Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Isännöi osoitteessa http://www.allbest.ru/

Sähköautot

kurssiprojekti

"Asynkronisen moottorin suunnittelu oravahäkkiroottorilla"

Tekninen tehtävä

Suunnittele asynkroninen kolmivaihemoottori, jossa on oravahäkkiroottori:

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

n = 3000 rpm, = 90 %, cos = 0,89, S NOM = 3 %;

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

suunnittelu IM1001;

suoritus suojausmenetelmän mukaan IP44;

jäähdytysmenetelmä IC0141;

ilmastollinen suunnittelu ja sijoitusluokka U3;

eristysluokka F.

käyttötila S1

Päägeometristen mittojen määrittäminen

1. Esivalitse pyörimisakselin korkeus kuvan 1 mukaisesti. 8.17, a (jäljempänä kaikki kaavat, taulukot ja kuviot alkaen) h = 150 mm.

Taulukosta. 8.6 hyväksymme lähimmän pienemmän arvon h \u003d 132 mm ja a \u003d 0,225 m (D a on staattorin ulkohalkaisija).

2. Määritä staattorin sisähalkaisija:

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

K D - suhteellisuuskerroin, määritetty taulukosta. 8.7

3. Napojen jako

m

jossa 2p on napaparien lukumäärä.

4. Määritä laskettu teho:

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

k E - staattorikäämin EMF:n suhde nimellisjännitteeseen, määritettynä kuvasta 1. 8,20, k E = 0,983

- Asynkronisen moottorin hyötysuhde kuvan 1 mukaan. 8,21,a, = 0,89, cos = 0,91

P 2 - teho moottorin akselille, W

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

5. Määritämme sähkömagneettiset kuormat (alustavasti) kuvan 1 mukaisesti. 8.22b:

Lineaarinen kuorma (käämin kaikkien kierrosten virran suhde kehään) A \u003d 25,310 3 (A / m)

Ilmaraon induktio B= 0,73 (T)

6. Alustava käämityskerroin valitaan staattorikäämityksen tyypin mukaan. Yksikerroksisille käämeille k O1 = 0,95 0,96.

Otetaan k O1 = 0,96.

7. Ilmaraon arvioitu pituus määritetään kaavalla:

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

k B - kentän muotokerroin, aiemmin otettu yhtä suureksi kuin

k B \u003d / () \u003d 1.11

- moottorin akselin synkroninen kulmanopeus, rad/s, lasketaan kaavalla

rad/s

jossa 1 - tehotaajuus, Hz

= 18206 / (1.110.126 2 3140.9625.310 3 0.73) = 0.19 (m)

8. Tarkista suhde = / . Sen pitäisi olla välillä 0,19 ± 0,87, määritettynä kuvasta 1. 8.25:

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

Saatu arvo on suositeltuja rajoja korkeampi, joten hyväksymme standardisarjan seuraavaksi suurimman (Taulukko 8.6) kiertoakselin korkeuden h = 160 mm. Toistamme laskelmat kappaleiden mukaisesti. 1-8:

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

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

= (3.140.152) / 2 = 0.239 (m) B = 0.738 (T)

= 18224 / (1,110,152 2 3140,963610 3 0,738) = 0,091 (m)

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

Käämityksen, raon ja staattorin ikeen laskenta

Määritelmä Z 1 , 1 ja osiot johdot käämit staattori

1. Määritämme hampaiden jaon 1 raja-arvot kuvan 1 mukaisesti. 6-15:

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

2. Staattorin rakojen lukumäärän raja-arvot määritetään seuraavilla kaavoilla

Hyväksymme 1 = 36, sitten q = Z 1 / (2pm), missä m on vaiheiden lukumäärä

q = 36 / (23) = 6

Käämitys on yksikerroksinen.

3. Lopuksi määritetään staattorin hampaiden jako:

m = 1410-3 m

4. Selvitä urassa olevien tehollisten johtimien lukumäärä (aiemmin, jos käämissä ei ole rinnakkaisia ​​haaroja (a = 1)):

u=

I 1H - staattorikäämin nimellisvirta, A, ja se määritetään kaavalla:

I 1H \u003d P 2 / (mU 1H cos) \u003d 1510 3 / (32200.890.91) \u003d 28.06 (A)

u==16

5. Hyväksymme sitten a = 2

u \u003d au \u003d 216 \u003d 32

6. Hanki lopulliset arvot:

kierrosten lukumäärä käämitysvaiheessa

lineaarinen kuorma

Olen

virtaus

Ф = (1) -1

k O1 - käämikertoimen lopullinen arvo, joka määritetään kaavalla:

k О1 = k У k Р

k Y - lyhennyskerroin yksikerroksiselle käämille k Y \u003d 1

k P - jakautumiskerroin, määritetty taulukosta. 3.16 ensimmäiselle harmoniselle

k P = 0,957

F = = 0,01 (Wb)

ilmaraon induktio

Tl

Arvot A ja B ovat hyväksyttävissä rajoissa (Kuva 8.22, b)

7. Staattorin käämin virrantiheys (alustava):

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

lineaarikuorman ja virrantiheyden tulo määritetään kuvasta 1. 8.27b.

Tehokas johtimen poikkileikkaus (alustava):

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)

Hyväksymme silloin n EL = 2

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

n EL - perusjohtimien lukumäärä

q EL - perusjohtimen leikkaus

Valitsemme PETV-käämilangan (taulukon A3.1 mukaan) seuraavilla tiedoilla:

paljaan langan nimellishalkaisija d EL = 1,32 mm

eristetyn johdon halkaisijan keskiarvo d IZ = 1,384 mm

paljaan langan poikkipinta-ala q EL \u003d 1,118 mm 2

tehollisen johtimen poikkileikkausala q EF \u003d 1,1182 \u003d 2,236 (mm 2)

9. Virtatiheys staattorikäämityksessä (vihdoin)

Maksu koot hammastettu vyöhykkeitä staattori ja ilmaa puhdistuma

Ura staattori - kuvan 1 mukaisesti. 1a mittojen suhteella, joka varmistaa hampaiden sivupintojen yhdensuuntaisuuden.

1. Hyväksymme alustavasti taulukon mukaan. 8.10:

induktioarvo staattorin hampaissa B Z1 = 1,9 (T) induktioarvo staattorin ikeessä B a = 1,6 (T), sitten hampaan leveys

b Z1 =

k C - sydämen täyttökerroin teräksellä taulukon mukaan. 8,11 hapetetuille teräslaadun 2013 levyille k C = 0,97

CT1 - staattorisydämien teräksen pituus, koneille, joissa on 1,5 mm

ST1 = 0,091 (m)

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

staattorin ikeen korkeus

2. Hyväksymme leiman uran mitat:

uran leveys b W = 4,0 (mm)

uran korkeus h L = 1,0 (mm) , = 45

uran korkeus

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

uran pohjan leveys

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

uran yläleveys

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

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

3. Uran mitat kirkkaassa, ottaen huomioon asennusvarat:

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 \u003d 19,6 - 0,2 \u003d 19,4 (mm) (31)

Uran poikkipinta-ala johtimien sijoittamista varten:

S P \u003d S S PR

tiivisteiden poikkileikkausala S PR = 0

vaipan eristeen poikkileikkausala urassa

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

b FROM - yksipuolisen eristeen paksuus urassa taulukon mukaan. 3,1 b FROM = 0,4 (mm)

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

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

4. Uran täyttökerroin:

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

Saatu k W:n arvo käämityksen mekanisoidussa asennuksessa on liian suuri. Täyttökertoimen on oltava välillä 0,70 - 0,72 (taulukosta 3-12). Pienennä täyttökertoimen arvoa suurentamalla uran poikkileikkausalaa.

Otetaan B Z1 = 1,94 (T) ja B a = 1,64 (T), mikä on hyväksyttävää, koska nämä arvot ylittävät suositellut arvot vain 2,5 - 3%.

5. Toistamme laskennan kappaleiden mukaisesti. 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 FROM \u003d \u003d 29,9 (mm 2)

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

k Z = = 0,7088 0,71

Leimassa olevan uran mitat on esitetty kuvassa. 1, a.

Roottorin käämityksen, urien ja ikeen laskenta

1. Määritä ilmaväli (kuvan 8.31 mukaan): = 0,8 (mm)

2. Roottorin rakojen lukumäärä (taulukon 8.16 mukaan): Z 2 = 28

3. Ulkohalkaisija:

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

4. Roottorin magneettipiirin pituus 2 = 1 = 0,091 (m)

5. Piikkijako:

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

6. Roottorin sisähalkaisija on yhtä suuri kuin akselin halkaisija, koska ydin on asennettu suoraan akseliin:

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

Taulukosta otettu kertoimen k In arvo. 8,17: k B \u003d 0,23

7. Alustava virran arvo roottorin tangossa:

I 2 = k i I 1 i

k i -kerroin ottaen huomioon magnetointivirran ja käämitysvastuksen vaikutuksen suhteeseen I 1 / I 2 . k i = 0,2 + 0,8 cos = 0,93

i - virtojen vähennyskerroin:

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. Tangon poikkileikkausala:

q C \u003d I 2 / J 2

J 2 - virrantiheys roottorin tankoissa, kun urat täytetään alumiinilla, se valitaan

J 2 \u003d (2.53.5) 10 6 (A / m 2)

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

9. Roottorin ura - kuvan 1 mukaan. 1. b. Suunnittelemme päärynän muotoisia suljettuja uria, joiden uramitat b W = 1,5 mm ja k L = 0,7 mm. Hyppylangan korkeudeksi uran yläpuolella valitaan h W = 1 mm.

