatori ikke keskmise magnetjoone pikkus L a:


5.9 Määrame väljatugevuse H a induktsiooni B a juures aktsepteeritud teraseklassi 2013 tabeli P-1.6 magnetiseerimiskõvera järgi. Kell , .

5.10 Leidke staatori ikke magnetpinge F a:

5.11 Määrame rootori ikkes oleva voo keskmise magnetjoone pikkuse L j:

, (5.13)

kus h j - rootori tagaosa kõrgus, leitakse valemiga:

5.12 Väljatugevus H j induktsiooni ajal määratakse aktsepteeritud teraseklassi ikke magnetiseerimiskõvera järgi. Tabel P-1.6. Kell , .

Määrame rootori ikke magnetpinge F j:


5.13 Arvutage masina magnetahela kogumagnetpinge (pooluste paari kohta) F c:

5.14 Magnetahela küllastustegur:

(5.17)

5.15 Magnetiseerimisvool:

Magnetiseerimisvoolu suhteline väärtus:

(5.19)

6. Töörežiimi parameetrid

Asünkroonmasina parameetrid on staatori mähiste aktiiv- ja induktiivtakistus x 1, r 1, rootori r 2, x 2, vastastikuse induktiivsuse takistus x 12 (või x m) ja arvutuslik takistus r 12 (või r m), mille kasutuselevõtt võtab arvesse staatori terases tekkivate kadude mõju mootori omadustele.

Asünkroonse masina faasiasendusahelad, mis põhinevad pöörlevas masinas toimuvate protsesside viimisel statsionaarsesse, on näidatud joonisel 6.1. Füüsikalised protsessid asünkroonmasinas kajastuvad selgemalt joonisel 6.1 näidatud diagrammil. Kuid arvutamiseks on mugavam teisendada see joonisel 6.2 näidatud ahelasse.

Joonis 6.1. Vähendatud asünkroonmasina mähise faasivahetusahel

Joonis 6.2. Redutseeritud asünkroonmasina teisendatud mähise faasi ekvivalentskeem

6.1 Staatori mähise faasi aktiivtakistus arvutatakse järgmise valemi abil:

, (6.1)

kus L 1 on mähise faasi efektiivsete juhtide kogupikkus, m;

a on paralleelse mähisega harude arv;

c 115 - mähise materjali (staatori vask) eritakistus projekteerimistemperatuuril. Vase jaoks ;

k r on mähise faasi aktiivtakistuse suurenemise koefitsient voolu nihke mõjust.

Asünkroonmasinate staatorimähise juhtides on voolunihke mõju elementaarjuhtide väikeste mõõtmete tõttu ebaoluline. Seetõttu võta tavaliste masinate arvutustes reeglina k r =1.

6.2 Mähise faasijuhtmete L 1 kogupikkus arvutatakse järgmise valemiga:

kus l cf on mähise pöörde keskmine pikkus, m.

6.3 Mähise keskmine pikkus l cf leitakse pooli sirgete - soonte ja kõverate esiosade summana:

, (6.3)

kus l P on sooneosa pikkus, mis on võrdne masina südamike konstruktiivse pikkusega. ;

l l - esiosa pikkus.

6.4 Lahtise staatori mähise pooli esiosa pikkus määratakse järgmise valemiga:

, (6.4)

kus K l - koefitsient, mille väärtus sõltub pooluste paaride arvust, tabeli 9.23 jaoks;

b CT - mähise keskmine laius m, mis on määratud soonte kõrguse keskpunkte läbiva ringikaarega:

, (6.5)

kus b 1 on staatori mähise sammu suhteline lühenemine. Tavaliselt vastu võetud.

Enne südamiku korpusesse surumist soontesse asetatud lahtise mähise koefitsient.

Keskmine pikkus:

Efektiivsete mähise faasijuhtmete kogupikkus:

Staatori mähise faasi aktiivne takistus:


6.5 Määrake väljasõidu pikkus piki esiosa:

kus K out on tabeli 9.23 kohaselt määratud koefitsient. aadressil .

6.6 Määrame staatori mähise faasitakistuse suhtelise väärtuse:

(6.7)

6.7 Määrake rootori mähise faasi aktiivtakistus r 2:

kus r c on varda takistus;

r cl - rõnga takistus.

6.8 Arvutage varda takistus järgmise valemiga:

6.9 Arvutage rõnga takistus:


Siis rootori aktiivne takistus:

6.10 Toome r 2 staatori mähise keerdude arvuni, defineerime:

6.11 Rootori mähise faasitakistuse suhteline väärtus.

(6.12)

6.12 Rootori mähise faaside induktiivne takistus:

, (6.13)

kus l p on pilulise rootori magnetjuhtivuse koefitsient.

Joonise 9.50 põhjal määratakse e l p valemiga tabelist 9.26:

, (6.14)

(juhid on kinnitatud pilu kaanega).

, (6.15)

Magnetjuhtivuse frontaalne hajustegur:

Diferentsiaalhajumise magnetjuhtivuse koefitsiendi määrame valemiga:

, (6.17)

kus määratakse graafiliselt, at , Joonis 9.51, e, .

Valemi (6.13) abil arvutame staatori mähise induktiivse takistuse:


6.13 Määrame staatori mähise induktiivse takistuse suhtelise väärtuse:

(6.18)

6.14 Arvutame rootori mähise faasi induktiivse takistuse valemi järgi:

kus l p2 on rootori pilu magnetjuhtivuse koefitsient;

l l2 - rootori esiosa magnetjuhtivuse koefitsient;

l d2 - rootori diferentsiaalhajuvuse magnetjuhtivuse koefitsient.

Rootori pilu magnetjuhtivuse koefitsient arvutatakse valemiga, mis põhineb tabelil 9.27:


6.15 Rootori esiosa magnetjuhtivuse koefitsient määratakse järgmise valemiga:

,

6.16 Rootori diferentsiaalhajutuse magnetjuhtivuse koefitsient määratakse järgmise valemiga:

, (6.23)

kus .

6.17 Leiame valemi (6.19) järgi induktiivse takistuse väärtuse:

Toome x 2 staatori pöörete arvuni:

Suhteline väärtus:


(6.25)

7. Kahjuarvestus

7.1 Arvutage asünkroonmasina staatori terase peamised kaod järgmise valemi järgi:

, (7.1)

kus on konkreetsed kahjud, tabel 9.28;

b - astendaja, terase klassi 2013 jaoks;

k jah ja k d z - koefitsiendid, mis võtavad arvesse mõju kadudele terases, terase klassile 2013 , ;

m a - ikke mass, arvutatuna järgmise valemi järgi:

kus on terase erikaal.

Staatori hammaste kaal:

7.2 Arvutage rootori pinnakaod kokku:


kus p sur2 - pinna erikaod, määrame valemiga:

, (7.5)

kus on koefitsient, mis võtab arvesse rootori hambapeade pinnatöötluse mõju erikadudele;

В 02 - õhupilu induktsiooni pulsatsiooni amplituud, määrame valemiga:

kus määratakse graafiliselt joonisel 9.53, b.