Sallittu hampaiden leveys

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

B Z2 - induktio roottorin hampaissa taulukon mukaan. 8,10 B Z2 = 1,8 (T)

Uran mitat

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)

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

10. Määritä roottorin hampaiden leveys

b Z2 = = 9,1 (mm)

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

b Z2 = b Z2 9,1 (mm)

Uran kokonaiskorkeus:

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

Tangon poikkileikkaus:

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. Virran tiheys sauvassa:

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

12. Oikosulkurenkaat. Poikkileikkauksen pinta-ala:

qCL = ICL / JCL

JCL - virrantiheys sulkurenkaissa:

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

ICL - virta renkaissa:

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. Sulkurenkaiden mitat:

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)

Magneettipiirin laskenta

Teräsmagneettinen ydin 2013; levyn paksuus 0,5 mm.

1. Ilmaraon magneettinen jännite:

F = 1,5910 6 Bk, missä (58)

k- ilmarakokerroin:

k \u003d t 1 / (t 1 -)

= = = 2,5

k = = 1,17

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

2. Hammasvyöhykkeiden magneettinen jännitys:

staattori

FZ1 = 2h Z1HZ1

h Z1 - staattorin hampaan laskettu korkeus, h Z1 = h P1 = 24,7 (mm)

H Z1 - kentänvoimakkuuden arvo staattorin hampaissa taulukon P1.7 mukaisesti kohdassa B Z1 = 1,94 (T) teräkselle 2013 H Z1 = 2430 (A / m)

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

laskettu induktio hampaissa:

B Z1 = = = 1,934 (T)

koska B Z1 1,8 (T), on tarpeen ottaa huomioon virtauksen haarautuminen uraan ja löytää todellinen induktio hampaasta B Z1 .

Kerroin k RH korkeudessa h ZX = 0,5 h Z:

k HRP =

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

k HRP = = 2,06

BZ1 = BZ1 - 0 H Z1 k RH

Hyväksymme B Z1 = 1,94 (T), tarkista B Z1:n ja B Z1:n suhde:

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

roottori

F Z2 = 2 h Z2 H Z2

h Z2 - roottorin hampaan laskettu korkeus:

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

H Z2 - kentänvoimakkuuden arvo roottorin hampaissa taulukon P1.7 mukaisesti kohdassa B Z2 = 1,8 (T) teräkselle 2013 H Z2 = 1520 (A / m)

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

induktio hampaassa

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

3. Hammasalueen kyllästyskerroin

kZ = 1+= 1+= 1,23

4. Kelan magneettinen jännitys:

staattori

F a = L a H a

La - staattorin ikeen keskimääräisen magneettiviivan pituus, m:

La = = = 0,376 (m)

H a - kentänvoimakkuus, taulukon P1.6 mukaan kohdassa B a = 1,64 (T) H a = 902 (A / m)

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

B a =

h a - staattorin ikeen mitoituskorkeus, m:

h a \u003d 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)

roottori

Fj = LjHj

L j on keskimääräisen magneettivuon linjan pituus roottorin ikeessä:

Lj = 2hj

h j - roottorin takaosan korkeus:

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 - roottorin ikeen suunnittelukorkeus, m:

h j = = = 40,5 (mm)

B j = = 1,28 (T)

H j - kentänvoimakkuus, taulukon P1.6 mukaan kohdassa B j = 1,28 (T) H j = 307 (A/m)

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

5. Magneettipiirin magneettinen kokonaisjännite napaparia kohti:

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

6. Magneettipiirin kyllästyskerroin:

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

7. Magnetointivirta:

I===7,3(A)

suhteellinen arvo

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

Asynkronisen koneen parametrien laskenta nimellismoodille

1. Staattorin käämivaiheen aktiivinen vastus:

r1 = 115

115 - käämimateriaalin ominaisvastus suunnittelulämpötilassa, Omm. Eristysluokassa F mitoituslämpötila on 115 astetta. Kuparille 115 = 10 -6 / 41 ohmia.

L 1 - staattorin käämivaiheen tehollisten johtimien kokonaispituus, m:

L 1 = СР1 1

СР1 - staattorikäämin keskimääräinen pituus, m:

СР1 \u003d 2 (P1 + L1)

P1 - uraosan pituus, P1 \u003d 1 \u003d 0,091 (m)

L1 - kelan etuosa

L1 \u003d K L b KT + 2V

K L - kerroin, jonka arvo on otettu taulukosta 8.21: K L \u003d 1.2

B on kelan suoran osan ulosvirtauksen pituus urasta sydämen päästä etuosan mutkan alkuun, m. Hyväksymme B = 0,01.

b CT - keskimääräinen kelan leveys, m:

b CT = 1

1 - staattorin käämitysvälin suhteellinen lyhennys, 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 (ohm)

Kelan etuosan jatkeen pituus

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

Taulukon 8,21 mukaan K OFF = 0,26

Suhteellinen arvo

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

2. Roottorin käämin vaiheen aktiivinen vastus:

r 2 \u003d r C +

r C - sauvan vastus:

r C = 115

valettu alumiini roottorikäämitys 115 = 10 -6 / 20,5 (Ohm).

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

r CL - kahden vierekkäisen tangon väliin suljetun sulkurenkaan osan vastus

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

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

Tuomme r 2 staattorikäämin kierrosten lukumäärään:

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

Suhteellinen arvo:

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

3. Staattorikäämin vaiheen induktiivinen vastus:

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

P1 - raon sironnan magneettisen johtavuuden kerroin:

P1 =

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

b 1 \u003d 8,66 (mm)

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

h 1 \u003d 0 (johtimet kiinnitetään aukon kannella)

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

P1 = = 1,4

L1 - frontaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin:

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

D1 - differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin

D1 =

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

k = 1

SK \u003d 0, koska urissa ei ole viistoa

k SC määritetään kuvan 1 käyristä. 8,51,d riippuen t 2 /t 1:stä ja SC:stä

== 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) \u003d 0,731 (ohm)

Suhteellinen arvo

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

4. Roottorin käämin vaiheen induktiivinen vastus:

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

P2 = k D +

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

k D = 1

P2 = = 3,08

L2 = = = 1,4

D2 =

= = = 1,004

koska suljetuilla aukoilla Z 0

D2 = = 1,5

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

Annamme x 2 staattorin kierrosten lukumäärälle:

x 2 \u003d x 2 \u003d \u003d 0,778 (ohm)

Suhteellinen arvo

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

Tehohäviön laskenta

1. Teräshäviöt ovat tärkeimmät:

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

P 1,0/50 - ominaishäviöt induktiolla 1 T ja uudelleenmagnetointitaajuudella 50 Hz. Taulukon mukaan 8,26 teräs 2013 P 1,0/50 = 2,5 (W/kg)

m a - staattorin ikeen teräsmassa, 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 - teräksen ominaispaino; laskelmissa otetaan C \u003d 7,810 3 (kg / m 3)

m Z1 - staattorin hampaiden teräksen massa, 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 Kyllä ja k DZ - kertoimet, jotka ottavat huomioon virtauksen epätasaisen jakautumisen magneettipiirin osien ja teknisten tekijöiden vaikutuksen teräksen hävikkiin. Suunnilleen voit ottaa k Kyllä \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. Pintahäviöt roottorissa:

PPOV2 = pPOV2(t2 - bSH2)Z2ST2

pSOV2 - ominaispintahäviöt:

pPOV2 = 0,5k02(B02t1103)2

B02 - induktiopulsaation amplitudi ilmaraossa roottorin hampaiden kruunujen yläpuolella:

B02=02

02 riippuu staattorin rakojen leveyden suhteesta ilmarakoon. 02 (jossa bSh1 / = 4 / 0,5 = 8 kuvan 8.53 mukaisesti, b) = 0,375

k02 - kerroin, jossa otetaan huomioon roottorin hampaiden päiden pintakäsittelyn vaikutus ominaishäviöihin. Otetaan 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. Aaltoiluhäviöt roottorin hampaissa:

RPUL2 = 0,11 mZ2

VPUL2 - induktiopulsaatioiden amplitudi hampaiden keskimääräisessä osassa:

Bpool2 = BZ2

mZ2 - roottorin hampaiden teräksen paino, 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. Teräksen lisähäviöiden määrä:

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

5. Teräksen kokonaishäviö:

PST. = PST. OSN. + PST. SOVELLUS. = 242,9 + 56,1 = 299 (L

6. Mekaaninen häviö:

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

Moottoreille, joissa 2p=2KT=1.

7. Moottorin joutokäynti:

IX. X.

IX.X.a. =

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

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

asynkroninen kolmivaihemoottori, oravahäkkiroottori

Suorituskykylaskenta

1. Vaihtoehdot:

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

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

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

= = =

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

Synkronisen tyhjäkäyntivirran aktiivinen komponentti:

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 \u003d 1,0240,308 \u003d 0,402 (ohm)

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

Tappiot, jotka eivät muutu lipsuman muuttuessa:

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

	Laskentakaavat	Ulottuvuus	Lippu S
	Z \u003d (R2 + X2) 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

Taulukko 1. Induktiomoottorin suorituskykyominaisuudet

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

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

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

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

2. Laske diojen suorituskyky

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

0,02;0,025;0,03;0,035, olettaen aiemmin, että SNOM r2 = 0,03

Laskentatulokset on koottu taulukkoon. 1 . Suorituskykyominaisuuksien muodostamisen jälkeen (kuva 2) määritetään nimellisjätteen arvo: SH = 0,034.

Suunnitellun moottorin nimellistiedot:

P2NOM = 15 kW, cos NOM = 0,891

U1NOM = 220/380 V NOM = 0,858

I1NOM = 28,5 A

Aloitusominaisuuksien laskeminen

Maksu virrat Kanssa ottaen huomioon vaikutus muutoksia parametrit alla vaikutus vaikutus siirtymä nykyinen (ilman kirjanpito vaikutus nas scheniya alkaen kentät hajoaminen)

Yksityiskohtainen laskelma on annettu arvolle S = 1. Jäljellä olevien pisteiden laskentatiedot on koottu taulukkoon. 2.

1. Roottorin käämin aktiivinen vastus, kun otetaan huomioon virran siirtymävaikutuksen vaikutus:

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

laskettu = 115 noin C; 115 \u003d 10 -6 / 20,5 (ohm); b C /b P \u003d 1; 1 = 50 Hz

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

- tangon "alennettu korkeus".

kuvan mukaan. 8,57 = 1,62, löydämme = 0,43

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

koska (0.510.5) 17.8 (17.5+0.510.5):

q r =

h r - virran tunkeutumissyvyys sauvaan

q r - korkeuden h r rajoittama poikkipinta-ala

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 \u003d 22,210 -6 (Ohm)

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

Pienempi roottorin vastus, kun otetaan huomioon nykyisen siirtymävaikutuksen vaikutus:

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

2. Roottorin käämin induktiivinen vastus, kun otetaan huomioon virran siirtymävaikutuksen vaikutus:

= 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 (ohm)

3. Aloitusparametrit:

Keskinäisen induktion induktiivinen reaktanssi

x 12P \u003d k x 12 \u003d 1.644.55 \u003d 80.19 (Ohm) (142)

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

4. Virtojen laskenta ottaen huomioon virran siirtymävaikutuksen:

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

	Laskentakaavat	Ulottuvuus	Lippu 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 (RP 2 + + (X P + x 12 P) 2) 0,5 / (c 1 P x 12 P)

Taulukko 2. Virtojen laskenta oravahäkkiroottorilla varustetun asynkronisen moottorin käynnistystilassa, kun otetaan huomioon virran siirtymävaikutuksen vaikutus

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

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

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

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)

Maksu kantoraketit ominaisuudet Kanssa ottaen huomioon vaikutus vaikutus siirtymä nykyinen ja kylläisyys alkaen kentät hajoaminen

Maksu suoritamme S=1:tä vastaavien ominaisuuksien pisteille; 0,8; 0,5;

0,2; 0,1, kun käytetään virtojen ja vastusten arvoja samoilla luistoilla, ottaen huomioon virran siirtymän vaikutus.

Laskentatiedot on koottu taulukkoon. 3. Yksityiskohtainen laskelma on annettu arvolle S=1.

1. Käämien induktiivinen vastus. Hyväksymme k US \u003d 1,35:

Käämin keskimääräinen MMF, joka viittaa yhteen staattorikäämin uraan:

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

CN = 1,043

Kuvitteellinen vuotovuon induktio ilmavälissä:

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)

kun B Ф = 5,27 (T), löydämme k = 0,47

Staattorikäämin rakovuodon magneettinen johtavuuskerroin, kun otetaan huomioon kyllästymisen vaikutus:

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 \u003d 3,25 (153)

P1 USA. =

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

Staattorikäämin differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin, ottaen huomioon kyllästymisen vaikutus:

D1 US. \u003d D1k \u003d 1.430.47 \u003d 0.672

Staattorin käämivaiheen induktiivinen reaktanssi, kun otetaan huomioon kyllästymisen vaikutus:

x 1 USA. \u003d (x11 US.) / 1 \u003d \u003d 0,607 (ohm)

Roottorin käämin rakovuodon magneettisen johtavuuden kerroin, ottaen huomioon kyllästymisen ja virran siirtymän vaikutus:

P2. MEILLE. = (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. MEILLE. =

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

Roottorin differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin, kun otetaan huomioon kyllästymisen vaikutus:

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

Roottorin käämin vaiheen alentunut induktiivinen reaktanssi, kun otetaan huomioon virran siirtymän ja kyllästymisen vaikutus:

x2 US \u003d (x22 US.) / 2 \u003d \u003d 0,529 (ohm)

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

	Laskentakaavat	Ulottuvuus	Lippu S
	BF \u003d (FP.SR.10-6) / (1,6CN)
	сЭ1 = (t1 - bШ1)(1 - k)
	P1 USA. = P1 - P1 US.
	D1 US. = D1:een
	x 1 USA. = x11 US. / 1
	c1P. MEILLE. = 1+x1 US. / h12p
	сЭ2 = (t2 - bШ2)(1 - k)
	P2 US. = P2 - P2 US.
	D2 US. = kohtaan D2
	x2 US. = x22 US. /2
	RP. MEILLE. = r1+c1P. MEILLE. 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 US. /I1
	I1 = I1 US. /I1 NOM
	M \u003d (I2NAS / I2NOM) 2KR (sHOM / s)

Taulukko 3. Oravahäkkiroottorilla varustetun asynkronisen moottorin käynnistysominaisuuksien laskeminen ottaen huomioon virran siirtymän ja hajakenttien kyllästymisen vaikutus

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

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

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

2. Virtojen ja momenttien laskenta

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

XP.US.=x1US.+s1P.US.x2US. = 1,385 (ohm) (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 US. /I1 = 190,8 / 140,8 = 1,355

kUS. eroaa hyväksytystä kNAS:sta. = 1,35 alle 3 %.

Ominaisuuden muiden pisteiden laskemiseksi asetetaan kHAC. , vähennetään virrasta riippuen I1 . Otamme vastaan ​​osoitteessa:

s = 0,8 kUS. = 1.3

s = 0,5 kUS. = 1.2

s = 0,2 kUS. = 1.1

s = 0,1 kUS. = 1,05

Laskentatiedot on koottu taulukkoon. Kuviossa 3 on esitetty käynnistysominaisuudet. 3.

3. Kriittinen luisto määritetään sen jälkeen, kun on laskettu kaikki lähtöominaisuuksien pisteet (taulukko 3) resistanssin x1 NAS keskiarvojen avulla. ja x2 US. joka vastaa luistoja s = 0,2 0,1:

sCR = r2 / (x1 NAS. /c1P NAS. + x 2 NAS) = 0,265 / (1,085 / 1,0135 + 1,225) \u003d 0,12

Suunniteltu asynkroninen moottori täyttää GOST:n vaatimukset sekä energiatehokkuuden (ja cos) että käynnistysominaisuuksien suhteen.

Lämpölaskenta

1. Staattorin sydämen sisäpinnan lämpötila ylittää moottorin sisällä olevan ilman lämpötilan:

pov1 =

RE. P1 - sähköhäviöt staattorikäämin uraosassa

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

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

k = 1,07 (käämeille, joiden eristysluokka on F)

K = 0,22 (taulukon 8.33 mukaan)

1 - lämmönsiirtokerroin pinnasta; 1 \u003d 152 (W / m 2 C)

pov1 =

2. Lämpötilaero staattorikäämin uraosan eristyksessä:

alkaen. 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 - rakoeristeen keskimääräinen ekvivalenttinen lämmönjohtavuus, lämmönkestävyysluokassa F EKV = 0,16 W / (mS)

EKV - lämmönjohtavuuskertoimen keskiarvo kuvan 1 mukaisesti. 8.72 klo

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

alkaen. n1 = = 3,87 (C)

3. Lämpötilaero etuosien eristeen paksuudessa:

alkaen. l1=

RE. L1 - el. häviöt staattorikäämin etuosassa

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

PL1 = PP1 = 0,0662 (m)

bIZ. L1 MAX \u003d 0,05

alkaen. l1 = = 1,02 (C)

4. Etuosien ulkopinnan lämpötila ylittää moottorin sisällä olevan ilman lämpötilan:

pov. l1 = = 16,19 (C)

5. Staattorikäämin keskimääräinen lämpötilan nousu moottorin sisällä olevan ilman lämpötilan yläpuolelle

1 = =

== 24,7 (C)

6. Moottorin sisällä olevan ilman lämpötilan ylittäminen ympäristön lämpötilan yläpuolella

B =

P B - moottorin sisällä ilmaan päästettyjen häviöiden summa:

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

P - kaikkien moottorin häviöiden summa nimellistilassa:

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

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

SCOR - vastaava kotelon jäähdytyspinta:

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

PR - moottorin kotelon ripojen poikkileikkauksen ehdollinen kehä, h \u003d 160 mm PR \u003d 0,32.