7.3 Arvutage eripinnakaod valemi (7.5) järgi:

7.4 Arvutage rootori hammaste pulsatsioonikaod:

, (7.7)

kus m z 2 on rootori hammaste terase mass;

В pool2 on rootori magnetilise pulsatsiooni amplituud.


, (7.9)

7.5 Määrake terase lisakadude suurus:

7.6 Terase kogukadu:

7.7 Määratleme mehaanilised kaod:

kus , millal vastavalt tabelile 9.29 .

7.8 Arvutage lisakadud nominaalrežiimil:

7.9 Mootori tühivool:

, (7.14)


kus ma x.x.a. - tühivoolu aktiivne komponent, määrame selle valemiga:

kus Р e.1 x.x. - elektrikaod staatoris tühikäigul:

7.10 Määrake võimsustegur tühikäigul:

(7.17)

8. Jõudlusarvutus

8.1 Määrake takistuse tegelik osa:

(8.1)

(8.2)

8.3 Mootori konstant:


, (8.3)

(8.4)

8.4 Määrake voolu aktiivne komponent:

8.5 Määrake kogused:

8.6 Kaod, mis ei muutu libisemise muutumisel:

Nõustu ja arvutage jõudlus libisemisega, mis on võrdne: 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,0201. Arvutuse tulemused kirjutame tabelisse 8.1.

P 2n \u003d 110 kW; U 1n \u003d 220/380 V; 2p \u003d 10 I 0 a = 2,74 A; I 0 p \u003d I m \u003d 61,99 A;

P c t + P karusnaha \u003d 1985,25 W; r 1 \u003d 0,0256 oomi; r¢ 2 \u003d 0,0205 oomi; c1 = 1,039;

a¢ = 1,0795; a = 0,0266 oomi; b¢=0; b = 0,26 oomi

Tabel 8.1

Asünkroonmootori jõudlusnäitajad

Arvutusvalem

libisema s


Joonis 8.1. Mootori võimsus versus võimsus P2

Joonis 8.2. Mootori kasuteguri ja võimsuse P 2 graafik

Joonis 8.3. Graafik mootori libisemisest s versus võimsus P 2

Joonis 8.4. Mootori staatori voolu I 1 sõltuvuse graafik võimsusest P 2

9. Soojusarvutus

9.1 Määrame staatori südamiku sisepinna temperatuuri tõusu mootori siseõhu temperatuurist:

, (9.1)

kus kohas ja kaitseaste IP23, tabel.9.35;

a 1 - soojusülekande koefitsient pinnalt, määratleme graafiliselt Joonis 9.68, b, .

, (9.2)

kus on kao suurenemise koefitsient, kuumakindluse klassi F .


,

9.2 Temperatuurierinevus staatorimähise piluosa isolatsioonis:

, (9.4)

kus P p1 on staatori soone ristlõike ümbermõõt, määrame valemiga:

l ekv. – sooneosa keskmine ekvivalentne soojusjuhtivus, kuumakindluse klassi F korral , lk 452;

- sisemise isolatsiooni soojusjuhtivusteguri keskmine väärtus. graafiliselt määratleda aadressil , , joonis 9.69.

9.3 Määrake temperatuuride erinevus esiosade isolatsiooni paksuse ulatuses:


, (9.6)

kus , .

Seetõttu ei ole staatori mähise esiosad isoleeritud.

9.4 Arvutage esiosade välispinna temperatuur, mis ületab masina sisemise õhutemperatuuri:

9.5 Määrake staatori mähise keskmine temperatuuri tõus üle masina sisemise õhutemperatuuri:

(9.8)

9.6 Arvutage masinas oleva õhutemperatuuri keskmine ületus ümbritsevast temperatuurist:

kus a in - määratleme graafiliselt Joonis 9.68, ;

- mootori siseõhku sattunud kadude summa:

kus on mootori kogukaod nominaalrežiimil;

P e1 - elektrikaod staatori mähises nimirežiimil;

P e2 - elektrikaod rootori mähises nominaalrežiimil.

, (9.12)

kus S cor. on raami pindala.

P p määratakse graafiliselt. Millal , joonis 9.70 .

9.7 Määrake staatori mähise keskmine temperatuuri tõus üle ümbritseva õhu temperatuuri:

9.8 Määrake ventilatsiooniks vajalik õhuvool:

(9.14)


9.9 4A seerias kasutatava disaini ja mõõtmetega välisventilaatori õhuvoolu saab ligikaudselt määrata järgmise valemiga:

, (9.15)

kus ja - radiaalsete ventilatsioonikanalite arv ja laius, m, lk 384;

n - mootori pöörlemiskiirus, pöörded minutis;

Koefitsient, mootoritele, millel on .

Need. välisventilaatori õhuvool on suurem kui mootori ventileerimiseks vajalik õhuvool.

10. Sektordiagrammi jõudluse arvutamine

10.1 Esmalt määrake valemi abil sünkroonne tühivool:

10.2 Arvutage aktiivsed ja induktiivsed lühisetakistused:


10.3 Arvutage sektordiagrammi skaala:

Praegune skaala on järgmine:

kus D kuni - diagrammi ringi läbimõõt, valitakse intervallist: , vali.

Võimsusskaala:

Hetke skaala:

(10.6)

Mootori sektordiagramm on näidatud allpool. Ring läbimõõduga D kuni keskpunktiga O¢ on mootori staatori vooluvektori otste asukoht erinevatel libisemistel. Punkt A 0 määrab vooluvektori I 0 lõpu asukoha sünkroonsel tühikäigul ja - mootori tegelikul tühikäigul. Segment , võrdub tühikäigu võimsusteguriga. Punkt A 3 määrab staatori vooluvektori otsa asukoha lühise korral (s=1), segmendiks on voolu I lühis. , ja nurk on . Punkt A 2 määrab staatori vooluvektori otsa asukoha .

Kaare A 0 A 3 vahepunktid määravad vooluvektori I 1 otste asukoha erinevatel koormustel mootorirežiimis. OB diagrammi abstsisstelljeks on primaarvõimsuse P 1 joon. Elektromagnetilise võimsuse R em või elektromagnetiliste momentide M em joon on joon A 0 A 2. Võlli kasuliku võimsuse joon (sekundaarne võimsus P 2) on joon A ’ 0 A 3.

Joonis 10.1. Sektordiagramm


Järeldus

Antud kursuseprojektis projekteeriti oravapuurirootoriga asünkroonne elektrimootor. Arvutamise tulemusena saadi antud võimsusega h ja cosj mootori põhinäitajad, mis vastavad GOST-i maksimaalsele lubatud väärtusele mootorite seeriale 4A. Tehti projekteeritud masina tööomaduste arvutus ja ehitus.