B - ilmanlämmityskertoimen keskiarvo kuvan 1 mukaisesti. 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. Staattorikäämin keskilämpötilan nousu ympäristön lämpötilasta:

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

8. Tarkista moottorin jäähdytysolosuhteet:

Vaadittu ilmavirta jäähdytystä varten

B =

km = 9,43

Moottoreille, joiden 2р=2 m= 3.3

B = = 0,27 (m3/s)

Ilmavirran tarjoaa ulkotuuletin

B = = 0,36 (m3/s)

Moottorin osien lämmitys on hyväksyttävissä rajoissa.

Tuuletin tarjoaa tarvittavan ilmavirran.

Johtopäätös

Suunniteltu moottori täyttää teknisissä eritelmissä asetetut vaatimukset.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta

1. I.P. Kopylov "Sähkökoneiden suunnittelu" M .: "Energoatomizdat", 1993 osa 1,2.

2. I.P. Kopylov "Sähkökoneiden suunnittelu" M .: "Energia", 1980

3. A.I. Woldek "Electric Machines" L.: "Energia", 1978

Isännöi Allbest.ru:ssa

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Oravahäkkiroottorilla varustetun asynkronisen moottorin suorituskykyominaisuuksien laskenta. Staattorin rakojen lukumäärän määrittäminen, kierrokset staattorikäämin lankaosan käämitysvaiheessa. Staattorin hammasvyöhykkeen ja ilmavälin mittojen laskeminen. Laskelmat tärkeimmistä tappioista.

lukukausityö, lisätty 10.1.2011


4A100L4UZ-sarjan tasavirtamoottorin tiedot. Oravahäkkiinduktiomoottorin päämittojen valinta. Hammasvyöhykkeen ja staattorikäämin laskenta, sen urien kokoonpano. Ilmavälin valinta. Roottorin ja magneettipiirin laskenta.

lukukausityö, lisätty 9.6.2012


Sähkömoottorin päämittojen määrittäminen. Käämityksen, uran ja staattorin ikeen laskenta. Moottorin parametrit käyttötilassa. Sähkömoottorin magneettipiirin laskenta, vakiotehohäviöt. Alkukäynnistysvirran ja maksimivääntömomentin laskenta.

lukukausityö, lisätty 27.6.2016


Staattorikäämin ja oikosulkuroottorin eristys. Aktiiviset ja induktiiviset käämitysvastukset. Oravahäkkiroottorin käämitysvastus, jossa on soikeat suljetut urat. Asynkronisen moottorin nimellisen toimintatavan parametrien laskenta.

lukukausityö, lisätty 15.12.2011


Oravahäkkiroottorilla varustetun asynkronisen moottorin staattorikäämin ja roottorin parametrien laskenta. Asynkronisen moottorin mekaanisten ominaisuuksien laskeminen moottoritilassa M. Klossin likimääräisen kaavan mukaan ja dynaamisessa jarrutustilassa.

lukukausityö, lisätty 23.11.2010


Staattorin käämitys puolisuunnikkaan muotoisilla puolisuljetuilla koloilla. Oikosulkurenkaan, soikean suljetun uran ja magneettipiirin mitat. Muunnetun moottorin vastaavan piirin käämivastus. Nimellisen toimintatavan parametrien laskenta.

lukukausityö, lisätty 23.2.2014


Kolmivaiheisen asynkronisen moottorin magneettipiirin mitat, kokoonpano, materiaali, jossa on oravahäkkiroottori. Staattorin käämitys puolisuunnikkaan muotoisilla puolisuljetuilla koloilla. Lämpö- ja ilmanvaihtolaskelmat, massan ja dynaamisen hitausmomentin laskenta.

lukukausityö, lisätty 22.3.2018


Sallittujen sähkömagneettisten kuormien määrittäminen ja moottorin päämittojen valinta. Tyhjävirran, käämiparametrien ja staattorin hammasvyöhykkeen laskenta. Magneettipiirin laskenta. Parametrien ja ominaisuuksien määrittäminen pienille ja suurille luistoille.

lukukausityö, lisätty 11.12.2015


Asynkronisen moottorin sähkömagneettinen jarrutila, jossa on oravahäkkiroottori (oppositio): dynaamisen jarrutustilan mekaaniset ominaisuudet, IM-jarrupiirin toimintaperiaate: sen toimintamenettely ja hallintalaitteiden nimeäminen.

laboratoriotyö, lisätty 12.1.2011


Kolmivaiheisen asynkronisen sähkömoottorin sähkömagneettinen laskenta, jossa on oravahäkkiroottori. Päämittojen valinta, staattorin rakojen lukumäärän ja käämilangan poikkileikkauksen määrittäminen. Staattorin, roottorin, magnetointivirran hammasvyöhykkeen mittojen laskeminen.

Arkangelin valtion teknillinen yliopisto

Sähkötekniikan ja voimajärjestelmien laitos

PE:n tiedekunta

KURSSIPROJEKTI

Kurin mukaan

"Sähkölaitteet ja -koneet"

Aiheesta "Asynkronisen moottorin suunnittelu"

Korelsky Vadim Sergeevich

Projektipäällikkö

Taide. opettaja N.B. Balantseva

Arkangeli 2010

kolmivaiheisen asynkronisen moottorin projektiin, jossa on oravahäkkiroottori

Myönnetty OSB-PE:n tiedekunnan 1. ryhmän III vuoden opiskelijalle

Suorita asynkronisen moottorin laskenta ja suunnittelukehitys seuraavilla tiedoilla:

Teho R n, kW ………………………………………………..…………… 15

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

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

Moottorin hyötysuhde η ………………………………………………………… 88,5 %

Tehokerroin cos φ ………………………………..………… 0,88

Virtataajuus f, Hz ……………………………………………………………… 50

Käynnistysvirran I p / I n moninkertaisuus ……………………………………………… 7.0

Käynnistysmomentin monikertaisuus M p / M n ……………………………………… 1.4

Suurimman vääntömomentin M max / M n monikerta …………………………… 2.3

Suunnittelu ………………………………………………..………… IM1001

Toimintatila ……………………………………………………… pitkä

Lisävaatimukset ..…………………… moottori 4A160S4U3

Toimeksiannon on antanut "…" ………………….. 2009

Projektipäällikkö…………………………

1. PÄÄMITTOJEN VALINTA

2. STAATORIN LASKENTA

2.1 Määritelmä , ja staattorin käämilangan poikkileikkauspinta-ala

2.2 Staattorin hammasvyöhykkeen ja ilmavälin mittojen laskeminen

3. ROOTTORIN LASKENTA

4. MAGNEETTIPIIRIN LASKEMINEN

5. KÄYTTÖTILAN PARAMETRIT

6. TAPPIOLASKELMA

7. MOOTTORIN SUORITUSKYVYN LASKEMINEN

8. MOOTTORIN KÄYNNISTYS-OMINAISUUKSIEN LASKEMINEN

8.1 Virtojen laskenta ottaen huomioon virran siirtymän ja kyllästymisen vaikutus hajakentistä

8.2 Käynnistysominaisuuksien laskenta ottaen huomioon virran siirtymän ja kyllästymisen vaikutukset hajakentistä

9. LÄMPÖLASKEMINEN

LUETTELO KÄYTETYT LÄHTEET

Korelsky V.S. Asynkronisen sähkömoottorin suunnittelu. Ohjaaja - Vanhempi lehtori Balantseva N.B.

kurssiprojekti. 49-sivuinen selitys sisältää 7 kuvaa, 3 taulukkoa, 2 lähdettä, graafisen osan A1-muodossa.

Avainsanat: asynkroninen sähkömoottori, staattori, roottori.

Kurssiprojektin tavoitteena on käytännön taitojen hankkiminen sähkölaitteiden suunnittelusta.

Lähdeluettelon ja teknisten eritelmien perusteella valittiin päämitat, staattorin käämitys, roottori, 4A-sarjan asynkronisen moottorin magneettipiiri, IP44-versio, oravahäkkiroottori valurautaisella rungolla ja päädyllä suojukset, pyörimisakselin korkeus 160 mm, pienemmällä asennuskoolla rungon pituudella (S), kaksinapainen (

), ilmastollinen versio U, sijoitusluokka 3. Käyttötavan parametrit, häviöt, käyttö- ja käynnistysominaisuudet lasketaan myös ilman kyllästymistä. Suoritettu lämpölaskenta.

1. PÄÄMITTOJEN VALINTA

1.1 Taulukon 9.8 (s. 344) mukaan kiertoakselin korkeudella

mm. hyväksy staattorin ulkohalkaisija, mm m

1.2 Olettaen, että urien mitat eivät riipu koneen napojen lukumäärästä, saadaan likimääräinen lauseke staattorin sisähalkaisijalle m.