Seega võib arvutusandmete kohaselt sellele mootorile anda järgmise sümboli:

4 – seeria seerianumber;

A - mootori tüüp - asünkroonne;

315 - pöörlemistelje kõrgus;

M - voodi tingimuslik pikkus vastavalt IEC-le;

10 - pooluste arv;

U - kliimakujundus parasvöötme jaoks;

Projekteeritud mootori nimiandmed:

P 2n = 110 kW, U 1n = 220/380 V, I 1n = 216 A, cosj n = 0,83, h n = 0,93.


Bibliograafia

1. Elektrimasinate projekteerimine: Proc. ülikoolidele / P79

I.P. Kopylov, B.K. Klokov, V.P. Morozkin, B.F. Tokarev; Ed. I.P. Kopõlov. – 4. väljaanne, muudetud. ja täiendav - M.: Kõrgem. kool, 2005. - 767 lk.: ill.

2. Voldek A.I., Popov V.V. Elektriautod. Vahelduvvoolumasinad: õpik keskkoolidele. - Peterburi: - Peeter, 2007. -350 lk.

3. Katsman M.M. Elektrimasinate käsiraamat: Õpik haridusõpilastele. keskmised institutsioonid. prof. haridus / Mark Mihhailovitš Katsman. - M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2005. - 480 lk.


Lisa A

(kohustuslik)

Joonis 1. Lühendatud sammuga kahekihilise mähise skeem, , ,

Vene Föderatsiooni haridus- ja teadusministeerium

Föderaalne Haridusagentuur

IRKUTSK RIIKLIK TEHNIKAÜLIKOOL

Elektriajami ja elektritranspordi osakond

Mul on lubatud kaitsta:

Juhataja__ Klepikova T.V __

SPRITS-SULETAVA ROOTORIGA ASÜNKROONSE MOOTORI KONSTRUKTSIOON

SELGITAV MÄRKUS

Kursuse projektile erialal

"Elektriautod"

096.00.00P3

Lõpetanud õpilane rühmast _EAPB 11-1 ________ __ Nguyen Van Vu____

Normikontroll ___________ _EET-i osakonna dotsent Klepikova T.V __

Irkutsk 2013

Sissejuhatus

1. Põhimõõtmed

2 Staatori südamik

3 Rootori südamik

Staatori mähis

1 Trapetsikujuliste poolsuletud piludega staatori mähis

Oravapuuri mähis

1 Ovaalsete suletud pilude mõõtmed

2 Lühisrõnga mõõtmed

Magnetahela arvutamine

1 MDS õhuvahe jaoks

2 MMF trapetsikujuliste poolsuletud staatoripiludega hammastele

3 MMF rootori hammastele ovaalsete suletud rootoripiludega

4 MDS staatori tagaküljele

5 MDS rootori tagaküljele

6 Magnetahela parameetrid

Aktiivse ja induktiivse mähise takistused

1 Staatori mähise takistus

2 Ovaalsete suletud piludega oravapuuriga rootori mähistakistus

3 Teisendatud mootori ekvivalentahela mähise takistus

Tühikäik ja nominaalne

1 Ooterežiim

2 Nominaalse töörežiimi parameetrite arvutamine

Sektordiagramm ja jõudlus

1 sektordiagramm

2 Jõudlusandmed

Maksimaalne hetk

Algkäivitusvool ja algkäivitusmoment

1 Käivitusrežiimile vastavad aktiivne ja induktiivne takistus

2 Algkäivitusvool ja pöördemoment

Soojus- ja ventilatsiooniarvutused

1 Staatori mähis

2 Mootori ventilatsiooniarvutus kaitseastmega IP44 ja jahutusmeetodiga IC0141

Järeldus

Kasutatud allikate loetelu

Sissejuhatus

Elektrimasinad on elektrijaamade põhielemendid, erinevad masinad, mehhanismid, tehnoloogilised seadmed, kaasaegsed transpordivahendid, side jne. Need toodavad elektrienergiat, teostavad väga ökonoomset muundamist mehaaniliseks energiaks, täidavad erinevaid funktsioone erinevate signaalide muundamiseks ja võimendamiseks. automaatjuhtimissüsteemides ja juhtimises.

Elektrimasinaid kasutatakse laialdaselt kõigis rahvamajanduse sektorites. Nende eelisteks on kõrge kasutegur, jõudes võimsates elektrimasinates 95÷99%-ni, suhteliselt väike kaal ja gabariidid ning ökonoomne materjalikasutus. Elektrimasinaid saab valmistada erinevatele võimsustele (fraktsioonidest vatist sadade megavatideni), kiirustele ja pingetele. Neid iseloomustab kõrge töökindlus ja vastupidavus, lihtne juhtimine ja hooldamine, mugav energia tarnimine ja eemaldamine, madal hind mass- ja suurtootmises ning keskkonnasõbralikkus.

Asünkroonsed masinad on kõige levinumad elektrimasinad. Neid kasutatakse peamiselt elektrimootoritena ja need on peamised elektrienergia muundurid mehaaniliseks energiaks.

Praegu tarbivad asünkroonsed elektrimootorid umbes poole kogu maailmas toodetud elektrist ja neid kasutatakse laialdaselt enamiku mehhanismide elektriajamina. Selle põhjuseks on nende elektrimasinate disaini lihtsus, töökindlus ja kõrge efektiivsus.

Meie riigis on kõige massiivsem elektrimasinate seeria 4A asünkroonmasinate üldine tööstuslik seeria. Seeria sisaldab masinaid võimsusega 0,06 kuni 400 kW ja on valmistatud 17 standardse pöörlemistelje kõrgusega. Iga pöörlemiskõrguse jaoks toodetakse kahe võimsusega mootoreid, mille pikkus on erinev. Ühe seeria alusel toodetakse mitmesuguseid mootorite modifikatsioone, mis vastavad enamiku tarbijate tehnilistele nõuetele.

Ühe seeria alusel toodetakse erinevaid mootoriversioone, mis on mõeldud kasutamiseks eritingimustes.

Oravpuuriga rootoriga asünkroonmootori arvutamine

Tehniline ülesanne

Projekteerida asünkroonne kolmefaasiline mootor oravpuurirootoriga: P=45kW, U= 380/660 V, n=750 p/min; disain IM 1001; teostus vastavalt kaitsemeetodile IP44.

1. Mootori magnetahel. Mõõdud, konfiguratsioon, materjal

1 Põhimõõtmed

Aktsepteerime mootori pöörlemistelje kõrgust h=250 mm (tabel 9-1).

Aktsepteerime staatori südamiku välisläbimõõtu DH1=450 mm (tabel 9-2).

Staatori südamiku siseläbimõõt (, tabel 9-3):

1 = 0,72 DH1-3 = 0,72ˑ450-3 = 321 (1,1)

Aktsepteerime koefitsienti (, joonis 9-1).

Aktsepteerime efektiivsuse esialgset väärtust (joonis 9-2, a)

Aktsepteerime esialgset väärtust (joonis 9-3, a).

Hinnanguline võimsus

(1.2)

Aktsepteerime esialgset lineaarset koormust A / cm (, joonis 9-4, a ja tabel 9-5).

Aktsepteerime lünka eelnevat induktsiooni (, joonis 9-4, b ja tabel 9-5).

Aktsepteerime mähiseteguri esialgset väärtust (, lk 119).

Staatori südamiku hinnanguline pikkus

Aktsepteerime staatori südamiku konstruktiivset pikkust.

Südamiku pikkuse ja selle läbimõõdu suhte maksimaalne väärtus (tabel 9-6)

Südamiku pikkuse ja selle läbimõõdu suhe

(1.5)

1.2 Staatori südamik

Aktsepteerime terase marki - 2013. Aktsepteerime lehe paksust 0,5 mm. Me võtame lehtede isolatsiooni vormi - oksüdatsiooni.

Aktsepteerime terase täitetegurit kC=0,97.

Aktsepteerime pilude arvu pooluse ja faasi kohta (tabel 9-8).

Staatori südamiku pesade arv (1,6)

1.3 Rootori südamik

Aktsepteerime terase marki - 2013. Aktsepteerime lehe paksust 0,5 mm. Me võtame lehtede isolatsiooni vormi - oksüdatsiooni.

Aktsepteerime terase täitetegurit kC=0,97.

Me aktsepteerime rootori südamikku ilma kaldsoonteta.

Aktsepteerime staatori ja rootori vahelise õhupilu (tabel 9-9).

Rootori südamiku välisläbimõõt

Rootori lehtede siseläbimõõt

Võtame rootori südamiku pikkuse, mis on võrdne staatori südamiku pikkusega,

.

Aktsepteerime rootori südamiku soonte arvu (tabel 9-12).

2. Staatori mähis

Aktsepteerime kahekihilist lühendatud sammuga mähist, mis asetatakse trapetsikujulistesse poolsuletud soontesse (tabel 9-4).

Jaotuskoefitsient

(2.1)

kus

Aktsepteerime suhtelist mähise sammu.

Mähise samm:

(2.2)

Lühendategur

Mähise suhe

Magnetvoo esialgne väärtus

Esialgne pöörete arv faasimähises

Esialgne efektiivsete juhtide arv pilus

(2.7)

kus on staatori mähise paralleelsete harude arv.

Nõustu

Määratud pöörete arv faasimähises

(2.8)

Magnetvoo korrigeeritud väärtus

Õhupilu induktsiooni korrigeeritud väärtus

(2.10)

Nimifaasi voolu esialgne väärtus

Vastuvõetud lineaarkoormuse kõrvalekalle varem aktsepteeritud väärtusest

(2.13)

Hälve ei ületa lubatud väärtust 10%.

Võtame magnetilise induktsiooni keskmise väärtuse staatori tagaküljel (tabel 9-13).

Hammaste jaotus vastavalt staatori siseläbimõõdule

(2.14)

2.1 Trapetsikujuliste poolsuletud piludega staatorimähis

Staatori mähis ja soon määratakse vastavalt joonisele 9.7

Aktsepteerime staatori hammaste magnetinduktsiooni keskmist väärtust (tabel 9-14).

Hammaste laius

(2.15)

Staatori tagaosa kõrgus

Soone kõrgus

Suur pilu laius

Ajutine pilu laius

Väiksem pilu laius

kus on pilu kõrgus (, lk 131).

Ja lähtuvalt nõudest

Stantsi soone ristlõikepindala

Soone puhas ala

(2.23)

kus - staatori- ja rootorisüdamike montaaživarud vastavalt laiuse ja kõrguse osas (, lk 131).

Kere isolatsiooni ristlõikepindala

kus on kere isolatsiooni ühepoolse paksuse keskmine väärtus (, lk 131).

Vahetükkide ristlõikepindala ülemise ja alumise mähise vahel soones, soone põhjas ja kiilu all

Mähise poolt hõivatud pilu ristlõikepindala

Töö

kus on käsitsi paigaldamise pilu täitmistegur (. lk 132).

Aktsepteerime elementaarjuhtmete arvu efektiivseks.

Elementaarse isoleeritud juhtme läbimõõt

(2.28)

Elementaarse isolatsiooniga traadi läbimõõt ei tohiks ületada 1,71 mm käsitsi paigaldamisel ja 1,33 mm masina paigaldamisel. See tingimus on täidetud.

Aktsepteerime elementaarse isoleeritud ja isoleerimata (d) juhtme läbimõõtu (lisa 1)

Aktsepteerime traadi ristlõikepindala (, lisa 1).

Täpsustatud pilu täitmistegur

(2.29)

Reguleeritud pilu täiteteguri väärtus rahuldab käsitsi virnastamise ja masinaga virnastamise tingimusi (masina virnastamise korral on lubatud ).

Rafineeritud pilu laius

Nõustu , nagu .

(2.31)

Lineaarkoormuse ja voolutiheduse korrutis

Aktsepteerime lineaarse koormuse ja voolutiheduse korrutise lubatud väärtust (joonis 9-8). Kus koefitsient k5=1 (tabel 9-15).

Staatori keskmine hammaste jaotus

Staatori pooli keskmine laius

Ühe poolipea keskmine pikkus

Keskmine mähise pikkus

Mähise otsa üleulatuv pikkus

3. Orav-puuri mähis

Võtame vastu ovaalse kujuga rootori sooned, suletud.

3.1 Ovaalsete suletud pilude mõõtmed

Rootori sooned on määratud joonisel fig. 9.10

Aktsepteerime soone kõrgust. (, joonis 9-12).

Hinnanguline rootori tagakõrgus

kus on ümmarguste aksiaalsete ventilatsioonikanalite läbimõõt rootori südamikus; need ei ole projekteeritud mootoris ette nähtud.

Magnetiline induktsioon rootori tagaküljel

Hammaste jaotus vastavalt rootori välisläbimõõdule

(3.3)

Aktsepteerime magnetilist induktsiooni rootori hammastes (tabel 9-18).

Hammaste laius

(3.4)

Väiksem soone raadius

Suurem soone raadius

kus - pilu kõrgus (, lk 142);

Pilu laius (, lk 142);

suletud pilu jaoks (, lk 142).

Raadiuste keskpunktide vaheline kaugus

Määratluse õigsuse kontrollimine ja tingimuse põhjal

(3.8)

Varda ristlõikepindala, mis on võrdne matriitsi soone ristlõikepindalaga

3.2 Lühisrõnga mõõtmed

Võtame vastu valatud puuri.

Rootori lühisrõngad on näidatud joonisel fig. 9.13

Rõnga ristlõige

rõnga kõrgus

Rõnga pikkus

(3.12)

Rõnga keskmine läbimõõt

4. Magnetahela arvutamine

1 MDS õhuvahe jaoks

Tegur, mis võtab arvesse õhupilu magnettakistuse suurenemist staatori käigukonstruktsiooni tõttu

(4.1)

Koefitsient, mis võtab arvesse õhupilu magnettakistuse suurenemist rootori ülekandestruktuuri tõttu

Aktsepteerime koefitsienti, mis võtab arvesse õhupilu magnettakistuse vähenemist radiaalkanalite olemasolul staatoril või rootoril.