, (1)

missä K D on kerroin, joka kuvaa 4A-sarjan asynkronisen koneen staattorin sydämen sisä- ja ulkohalkaisijoiden suhdetta. Napojen lukumäärän kanssa s\u003d 4, taulukon 9.9 mukaan; hyväksyä K D = 0,68

1.3 Napojen jako

, m (2) m

1.4 Nimellisteho, VA.

, (3)

missä P 2 - teho moottorin akselille, P 2 \u003d 15 10 3 W;

k E on staattorikäämin EMF:n suhde nimellisjännitteeseen, joka määräytyy likimäärin kuvasta 1. 9.20 Hyväksy

k E = 0,975;

1.5 Sähkömagneettiset kuormat määritetään alustavasti kuvan 9.22 mukaan b,(s. 346 ), pyörimisakselin korkeudesta riippuen h= 160 mm ja mistä moottorin suojausluokka IP44

A/m, T

1.6 Käämityskerroin (aiemmin yksikerroksiselle käämille arvolla 2p = 4) hyväksymme

1.7 Magneettipiirin arvioitu pituus l δ, m

, (4) - kentän muodon kerroin (hyväksytty etukäteen) , ; - moottorin synkroninen kulmataajuus, rad/s; (5) rad/s, m

1.8 Suhteen merkitys

. Päämittojen oikean valinnan kriteeri - magneettipiirin lasketun pituuden suhde napajakoon (6) on hyväksyttävissä rajoissa (Kuva 9.25 a s. 348)

2. STAATORIN LASKENTA

2.1 Määritelmä

ja staattorin käämilangan poikkileikkauspinta-ala

1.1 Staattorin nousurajat

, mm, määritetty kuvan mukaan 9,26 mm; mm.

2.1.2 Staattoripaikkojen lukumäärä

, määritetty kaavoilla (7) ,

Hyväksymme Z 1 \u003d 48, sitten urien lukumäärä napaa ja vaihetta kohti:

(8)
on kokonaisluku. Käämitys on yksikerroksinen.

2.1.3 Staattorin hampaiden jako (lopullinen)

OPETUS- JA TIETEMINISTERIÖ

KAZAKSTANIN TASAVALTA

Pohjois-Kazakstanin valtionyliopisto on nimetty M. Kozybajeva

Energia- ja konetekniikan tiedekunta

Energia- ja instrumenttitekniikan laitos

KURSSITYÖT

Aiheesta: "Asynkronisen moottorin suunnittelu oravahäkkiroottorilla"

kurinalaisuus - "sähkökoneet"

Valmistaja Kalantyrev

valvoja

d.t.s., prof. N.V. Shatkovskaja

Petropavlovsk 2010

Johdanto

1. Päämittojen valinta

2. Staattorin urien lukumäärän, kierrosten määritys staattorikäämin lankaosan käämitysvaiheessa

4. Roottorin laskenta

5. Magneettipiirin laskenta

6. Työtilan parametrit

7. Tappiolaskelma

9. Lämpölaskenta

Liite A

Johtopäätös

Bibliografia

Johdanto

Asynkroniset moottorit ovat tärkeimpiä sähköenergian muuntajia mekaaniseksi energiaksi ja muodostavat perustan useimpien mekanismien sähkökäytölle. Sarja 4A kattaa tehoalueen 0,06 - 400 kW ja siinä on 17 akselin korkeutta 50 - 355 mm.

Tässä kurssiprojektissa otetaan huomioon seuraava moottori:

Toteutus suojausasteella: IP23;

Jäähdytysmenetelmä: IC0141.

Suunnittelu asennustavan mukaan: IM1081 - ensimmäisen numeron mukaan - moottori jaloissa, päätykilpeillä; toisen ja kolmannen numeron mukaan - vaakasuoralla akselilla ja alakäpälillä; neljännessä numerossa - akselin yhdellä sylinterimäisellä päällä.

Ilmastolliset työolosuhteet: U3 - kirjaimella - lauhkealle ilmastolle; kuvan mukaan - sijoitettavaksi suljettuihin tiloihin, joissa on luonnollinen ilmanvaihto ilman keinotekoisesti säädeltyjä ilmasto-olosuhteita, joissa lämpötilan ja kosteuden vaihtelut, altistuminen hiekalle ja pölylle, auringonsäteily on huomattavasti vähemmän kuin ulkona kivi-, betoni-, puu- ja muissa lämmittämättömissä tiloissa.

1. Päämittojen valinta

1.1 Määritä napaparien lukumäärä:

Silloin napojen lukumäärä on .

1.2 Määritetään kiertoakselin korkeus graafisesti: Kuvan 9.18, b mukaan, taulukon 9.8 mukaisesti, määritetään pyörimisakselia vastaava ulkohalkaisija.

1.3 Staattorin sisähalkaisija lasketaan kaavalla:

missä on taulukon 9.9 mukaisesti määritetty kerroin.

Kun on välissä: .

Valitaan sitten arvo

1.4 Määritä napajako:

(1.3)

1.5 Määritetään laskettu teho, W:

, (1.4)

missä on moottorin akselin teho, W;

- staattorikäämin EMF:n suhde nimellisjännitteeseen, joka voidaan määrittää likimäärin kuvasta 9.20. Sille ja , .

Likimääräiset arvot ja otetaan käyristä, jotka on muodostettu 4A-sarjan moottoreiden tietojen mukaan. kuva 9.21, c. kW ja , , ja

1.6 Sähkömagneettiset kuormat A ja B d määritetään graafisesti kuvan 9.23, b käyristä. kW ja , , Tl.

1.7 Käämityssuhde . Kaksikerroksisille käämeille, joiden 2р>2, tulee ottaa = 0,91–0,92. Otetaan vastaan.

1.8 Määritä moottorin akselin synkroninen kulmanopeus W:

missä on synkroninen nopeus.

1.9 Laske ilmavälin pituus:

, (1.6)

missä on kentän muototekijä. .

1.10 Päämittojen D ja oikean valinnan kriteeri on suhde, jonka tulee olla kuvan 9.25 sallituissa rajoissa, b.

. l:n arvo on suositeltujen rajojen sisällä, mikä tarkoittaa, että päämitat on määritetty oikein.

2. Staattorin rakojen lukumäärän, käämin vaiheen kierrosten ja staattorikäämin langan poikkileikkauksen määrittäminen

2.1 Määritellään raja-arvot: t 1 max ja t 1 min Kuva 9.26. Sille ja , , .

2.2 Staattoripaikkojen lukumäärä:

, (2.1)

(2.2)

Lopuksi aukkojen lukumäärän on oltava monikertainen välien lukumäärällä napaa ja vaihetta kohti: q. Hyväksy siis

, (2.3)

missä m on vaiheiden lukumäärä.

2.3 Lopuksi määritetään staattorin hampaiden jako:

(2.4)

2.4 Staattorikäämin alustava virta

2.5 Tehollisten johtimien lukumäärä raossa (olettaen):

(2.6)

2.6 Hyväksymme siis rinnakkaisten haarojen lukumäärän

(2.7)

2.7 Lopullinen kierrosluku käämivaiheessa ja magneettivuo:

, (2.8)

2.8 Määritä sähköisten ja magneettisten kuormien arvot:

(2.11)

Sähköisten ja magneettisten kuormien arvot poikkeavat hieman graafisesti valituista.

2.9 Sallitun virrantiheyden valinta tehdään ottaen huomioon moottorin lineaarikuorma:

missä on staattorikäämin uraosan lämmitys, määritellään graafisesti Kuva 9.27, d. Milloin .

2.10 Laske tehollisten johtimien poikkipinta-ala:

(2.13)

Hyväksymme sitten taulukon P-3.1 , , .

2.11 Määritetään lopuksi staattorikäämin virrantiheys:

3. Staattorin hammasvyöhykkeen ja ilmavälin mittojen laskeminen

3.1 Ensin valitaan sähkömagneettinen induktio staattorin ikeessä B Z 1 ja staattorin hampaissa B a . Taulukon 9.12 kanssa a.

3.2 Valitaan teräslaji 2013 taulukko 9.13 ja staattorin ja roottorin magneettisydämien terästäyttökerroin.

3.3 Valittujen induktioiden perusteella määritämme staattorin ikeen korkeuden ja hampaan minimileveyden

3.4 Valitaan puolisuljetun uran uran korkeus ja raon leveys. Moottoreille, joiden akselikorkeus, mm. Valitsemme raon leveyden taulukosta 9.16. Sille ja , .

3.5 Määritä uran mitat:

uran korkeus:

muotin uran mitat ja:

Valitaan sitten

uran kiilaosan korkeus:

Kuva 3.1. Suunnitellun oravahäkkimoottorin ura

3.6 Määritetään aukon uran mitat ottaen huomioon hylsyjen sekoitus- ja kokoonpanovarat: ja taulukko 9.14:

leveys ja:

ja korkeus:

Määritetään rungon eristeen poikkipinta-ala urassa:

missä on eristeen yksipuolinen paksuus urassa, .

Laske tiivisteiden poikkipinta-ala uraan:

Määritetään uran poikkipinta-ala johtimien sijoittamista varten:

3.7 Valittujen mittojen oikeellisuuden kriteeri on uran täyttökerroin, joka on suunnilleen sama kuin .

, (3.13)

joten valitut arvot ovat oikein.