Üldine õhuvahe tegur

MDS õhuvahe jaoks

4.2 MMF trapetsikujuliste poolsuletud staatoripiludega hammastele

(, lisa 8)

Võtame magnetvoo teekonna keskmise pikkuse

MDS hammastele

4.3 MMF ovaalsete suletud rootoripiludega rootori hammastele

Alates , aktsepteerime magnetvälja tugevust (Lisa 8).

MDS hammastele

4.4 MMF staatori tagaküljele

(, Lisa 11).

Magnetvoo keskmine teepikkus

MDS staatori tagaküljele

4,5 MMF rootori tagaküljele

Aktsepteerime magnetvälja tugevust (, lisa 5)

Magnetvoo keskmine teepikkus

MDS rootori tagaküljele

4.6 Magnetahela parameetrid

Magnetahela rahaturu kogusumma ühe pooluse kohta

Magnetahela küllastustegur

(4.13)

Magnetiseeriv vool

Magnetiseerimisvool suhtelistes ühikutes

(4.15)

koormuseta emf

Peamine induktiivne reaktiivsus

(4.17)

Peamine induktiivne reaktiivsus suhtelistes ühikutes

(4.18)

5. Mähiste aktiivne ja induktiivne takistus

1 Staatori mähise takistus

Faasimähise aktiivne takistus 20 0C juures

kus -vase erijuhtivus 200C juures (, lk 158).

Faasimähise aktiivne takistus 20 0С suhtelistes ühikutes

(5.2)

Määratluse õigsuse kontrollimine

Aktsepteerime staatori soone mõõtmeid (tabel 9-21)

Kõrgus: (6,4)

Koefitsiendid võttes arvesse sammu lühenemist

Hajumisjuhtivus

(5.7)

Aktsepteerige staatori diferentsiaalhajumistegur (tabel 9-23).

Tegur, mis võtab arvesse staatori pilude avanemise mõju diferentsiaalhajuvuse juhtivusele

Aktsepteerime koefitsienti, mis võtab arvesse staatorivälja kõrgemate harmooniliste poolt oravapuurrootori mähises indutseeritud voolude summutusreaktsiooni (tabel 9-22).

(5.9)

Pooluste jaotus:

(5.10)

Mähise otste hajumise juhtivuse koefitsient

Staatori mähise lekke juhtivustegur

Staatori faasimähise induktiivne reaktiivsus

Staatori faasimähise induktiivne takistus suhtelistes ühikutes

(5.14)

Määratluse õigsuse kontrollimine

5.2 Ovaalsete suletud piludega oravapuuriga rootori mähise takistus

Puurivarda aktiivne takistus 20 0C juures

kus - alumiiniumi elektrijuhtivus 20 °C juures (, lk 161).

Rõngavoolu vähendamise koefitsient varda vooluks

(5.17)

Lühisrõngaste takistus, vähendatud varda vooluni 20 0С juures

magnetahela takistusmähis

Soonte kalde kesknurk ask=0 kuna kaldjoon puudub.

Rootori pilu kaldetegur

Rootori mähise takistuse vähenemise koefitsient staatori mähisele

Rootori mähise aktiivne takistus 20 0C juures, vähendatud staatorimähisele

Rootori mähise aktiivne takistus 20 0C juures, taandatuna staatorimähisele suhtelistes ühikutes

Rootori riba vool töörežiimi jaoks

(5.23)

Ovaalse suletud rootori pilu lekkejuhtivuse tegur

(5.24)

Rootori pilude arv pooluse ja faasi kohta

(5.25)

Aktsepteerime rootori diferentsiaalse hajumise koefitsienti (joonis 9-17).

Diferentsiaalhajutuse juhtivus

(5.26)

Valatud puuri lühikeste rõngaste hajuvusjuhtivuse koefitsient

Rootori pilude suhteline kaldenurk rootori hammaste jaotuse murdosades

(5.28)

Kaldlekke juhtivuse tegur

Rootori mähise induktiivne takistus

Rootori mähise induktiivne takistus, vähendatud staatorimähisele

Rootori mähise induktiivne takistus, vähendatud staatorimähiseks, suhtelistes ühikutes

(5.32)

Määratluse õigsuse kontrollimine

(5.33)

Tingimus peab olema täidetud. See tingimus on täidetud.

5.3 Teisendatud mootori ekvivalentahela mähise takistus

Staatori hajumistegur

Staatori takistustegur

kus on koefitsient (, lk 72).

Teisendatud mähiste takistused

Magnetahela ümberarvutamine pole vajalik, kuna ja .

6. Tühikäik ja nimiväärtus

1 Ooterežiim

Nagu , edasistes arvutustes aktsepteerime .

Staatori voolu reaktiivne komponent sünkroonse pöörlemise ajal

Elektrikaod staatori mähises sünkroonse pöörlemise ajal

Trapetsikujuliste soontega staatori hammaste hinnanguline terasmass

Magnetkaod staatori hammastes

Staatori tagaosa terasest kaal

Magnetkaod staatori tagaosas

Magnetkaod kokku staatori südamikus, sealhulgas täiendavad kaod terases

(6.7)

Mehaanilised kaod kaitseastmega IP44, jahutusmeetod IC0141

(6.8)

kus 2p=8 juures

Praeguse x.x aktiivne komponent.

Koormuseta vool

Võimsustegur x.x juures.

6.2 Nimikoormuse parameetrite arvutamine

Lühise aktiivne takistus

Induktiivreaktiiv lühis

Lühise impedants

Täiendavad kaod nimikoormusel

Mootori mehaaniline võimsus

Samaväärne vooluahela takistus

(6.17)

Ekvivalentne voolutakistus

Arvutuste õigsuse kontrollimine ja

(6.19)

Libisemine

Staatori voolu aktiivne komponent sünkroonse pöörlemise ajal

Rootori vool

Staatori voolu aktiivne komponent

(6.23)

Staatori voolu reaktiivne komponent

(6.24)

Faasi staatori vool

Võimsustegur

Voolutihedus staatori mähises

(6.28)

kus on oravapuuriga rootori mähistegur (, lk 171).

Vool oravapuuri rootoris

Voolutihedus oravapuurirootori varras

Lühisvool

Elektrikaod staatori mähises

Elektrikaod rootori mähises

Elektrimootori kogukaod

Sisendvõimsus:

Tõhusus

(6.37)

Sisendvõimsus: (6.38)

Valemitega (6.36) ja (6.38) arvutatud sisendvõimsused peavad olema üksteisega võrdsed kuni ümardamiseni. See tingimus on täidetud.

Võimsus

Väljundvõimsus peab vastama lähteülesandes määratud väljundvõimsusele. See tingimus on täidetud.

7. Sektordiagramm ja jõudlusandmed

1 sektordiagramm

praegune skaala

kus - tööringi läbimõõdu vahemik (, ​​lk 175).

Nõustu .