4. Roottorin laskenta

4.1 Valitse ilmaraon d korkeus graafisesti kuvan 9.31 mukaisesti. Sille ja , .

4.2 Oravahäkkiroottorin ulkohalkaisija:

4.3 Roottorin pituus on yhtä suuri kuin ilmaraon pituus: , .

4.4 Valitsemme urien lukumäärän taulukosta 9.18, .

4.5 Määritä roottorin hampaiden jaon arvo:

(4.2)

4.6 Akselin halkaisijan laskemiseen käytettävän kertoimen k B arvo määritetään taulukosta 9.19. Sille ja , .

Roottorin sisähalkaisija on:

4.7 Määritä roottorin tangon virta:

missä k i on kerroin, joka ottaa huomioon magnetointivirran ja käämitysvastuksen vaikutuksen suhteeseen, määritellään graafisesti kohdassa ; ;

Virtojen vähennyskerroin määritetään kaavalla:

Sitten haluttu virta roottorin tangossa:

4.8 Määritä tangon poikkileikkausala:

missä on sallittu virrantiheys; meidän tapauksessamme .

4.9 Roottorin ura määritetään kuvan 9.40, b mukaisesti. Me hyväksymme , , .

Valitsemme väliltä magneettisen induktion roottorin hampaassa Taulukko 9.12. Otetaan vastaan.

Määritetään sallittu hampaan leveys:

Laske uran mitat:

leveys b 1 ja b 2:

, (4.9)

korkeus h 1:

Laske roottorin uran kokonaiskorkeus h P2:

Määritä tangon poikkileikkausala:

4.10 Määritä tangon J 2 virrantiheys:

(4.13)

Kuva 4.1. Suunnitellun oravahäkkimoottorin ura

4.11 Laske oikosulkurenkaiden poikkipinta-ala q cl:

missä on virta renkaassa, määritämme kaavan:

,

4.12 Laske sulkurenkaiden mitat ja renkaan keskimääräinen halkaisija:

(4.18)

Määritä renkaan poikkileikkausala:

5. Magnetointivirran laskeminen

5.1 Induktioiden arvo roottorin ja staattorin hampaissa:

, (5.1)

(5.2)

5.2 Laske induktio staattorin ikeessä B a:

5.3 Määritä induktio roottorin B j ikeessä:

, (5.4)

missä h "j on roottorin ikeen laskettu korkeus, m.

Moottoreille, joissa on 2р≥4 ja roottorin ydin, joka sopii holkkiin tai ripa-akseliin, h "j määritetään kaavalla:

5.4 Ilmaraon magneettinen jännitys F d:

, (5.6)

missä k d on ilmarakokerroin, määritetään kaavalla:

, (5.7)

missä

Ilmaraon magneettinen jännite:

5.5 Staattorin hammasvyöhykkeiden magneettijännite F z 1:

F z1 = 2 h z1 H z1 , (5.8)

jossa 2h z1 on staattorin hampaan laskettu korkeus, m.

H z1 määritetään taulukosta A-1.7. klo , .

5.6 Roottorin hammasvyöhykkeiden magneettijännite F z 2:

, (5.9)

, taulukko P-1.7.

5.7 Laske hammasvyöhykkeen k z kyllästyskerroin:

(5.10)

5.8 Laske staattorin ikeen L a keskimääräisen magneettiviivan pituus:

5.9 Määritetään kentänvoimakkuus H a induktiossa B a hyväksytyn teräslaadun 2013 taulukon P-1.6 ikeen magnetointikäyrän mukaan. klo , .

5.10 Selvitä staattorin ikeen magneettijännite F a:

5.11 Määritetään vuon keskimääräisen magneettiviivan pituus roottorin ikeessä L j:

, (5.13)

missä h j - roottorin takaosan korkeus, saadaan kaavalla:

5.12 Kenttävoimakkuus H j induktion aikana määritetään hyväksytyn teräslaadun ikeen magnetointikäyrästä Taulukko P-1.6. klo , .

Määritetään roottorin ikeen magneettijännite F j:

5.13 Laske koneen magneettipiirin magneettinen kokonaisjännite (napaparia kohti) F c:

5.14 Magneettipiirin kyllästyskerroin:

(5.17)

5.15 Magnetointivirta:

Magnetointivirran suhteellinen arvo:

(5.19)

6. Työtilan parametrit

Asynkronisen koneen parametrit ovat staattorikäämien aktiivinen ja induktiivinen resistanssi x 1, r 1, roottorin r 2, x 2, keskinäisen induktanssin resistanssi x 12 (tai x m) ja laskettu resistanssi r 12 (tai r m), jonka käyttöönotossa otetaan huomioon staattoriteräksen häviöiden vaikutus moottorin ominaisuuksiin.

Asynkronisen koneen vaiheenvaihtopiirit, jotka perustuvat pyörivän koneen prosessien tuomiseen kiinteään, on esitetty kuvassa 6.1. Fyysiset prosessit asynkronisessa koneessa näkyvät selvemmin kuvan 6.1 kaaviossa. Mutta laskentaa varten on kätevämpää muuntaa se kuvassa 6.2 esitetyksi piiriksi.

Kuva 6.1. Vähennetyn asynkronisen koneen käämin vaiheenvaihtopiiri

Kuva 6.2. Supistetun asynkronisen koneen muunnettu käämivaiheekvivalenttipiiri

6.1 Staattorikäämin vaiheen aktiivinen vastus lasketaan kaavalla:

, (6.1)

jossa L 1 on käämivaiheen tehollisten johtimien kokonaispituus, m;

a on yhdensuuntaisten käämityshaarojen lukumäärä;

c 115 - käämimateriaalin ominaisvastus (staattorin kupari) suunnittelulämpötilassa. Kuparille ;

k r on käämin vaiheen aktiivisen vastuksen kasvukerroin virran siirtymävaikutuksen vaikutuksesta.

Asynkronisten koneiden staattorikäämin johtimissa virran siirtymän vaikutus on merkityksetön perusjohtimien pienistä mitoista johtuen. Siksi normaalikoneiden laskelmissa yleensä k r =1.

6.2 Käämin vaihejohtimien L 1 kokonaispituus lasketaan kaavalla:

missä l cf on kelauskierroksen keskimääräinen pituus, m.

6.3 Kelan keskipituus l cf saadaan kelan suorien uritettujen ja kaarevien etuosien summana:

, (6.3)

missä l P on uraosan pituus, joka on yhtä suuri kuin koneen ytimien rakennepituus. ;

l l - etuosan pituus.

6.4 Löysän staattorikäämin käämin etuosan pituus määritetään kaavalla:

, (6.4)

missä K l - kerroin, jonka arvo riippuu napaparien lukumäärästä, taulukolle 9.23;

b CT - käämin keskimääräinen leveys, m, joka määräytyy urien korkeuden keskipisteiden läpi kulkevan ympyrän kaaren mukaan:

, (6.5)

missä b 1 on staattorin käämitysvälin suhteellinen lyhennys. Yleensä hyväksytty.

Kerroin löysälle käämitykselle, joka sijoitetaan uriin ennen kuin sydän painetaan koteloon.

Keskipituus:

Tehollisten käämitysvaihejohtimien kokonaispituus:

Staattorikäämin vaiheaktiivinen vastus:

6.5 Määritä poiston pituus etuosaa pitkin:

jossa K out on taulukon 9.23 mukaisesti määritetty kerroin. osoitteessa .

6.6 Määritetään staattorikäämin vaiheresistanssin suhteellinen arvo:

(6.7)

6.7 Määritä roottorin käämin vaiheen aktiivinen vastus r 2:

missä r c on tangon vastus;

r cl - rengasvastus.

6.8 Laske tangon vastus kaavalla:

6.9 Laske renkaan vastus:

Sitten roottorin aktiivinen vastus:

6.10 Tuodaan r 2 staattorikäämin kierrosten lukumäärään, määritä:

6.11 Roottorin käämin vaiheresistanssin suhteellinen arvo.

(6.12)

6.12 Roottorin käämin vaiheiden induktiivinen vastus:

, (6.13)

missä l p on uritetun roottorin magneettisen johtavuuden kerroin.

Kuvan 9.50 perusteella e l p määritetään taulukon 9.26 kaavalla:

, (6.14)

(johtimet on kiinnitetty aukon kannella).

, (6.15)

Magneettisen johtavuuden etusirontakerroin:

Differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin määritetään kaavalla:

, (6.17)

jossa määritetään graafisesti, , Kuva 9.51, e, .

Laskemme kaavan (6.13) avulla staattorikäämin induktiivisen resistanssin:

6.13 Määritetään staattorikäämin induktiivisen vastuksen suhteellinen arvo:

(6.18)

6.14 Lasketaan roottorin käämin vaiheen induktiivinen vastus kaavan mukaan:

missä l p2 on roottorin raon magneettisen johtavuuden kerroin;

l l2 - roottorin etuosan magneettisen johtavuuden kerroin;

l d2 - roottorin differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin.

Roottorin raon magneettinen johtavuuskerroin lasketaan kaavalla, joka perustuu taulukkoon 9.27:

6.15 Roottorin etuosan magneettinen johtavuuskerroin määritetään kaavalla:

,

6.16 Roottorin differentiaalisen sironnan magneettisen johtavuuden kerroin määritetään kaavalla:

, (6.23)

missä .

6.17 Etsitään induktiivisen vastuksen arvo kaavan (6.19) mukaan:

Tuomme x 2 staattorin kierrosten lukumäärään:

Suhteellinen arvo, :

(6.25)

7. Tappiolaskelma

7.1 Laske asynkronisen koneen staattorin teräksen päähäviöt kaavan mukaan:

, (7.1)

missä ovat erityiset tappiot, taulukko 9.28;

b - eksponentti, teräslaadulle 2013;

k yes ja k d z - kertoimet, jotka huomioivat vaikutuksen teräksen hävikkiin, teräslaadulle 2013 , ;

m a - ikeen massa laskettuna kaavan mukaan:

missä on teräksen ominaispaino.

Staattorin hampaiden paino:

7.2 Laske roottorin kokonaispintahäviöt:

missä p sur2 - ominaispintahäviöt, määritämme kaavan:

, (7.5)

missä on kerroin, joka ottaa huomioon roottorin hampaiden päiden pintakäsittelyn vaikutuksen ominaishäviöihin;

В 02 - ilmaraon induktion aaltoilun amplitudi, määritämme kaavan:

jossa määritetään graafisesti kuvassa 9.53, b.

7.3 Laske ominaispintahäviöt kaavan (7.5) mukaisesti:

7.4 Laske pulsaatiohäviöt roottorin hampaissa:

, (7.7)

missä m z 2 on roottorin hampaiden teräksen massa;

В pool2 on roottorin magneettisen pulsaation amplitudi.

, (7.9)

7.5 Määritä teräksen lisähäviöiden määrä:

7.6 Teräksen kokonaishäviö:

7.7 Määritellään mekaaniset häviöt:

missä, milloin taulukon 9.29 mukaan.

7.8 Laske lisähäviöt nimellistilassa:

7.9 Moottorin tyhjäkäyntivirta:

, (7.14)

missä minä x.x.a. - tyhjäkäynnin aktiivinen komponentti, määritämme sen kaavalla:

missä Р e.1 x.x. - sähköhäviöt staattorissa tyhjäkäynnillä:

7.10 Määritä tehokerroin tyhjäkäynnillä:

(7.17)

8. Suorituskykylaskenta

8.1 Määritä vastuksen todellinen osa:

(8.1)

(8.2)

8.3 Moottorin vakio:

, (8.3)

(8.4)

8.4 Määritä virran aktiivinen komponentti:

8.5 Määritä määrät:

8.6 Tappiot, jotka eivät muutu lipsuman muuttuessa:

Hyväksyä ja laske suorituskyky liukumalla, joka on yhtä suuri: 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,0201. Kirjoitamme laskennan tulokset taulukkoon 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 ct + P turkis \u003d 1985,25 W; r 1 \u003d 0,0256 ohmia; r¢ 2 \u003d 0,0205 ohmia; c1 = 1,039;

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

Taulukko 8.1

Asynkronisen moottorin suorituskykyominaisuudet

Laskentakaava		lipsahdus s

Kuva 8.1. Moottorin teho vs. teho P2

Kuva 8.2. Kaavio moottorin hyötysuhteesta tehon P 2 funktiona

Kuva 8.3. Kaavio moottorin luistosta s tehon P 2 funktiona

Kuva 8.4. Kaavio moottorin staattorivirran I 1 riippuvuudesta tehosta P 2

9. Lämpölaskenta

9.1 Määritetään staattorin sydämen sisäpinnan lämpötilan nousu moottorin sisäilman lämpötilaan:

, (9.1)

missä ja suojausaste IP23, taulukko 9.35;

a 1 - lämmönsiirtokerroin pinnalta, määritellään graafisesti Kuva 9.68, b, .

, (9.2)

missä on häviön lisäyskerroin lämmönkestävyysluokassa F .

,

9.2 Staattorikäämin uraosan eristyksen lämpötilaero:

, (9.4)

missä P p1 on staattorin uran poikkileikkauksen ympärysmitta, määritämme kaavan:

l ekv. – uraosan keskimääräinen ekvivalenttinen lämmönjohtavuus lämmönkestävyysluokassa F , sivu 452;

- sisäisen eristeen lämmönjohtavuuskertoimen keskiarvo. määritellä graafisesti osoitteessa , , kuva 9.69.

9.3 Määritä lämpötilaero etuosien eristeen paksuudessa:

, (9.6)

missä , .

Staattorikäämin etuosat eivät siksi ole eristettyjä.

9.4 Laske etuosien ulkopinnan ylilämpötila koneen sisäilman lämpötilaan verrattuna:

9.5 Määritä staattorikäämin keskilämpötilan nousu koneen sisällä olevan ilman lämpötilan yläpuolelle:

(9.8)

9.6 Laske koneen sisällä olevan ilman lämpötilan keskimääräinen ylitys ympäristön lämpötilasta:

jossa a in - määrittelemme graafisesti Kuva 9.68, ;

- moottorin sisällä ilmaan päästettyjen häviöiden summa:

missä ovat moottorin kokonaishäviöt nimellistilassa;

P e1 - sähköhäviöt staattorikäämityksessä nimellistilassa;

P e2 - sähköhäviöt roottorin käämissä nimellistilassa.

, (9.12)

missä S cor. on kehyksen pinta-ala.

P p määritetään graafisesti. Milloin , kuva 9.70 .

9.7 Määritä staattorikäämin keskilämpötilan nousu ympäristön lämpötilasta:

9.8 Määritä ilmanvaihtoon tarvittava ilmavirta:

(9.14)

9.9 4A-sarjan mallin ja mittojen mukaisen ulkotuulettimen tuottama ilmavirta voidaan määrittää likimäärin kaavalla:

, (9.15)

missä ja - säteittäisten ilmanvaihtokanavien lukumäärä ja leveys m, sivu 384;

n - moottorin nopeus, rpm;

Kerroin, moottoreille, joissa .

Nuo. ulkopuhaltimen tuottama ilmavirta on suurempi kuin moottorin tuuletukseen tarvittava ilmavirta.

10. Ympyräkaavion suorituskyvyn laskenta

10.1 Määritä ensin synkroninen tyhjäkäyntivirta kaavalla:

10.2 Laske aktiivinen ja induktiivinen oikosulkuresistanssi:

10.3 Laske ympyräkaavion mittakaava:

Nykyinen mittakaava on:

jossa D - kaavion ympyrän halkaisija, valitaan väliltä: , valitse.

Tehoasteikko:

Hetken mittakaava:

(10.6)

Moottorin ympyräkaavio näkyy alla. Ympyrä, jonka halkaisija on D - ja jonka keskipiste on O¢, on moottorin staattorin virtavektorin päiden paikka eri luistoissa. Piste A 0 määrittää nykyisen vektorin I 0 lopun sijainnin synkronisella joutokäynnillä ja - moottorin todellisella tyhjäkäynnillä. Segmentti , on yhtä suuri kuin tehokerroin tyhjäkäynnillä. Piste A 3 määrittää staattorin virtavektorin pään sijainnin oikosulun sattuessa (s=1), segmentti on virran I oikosulku. , ja kulma on . Piste A 2 määrittää staattorin virtavektorin pään sijainnin kohdassa .

Kaaren A 0 A 3 välipisteet määräävät virtavektorin I 1 päiden sijainnin erilaisilla kuormituksilla moottoritilassa. OB-kaavion abskissa-akseli on ensisijaisen tehon P 1 viiva. Sähkömagneettisen tehon R em tai sähkömagneettisten momenttien M em viiva on viiva A 0 A 2. Akselin hyötytehon viiva (toisioteho P 2) on viiva A ’ 0 A 3.

Kuva 10.1. Ympyrädiagrammi

Johtopäätös

Tässä kurssiprojektissa suunniteltiin asynkroninen sähkömoottori, jossa on oravahäkkiroottori. Laskennan tuloksena saatiin tietyn tehon h ja cosj moottorin pääindikaattorit, jotka täyttävät GOST:n suurimman sallitun arvon moottoreiden sarjalle 4A. Tehtiin suunnitellun koneen suoritusarvojen laskenta ja rakenne.

Näin ollen laskentatietojen mukaan tälle moottorille voidaan antaa seuraava symboli:

4 – sarjan sarjanumero;

A - moottorityyppi - asynkroninen;

315 - kiertoakselin korkeus;

M - sängyn ehdollinen pituus IEC:n mukaan;

10 - napojen lukumäärä;

U - ilmastollinen muotoilu lauhkeaan ilmastoon;

Suunnitellun moottorin nimellistiedot:

P 2n = 110 kW, U1n = 220/380 V, I1n = 216 A, cosj n = 0,83, h n = 0,93.

Bibliografia

1. Sähkökoneiden suunnittelu: Proc. yliopistoille / P79

I.P. Kopylov, B.K. Klokov, V.P. Morozkin, B.F. Tokarev; Ed. I.P. Kopylov. – 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M.: Korkeampi. koulu, 2005. - 767 s.: ill.

2. Voldek A.I., Popov V.V. Sähköautot. AC Machines: Oppikirja lukioille. - Pietari: - Pietari, 2007. -350 s.

3. Katsman M.M. Sähkökoneiden käsikirja: Oppikirja opetusalan opiskelijoille. keskikokoiset instituutiot. prof. koulutus / Mark Mikhailovich Katsman. - M.: Publishing Center "Academy", 2005. - 480 s.