Tööringi läbimõõt

(7.2)

võimsuse skaala

Reaktiivvoolu segmendi pikkus

Aktiivse voolu segmendi pikkus

Tulbad diagrammil

(7.7)

(7.8)

7.2 Jõudlusandmed

Arvutame jõudlusnäitajad tabeli 1 kujul.

Tabel 1 – Asünkroonmootori jõudlusnäitajad

Tingimused konvoi

Tarnitud võimsus murdosades


cos0.080.500.710.800.830.85





P, W1564.75172520622591.53341.74358.4





, %13,5486,8891,6492,8893,0892,80






8. Maksimaalne moment

Staatori teguri muutuv osa trapetsikujulise poolsuletud soonega

Küllastusest sõltuv staatori lekke juhtivuse komponent

Rootori teguri muutuv osa ovaalsete suletud piludega

(8.3)

Küllastusest sõltuv rootori lekkejuhtivuse komponent

Rootori vool, mis vastab maksimaalsele pöördemomendile (9-322)

(8.7)

Ekvivalentne vooluahela impedants maksimaalse pöördemomendi korral

Samaväärse vooluahela kogutakistus lõpmatult suure libisemise korral

Samaväärse vooluahela ekvivalenttakistus maksimaalse pöördemomendi juures

Maksimaalse pöördemomendi kordsus

Libisemine maksimaalse pöördemomendi juures

(8.12)

9. Algkäivitusvool ja algkäivitusmoment

1 Käivitusrežiimile vastavad aktiivne ja induktiivne takistus

Rootori puuri varda kõrgus

Vähendatud rootori varda kõrgus

Aktsepteerime koefitsienti (, joonis 9-23).

Voolu vardasse tungimise hinnanguline sügavus

Varda laius voolu vardasse tungimise arvutatud sügavusel

(9.4)

Varda ristlõikepindala arvutatud voolu läbitungimissügavusel

(9.5)

praegune nihke suhe

Puurivarda aktiivne takistus 20 0C juures käivitusrežiimi jaoks

Rootori mähise aktiivne takistus 20 0C juures, vähendatud staatorimähiseks, käivitusrežiimi jaoks

Aktsepteerime koefitsienti (, joonis 9-23).

Rootori pilu lekke juhtivustegur käivitamisel ovaalse suletud pilu puhul


Rootori mähise lekkejuhtivustegur käivitamisel

Mootori lekkeinduktiivsus sõltub küllastumisest

Mootori lekke induktiivsus ei sõltu küllastumisest

(9.12)

Lühise aktiivne takistus alguses

9.2 Algkäivitusvool ja pöördemoment

Rootori vool mootori käivitamisel


Ekvivalentne vooluahela impedants käivitamisel (võttes arvesse voolu nihke ja hulkuvate teede küllastumise mõju)

Samaväärse ahela induktiivne reaktiivtakistus käivitamisel

Staatori voolu aktiivne komponent käivitamisel

(9.17)

Staatori voolu reaktiivne komponent käivitamisel

(9.18)

Faasi staatori vool käivitamisel

Algse käivitusvoolu kordsus

(9.20)

Rootori aktiivne takistus käivitamisel, vähendatud staatorini, arvutatud töötemperatuuri ja L-kujulise ekvivalentahela juures

(9.21)

Algse käivitusmomendi kordsus

10. Soojus- ja ventilatsiooniarvutused

1 Staatori mähis

Kaod staatori mähises maksimaalsel lubatud temperatuuril

kus on koefitsient (, lk 76).

Staatori aktiivse osa tingimuslik sisemine jahutuspind

Välisventilaatoriga tagatav õhuvool peab ületama nõutavat õhuvoolu. See tingimus on täidetud.

Õhurõhk on välja töötatud välisventilaatori poolt

Järeldus

Antud kursuseprojektis projekteeriti põhikonstruktsiooniga asünkroonne elektrimootor, pöörlemistelje kõrgusega h = 250 mm, kaitseastmega IP44, oravpuurirootoriga. Arvutamise tulemusena saadi antud võimsusega P ja cos mootori peamised näitajad, mis vastavad GOST-i maksimaalsele lubatud väärtusele.

Projekteeritud asünkroonne elektrimootor vastab GOST-i nõuetele nii energianäitajate (efektiivsus ja cosφ) kui ka käivitusomaduste osas.

Mootori tüüp Võimsus, kW Pöördtelje kõrgus, mm Kaal, kg Pöörlemissagedus, p/min Kasutegur, % Võimsustegur, Inertsimoment,

2. Kravchik A.E. jt 4A seeria asünkroonmootor, käsiraamat. - M.: Energoatomizdat, 1982. - 504 lk.

3. Elektrimasinate projekteerimine: õpik. elektromehhaani jaoks. Ja elekter. ülikoolide erialad / I. P. Kopylov [jt]; toim. I. P. Kopylova. - Toim. 4., parandatud. ja täiendav - M.: Kõrgem. kool, 2011. - 306 lk.

Lisa. Spetsifikatsiooni koostamine

Määramine

Nimi

Märge











Dokumentatsioon











1.096.00.000.PZ

Selgitav märkus



1.096.00.000.CH

Montaaži joonis





















Staatori mähis


Rootori mähis


Staatori südamik


Rootori südamik


klemmikarp





Rym. Polt





Maanduspolt





Fänn


Surilina ventilaator


Laager

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://www.allbest.ru

Sissejuhatus

Kaasaegne elektriajam on seadmete ja seadmete kompleks, mis on loodud elektrimootori füüsiliste ja võimsusnäitajate juhtimiseks ja reguleerimiseks. Kõige tavalisem tööstuses kasutatav elektrimootor on asünkroonmootor. Jõuelektroonika arenedes ja uute võimsate asünkroonmootori juhtimissüsteemide väljatöötamisel on asünkroonmootoril ja sagedusmuunduritel põhinev elektriajam erinevate tehnoloogiliste protsesside juhtimiseks parim valik. Asünkroonne elektriajam on parimate tehniliste ja majanduslike näitajatega ning uute energiasäästlike mootorite arendamine võimaldab luua energiasäästlikke elektriajamisüsteeme.

Asünkroonne elektrimootor, elektriline asünkroonmasin elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks energiaks. Asünkroonse elektrimootori tööpõhimõte põhineb pöörleva magnetvälja vastasmõjul, mis tekib siis, kui kolmefaasiline vahelduvvool läbib staatori mähiseid staatorivälja poolt rootorimähistes indutseeritud vooluga. Selle tulemusena tekivad mehaanilised jõud, mis panevad rootori pöörlema ​​magnetvälja pöörlemissuunas, eeldusel, et rootori kiirus n on väiksem välja kiirusest n1. Seega pöörleb rootor välja suhtes asünkroonselt.

Kursusetöö eesmärgiks on asünkroonmootori projekteerimine. Selle disaini abil uurime selle mootori omadusi ja omadusi, samuti uurime nende mootorite omadusi. See töö on elektrimasinate õppimise kursuse lahutamatu osa.

1. Mootori magnetahel. Mõõdud, konfiguratsioon, materjal

1.1 Põhimõõtmed

1. Asünkroonmootori pöörlemistelje kõrgus:

Kui Рн =75 kW, n1 = 750 p/min

h = 280 mm, 2p = 8.

2. Südamiku välisläbimõõt DH1 standardse pöörlemistelje kõrgusega h=280 mm. Nendel tingimustel DH1=520 mm.

3. Staatori südamiku D1 siseläbimõõdu määramiseks kasutame tabelis 9-3 toodud seost D1=f(DH1). DH1 jaoks = 520 mm;

D1 = 0,72 DH1 - 3;

D1 \u003d 0,72 520-3 \u003d 371,4 mm.

4. Leidke asünkroonmootorite keskmine väärtus kH=f(P2).

pH=75 kW puhul; 2p = 8;

5. Kaitseastmega IP44 oravapuurmootorite puhul esialgsed väärtused.

pH = 75 kW jaoks

6. Mootorite puhul, mille rootor on kaitstud IP44, võtame cos väärtuse vastavalt joonisele 9-3 ja 2р = 8

7. Hinnanguline võimsus P? vahelduvvoolumootorite jaoks:

kus - efektiivsus; cos - võimsustegur nimikoormusel;

8. Staatori mähise A1 lineaarkoormuse leidmine

A1 \u003d 420 0,915 0,86 \u003d 330,4 A / cm.

9. Magnetinduktsiooni maksimaalse väärtuse leidmine õhupilus B

B = 0,77 1,04 0,86 = 0,69 T

10. Staatori südamiku pikkuse määramiseks määrame mähise koefitsiendi kob1 esialgseks väärtuseks 2р=8

11. Leidke südamiku hinnanguline pikkus l1

l1=366,7+125=426,7

12. Staatori südamiku konstruktsiooni pikkus l1 ümardatakse ülespoole 5 lähima kordseni:

13. Suhe

425 / 371,4 = 1,149

14. Leia max R4=1,1

max = 1,46 - 0,00071 DH1;

max = 1,46 - 0,00071 520 = 1,091

max = 1,091 1,1 = 1,2

1.2 Staatori südamik

Südamik on kokku pandud eraldi stantsitud 0,5 mm paksustest elektriterasest lehtedest, mis on kaetud isolatsioonikattega, et vähendada pöörisvooludest tekkivaid teraskadusid.

Terase 2312 jaoks kasutame lehtede lakitud isolatsiooni.

Pilude arv pooluse ja faasi kohta:

Vastavalt valitud väärtusele q1 määratakse staatori südamiku z1 pilude arv:

kus m1 on faaside arv;

z1 = 8 3 3 = 72.

1.3 Rootori südamik

Pöördtelje etteantud kõrguse jaoks valime terase klassi 2312.

Südamik on kokku pandud eraldi stantsitud elektriterasest lehtedest paksusega 0,5 mm.

Südamiku jaoks aktsepteerime sama lehtisolatsiooni nagu staatori puhul - lakkimist.

Terase täiteteguriks on võrdne

Staatori ja rootori vahelise õhupilu suurus on aktsepteeritud.

Mis h = 280 mm ja 2p = 8;

Pilu faas ck (ilma kaldpilu)

Rootori südamiku välisläbimõõt DH2:

DH2 = 371,4 - 2 0,8 = 369,8 mm.

Rootori lehtede D2 pöörlemiskõrguse h 71 mm siseläbimõõt:

D2 0,23 520 = 119,6 mm.

Jahutuse parandamiseks, rootori massi ja dünaamilise inertsimomendi vähendamiseks on h250-ga rootorisüdamikesse ette nähtud ümmargused aksiaalsed ventilatsioonikanalid:

Rootori südamiku pikkus l2 juures h>250 mm.

l2 \u003d l1 + 5 = 425 + 5 = 430 mm.

Pilude arv südamikus oravapuuriga rootoriga mootori puhul z1=72 ja 2р=8

2. Staatori mähis

2.1 Iga mähise ühised parameetrid

Meie mootori jaoks aktsepteerime mitmeosalist kahekihilist kontsentrilist mähist, mis on valmistatud PETV kaubamärgi traadist (kuumuskindlusklass B), mis on paigutatud ristkülikukujulistesse poolavatud soontesse.

Tavaliselt tehakse staatori mähis kuue tsooniga; iga tsoon on võrdne 60 elektrikraadiga. Kuuetsoonilise mähisega jaotuskoefitsient kP1

kР1 = 0,5/(q1sin(b/20));

kР1 = 0,5/(3 sin(10)) = 0,95.

Sammu 1 lühendamine on võrdne

1 \u003d 0,8, 2p = 8.

Kahekihiline mähis tehakse lühendatud sammuga yP1

yP1 = 1 zl/2p;

yP1 = 0,8 72/8 = 7,2.

Lühendategur ky1

ky1=patt(190)=patt(0,890)=0,95.

Mähise koefitsient kOB1

kOB1 = kP1 ky1;

kOB1 = 0,95 0,95 = 0,9.

Magnetvoo esialgne väärtus Ф

F \u003d B D1l1 10-6 / p;

Ф = 0,689 371,4 42510-6/4 = 0,027 Wb.

Esialgne pöörete arv faasimähises? 1

1 = knU1/(222 kOB1(f1/50) F);

1 = 0,96 380/(222 0,908 0.027) ?66.9.

Üheks pooluste arvu jagajaks a1 = 1 valitakse staatori mähise paralleelsete harude arv a1.

Esialgne efektiivsete juhtide arv soones NP1

NP1 = 1а1(рq1);

NP1 \u003d 155,3 1 / (4 3) \u003d 5,58

NP1 väärtus võetakse vastu, ümardades NP1 lähima täisarvuni

Täisarvu valimisel määrame väärtuse 1

1 = NП1рq1а1;

1 = 4 4 3/1 = 72.

Magnetvoo väärtus Ф

F = 0,023 66,5 / 64 \u003d 0,028 Wb.

Õhupilu induktsiooni väärtus B

B = B? 1/? 1;

B = 0,8 66,9/72 = 0,689 T

Faasi nimivoolu I1 esialgne väärtus

I1 = Рн 103/(3U1cos);

I1 = 75 103 / (3 380 0,93 0,84) \u003d 84,216 A.

A1 = 10Np1z1I1(D1a1);

A1 \u003d 6 13 72 84,216 / (3,14 371,4) \u003d 311,8 A / cm.

Staatori BC1 tagakülje magnetilise induktsiooni keskmine väärtus

H = 280 mm, 2p = 8

BC1 = 1,5 T.

Hammaste jaotus staatori siseläbimõõdu järgi t1

t1 \u003d p 371,4 / 72 \u003d 16,1 mm.

2.2 Ristkülikukujuliste poolsuletud piludega staatori mähis

Aktsepteerime magnetilise induktsiooni esialgset väärtust staatori hamba kitsamas kohas

31max = 1,8 T

Staatori hammaste jaotus kõige kitsamas kohas

Esialgne hamba laius kitsamas kohas

Matriitsi poolavatud ja avatud pilu esialgne laius

Poolavatud soone pilu laius

Pööratud isolatsiooniga efektiivse juhi lubatud laius

b?ef =()/=3,665 mm;

Efektiivsete juhtide arv pilu kõrguse järgi

Staatori tagakülje esialgne kõrgus

Ф 106?(2 kc l1 Вc1);

0,027 106? (2 0,95 425 1,5) = 22,3 mm.

Eelsoone kõrgus

= [(DH1-D1)/2]-hc1;

\u003d \u003d [(520-371,4) / 2] -22,3 \u003d 53 mm.

Mähise isolatsiooniga efektiivse juhi lubatud kõrgus

Efektiivne juhi piirkond

Esialgne elementaarjuhtide arv

Elementaarjuhtide arv ühes efektiivis

Esialgne arv elementaarjuhte ühes efektiivis

Suurendage 4-ni

Elementaarse elementaarjuhi suurus piki soone kõrgust

Lõplik elementaarjuhtide arv

Paljastraadi väiksemad ja suuremad mõõdud

Soone kõrguse mõõde

Suurus vastavalt templi soone laiusele

Soone kõrgus

= [(DH1-D1)/2]-hc1;

\u003d \u003d [(520-371,4) / 2] -18,3 \u003d 56 mm.

Rafineeritud hambalaius kitsaimas kohas

Rafineeritud magnetinduktsioon staatori hamba kitsamas osas

Voolutihedus staatori mähises J1

J1 = 11(cSal);

J1 = 84,216/(45,465 1) = 3,852 A/mm2.

A1J1 \u003d 311 3,852 \u003d 1197,9 A2 / (cm mm2).

(А1J1) lisage \u003d 2200 0,75 0,87 \u003d 1435,5 A2 / (cm mm2).

lv1 = (0,19+0,1 p)bcp1 + 10;

lv1 \u003d (0,19 + 0,1 3) 80,64 + 10 \u003d 79,4 mm.

Staatori keskmine hammaste jaotus tСР1

tСР1 = (D1 + hП1)/z1;

tCP1 \u003d p (371,4 + 56) / 72 \u003d 18,6 mm.

Staatori pooli keskmine laius bCP1

bSR1 = tSR1 uP1;

bСР1 = 18,6 7,2 = 133,6 mm.

Mähise esiosa keskmine pikkus ll1

ll1 \u003d 1,3 \u003d 279,6 mm

Keskmine mähise pikkus lcp1

lcp1 \u003d 2 (l1 + ll1) \u003d 2 (425 + 279,6) \u003d 1409,2 mm.

Mähise esiosa üleulatuse pikkus lv1

3. Orav-puuri mähis

asünkroonse magnetilise staatori faas

Kasutame pudelisoontega rootori mähist, sest h = 280 mm.

Soone kõrgus jooniselt fig. 9-12 võrdub hp2 = 40 mm.

Rootori tagakülje hc2 hinnanguline kõrgus 2р=8 ja h = 280 mm juures

hc2 = 0,38 Dн2 - hp2 - dk2;

hc2 = 0,38 369,8 - 40 - ? 40 = 73,8 mm.

Magnetiline induktsioon rootori tagaküljel Vs2

Päike2 = Ф 106 / (2 kc l2 hc2);

Päike2 = 0,028 106 / (2 0,95 430 73,8) = 0,464 T

Hammaste jaotus vastavalt rootori välisläbimõõdule t2

t2 = рDн2/z2 = р 369,8/86 = 13,4 mm.

Magnetiline induktsioon rootori hammastes Vz2.

Int2 = 1,9 T.

Kirjandus

1. Goldberg O.D., Gurin Ya.S., Sviridenko I.S. Elektrimasinate projekteerimine. - M.: Kõrgkool, 1984. - 431s.

Majutatud saidil Allbest.ru

...

Sarnased dokumendid

    Asünkroonmootori elektromagnetiliste koormuste suurus ja valik. Soonte valik ja staatori mähise tüüp. Staatori mähise ja hammastsooni mõõtmete arvutamine. Oravapuurrootori ja magnetahela arvutamine. Võimsuse kaotus tühikäigul.

    kursusetöö, lisatud 10.09.2012

    4A100L4UZ seeria alalisvoolumootori andmed. Oravpuuri asünkroonmootori põhimõõtmete valik. Hammaste tsooni ja staatori mähise arvutamine, selle pilude konfiguratsioon. Õhuvahe valik. Rootori ja magnetahela arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 06.09.2012

    Oravpuurirootoriga asünkroonmootori tööomaduste arvutamine. Staatori pesade arvu määramine, pöörded staatorimähise traadiosa mähisfaasis. Staatori hammastsooni ja õhupilu mõõtmete arvutamine. Peamiste kahjude arvutused.

    kursusetöö, lisatud 10.01.2011

    Asünkroonmootori staatori, rootori, magnetahela ja kadude arvutamine. Töörežiimi parameetrite ja käivitusomaduste määramine. Asünkroonmootori soojus-, ventilatsiooni- ja mehaaniline arvutus. Võlli jäikuse ja tugevuse testimine.

    kursusetöö, lisatud 10.10.2012

    Asünkroonmootori põhimõõtmete valik. Staatori hammastsooni mõõtmete määramine. Rootori, magnetahela, töörežiimi parameetrite, töökadude arvutamine. Lähtekarakteristikute arvutamine ja konstrueerimine. Asünkroonse mootori soojusarvutus.

    kursusetöö, lisatud 27.09.2014

    Lubatud elektromagnetiliste koormuste määramine ja mootori põhimõõtmete valik. Tühjendusvoolu, mähise parameetrite ja staatori hambatsooni arvutamine. Magnetahela arvutamine. Väikeste ja suurte libisemiste parameetrite ja karakteristikute määramine.

    kursusetöö, lisatud 11.12.2015

    Staatori mähise ja oravapuuri rootori isolatsioon. Aktiivse ja induktiivse mähise takistused. Ovaalsete suletud piludega oravapuuriga rootori mähistakistus. Asünkroonse mootori nominaalse töörežiimi parameetrite arvutamine.

    kursusetöö, lisatud 15.12.2011

    Staatori mähise traadi ristlõikepindala, selle hambatsooni suuruse, õhupilu, rootori, magnetahela, töörežiimi parameetrite, kaod, käivitusomaduste arvutamine kolmefaasilise asünkroonse mootori projekteerimiseks.

    kursusetöö, lisatud 09.04.2010

    Staatori mähiste laiendatud ja radiaalahelate ehitamine, lühisevoolu vektori määramine. Asünkroonmootori ringskeemi konstrueerimine. Analüütiline arvutus samaväärse ahela järgi. Asünkroonmootori tööomaduste konstrueerimine.

    test, lisatud 20.05.2014

    Asünkroonmootori tühivoolu, staatori ja rootori takistuste määramine. Elektriajami mehaaniliste ja elektromehaaniliste karakteristikute arvutamine ja ehitamine, mis annab seadused staatori mähise sageduse ja pinge reguleerimiseks.