Liite A

(pakollinen)

Kuva 1. Kaavio kaksikerroksisesta käämityksestä lyhennetyllä nousulla, , ,

Venäjän federaation opetus- ja tiedeministeriö

Liittovaltion koulutusvirasto

IRKUTSKIN VALTION TEKNINEN YLIOPISTO

Sähkökäytön ja sähköliikenteen laitos

Saan puolustaa:

Pää__ Klepikova T.V __

ASYNKROONISTEN MOOTTORIN SUUNNITTELU, JOLLA RUISKUKIINNI ROOTTORI

SELITYS

Alan kurssiprojektiin

"Sähköautot"

096.00.00P3

Täydennetty ryhmän oppilas _EAPB 11-1 ________ __ Nguyen Van Vu____

Normin valvonta ___________ _EET:n laitoksen apulaisprofessori Klepikova T.V __

Irkutsk 2013

Johdanto

1. Päämitat

2 Staattorin ydin

3 Roottoriydin

Staattorin käämitys

1 Staattorin käämitys puolisuunnikkaan muotoisilla puolisuljetuilla koloilla

Oravahäkin käämitys

1 Soikeiden suljettujen aukkojen mitat

2 Oikosulkurenkaan mitat

Magneettipiirin laskenta

1 MDS ilmaraolle

2 MMF hampaille, joissa on puolisuljetut puolisuljetut staattoriurat

3 MMF roottorin hampaille, joissa on soikeat suljetut roottoriurat

4 MDS staattorin taakse

5 MDS roottorin takapuolelle

6 Magneettipiirin parametrit

Aktiiviset ja induktiiviset käämitysvastukset

1 Staattorin käämityksen vastus

2 Oravahäkkiroottorin käämitysvastus, jossa on soikeat suljetut urat

3 Muunnetun moottorin vastaavan piirin käämivastus

Tyhjäkäynti ja nimellinen

1 Lepotila

2 Nimellisen käyttötavan parametrien laskenta

Ympyräkaavio ja suorituskyky

1 Ympyräkaavio

2 Suorituskykytiedot

Maksimi hetki

Alkukäynnistysvirta ja alkukäynnistysmomentti

1 Käynnistystilaa vastaavat aktiivi- ja induktiiviset vastukset

2 Alkukäynnistysvirta ja vääntömomentti

Lämpö- ja ilmanvaihtolaskelmat

1 Staattorin käämitys

2 Moottorin ilmanvaihtolaskenta suojausluokan IP44 ja jäähdytysmenetelmän IC0141 kanssa

Johtopäätös

Luettelo käytetyistä lähteistä

Johdanto

Sähkökoneet ovat voimalaitosten, erilaisten koneiden, mekanismien, teknisten laitteiden, nykyaikaisten liikennevälineiden, viestinnän jne. pääosia. Ne tuottavat sähköenergiaa, suorittavat erittäin taloudellisen muuntamisen mekaaniseksi energiaksi, suorittavat erilaisia ​​toimintoja muuntaen ja vahvistaen erilaisia ​​signaaleja automaattisissa ohjausjärjestelmissä ja hallinnassa.

Sähkökoneita käytetään laajasti kaikilla kansantalouden sektoreilla. Niiden etuja ovat korkea hyötysuhde, 95÷99% saavuttaminen tehokkaissa sähkökoneissa, suhteellisen pieni paino ja kokonaismitat sekä taloudellinen materiaalien käyttö. Sähkökoneita voidaan valmistaa eri tehoille (watin murto-osista satoihin megawatteihin), nopeuksille ja jännitteille. Niille on ominaista korkea luotettavuus ja kestävyys, helppo hallinta ja huolto, kätevä energian syöttö ja poisto, alhaiset massa- ja suurtuotannon kustannukset ja ne ovat ympäristöystävällisiä.

Asynkroniset koneet ovat yleisimpiä sähkökoneita. Niitä käytetään pääasiassa sähkömoottoreina ja ne ovat tärkeimpiä sähköenergian muuntajia mekaaniseksi energiaksi.

Tällä hetkellä asynkroniset sähkömoottorit kuluttavat noin puolet kaikesta maailmassa tuotetusta sähköstä, ja niitä käytetään laajalti sähkökäyttönä suurimmassa osassa mekanismeja. Tämä johtuu näiden sähkökoneiden suunnittelun yksinkertaisuudesta, luotettavuudesta ja korkeasta hyötysuhteesta.

Maamme massiivisin sähkökoneiden sarja on yleinen teollinen 4A asynkronisten koneiden sarja. Sarjaan kuuluu koneita teholla 0,06 - 400 kW ja sitä valmistetaan 17 pyörimisakselin vakiokorkeudella. Jokaiselle pyörimiskorkeudelle valmistetaan kahden tehon moottoreita, joiden pituus vaihtelee. Yhden sarjan pohjalta valmistetaan erilaisia ​​moottoreita, jotka täyttävät useimpien kuluttajien tekniset vaatimukset.

Yhden sarjan perusteella valmistetaan erilaisia ​​moottoreita, jotka on suunniteltu käytettäväksi erityisolosuhteissa.

Oikosulkumoottorin laskenta, jossa on oravahäkkiroottori

Tekninen tehtävä

Suunnittele asynkroninen kolmivaihemoottori, jossa on oravahäkkiroottori: P=45kW, U= 380/660 V, n=750 rpm; suunnittelu IM 1001; toteutus suojausmenetelmän IP44 mukaisesti.

1. Moottorin magneettipiiri. Mitat, kokoonpano, materiaali

1 Päämitat

Hyväksymme moottorin pyörimisakselin korkeuden h=250 mm (taulukko 9-1).

Hyväksymme staattorin sydämen ulkohalkaisijan DH1=450 mm (taulukko 9-2).

Staattorin sydämen sisähalkaisija (, taulukko 9-3):

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

Hyväksymme kertoimen (, kuva 9-1).

Hyväksymme tehokkuuden alustavan arvon (Kuva 9-2, a)

Hyväksymme alustavan arvon (Kuva 9-3, a).

Arvioitu teho

(1.2)

Hyväksymme alustavan lineaarikuorman A / cm (, kuva 9-4, a ja taulukko 9-5).

Hyväksymme alustavan induktion raossa (Kuva 9-4, b ja Taulukko 9-5).

Hyväksymme käämityskertoimen alustavan arvon (, sivu 119).

Staattorin sydämen arvioitu pituus

Hyväksymme staattorin sydämen rakenteellisen pituuden.

Ytimen pituuden ja halkaisijan suhteen enimmäisarvo (taulukko 9-6)

Ytimen pituuden suhde sen halkaisijaan

(1.5)

1.2 Staattorin ydin

Hyväksymme teräslaadun - 2013. Hyväksymme levyn paksuuden 0,5 mm. Otamme levyeristeen muodossa - hapettumisen.

Hyväksymme teräksen täyttökertoimen kC=0,97.

Hyväksymme kolojen lukumäärän napaa ja vaihetta kohti (taulukko 9-8).

Staattorisydänpaikkojen määrä (1,6)

1.3 Roottoriydin

Hyväksymme teräslaadun - 2013. Hyväksymme levyn paksuuden 0,5 mm. Otamme levyeristeen muodossa - hapettumisen.

Hyväksymme teräksen täyttökertoimen kC=0,97.

Hyväksymme roottorin ytimen ilman viistettyjä uria.

Hyväksymme staattorin ja roottorin välisen ilmaraon (taulukko 9-9).

Roottorin ytimen ulkohalkaisija

Roottorilevyjen sisähalkaisija

Otamme roottorin sydämen pituuden, joka on yhtä suuri kuin staattorin sydämen pituus,

.

Hyväksymme roottorin sydämen urien lukumäärän (taulukko 9-12).

2. Staattorin käämitys

Hyväksymme kaksikerroksisen käämityksen lyhennetyllä nousulla, joka sijoitetaan puolisuunnikkaan puolisuljettuihin uriin (taulukko 9-4).

Jakautumiskerroin

(2.1)

missä

Hyväksymme suhteellisen käämitysvälin.

Kääntökulma:

(2.2)

Lyhennystekijä

Käämityssuhde

Magneettivuon alustava arvo

Vaihekäämin alustava kierrosluku

Tehollisten johtimien alustava määrä raossa

(2.7)

missä on staattorikäämin rinnakkaisten haarojen lukumäärä.

Hyväksyä

Määritetty määrä kierroksia vaihekäämissä

(2.8)

Magneettivuon korjattu arvo

Ilmavälin induktion korjattu arvo

(2.10)

Nimellisvaihevirran alustava arvo

Vastaanotetun lineaarisen kuorman poikkeama aiemmin hyväksytystä

(2.13)

Poikkeama ei ylitä sallittua arvoa 10 %.

Otetaan staattorin takaosan magneettisen induktion keskiarvo (taulukko 9-13).

Hampaiden jako staattorin sisähalkaisijan mukaan

(2.14)

2.1 Staattorin käämitys puolisuunnikkaan muotoisilla puolisuljetuilla koloilla

Staattorin käämitys ja ura määritetään kuvan 9.7 mukaisesti

Hyväksymme staattorin hampaiden magneettisen induktion keskiarvon (taulukko 9-14).

Hampaiden leveys

(2.15)

Staattorin takaosan korkeus

Uran korkeus

Suuri aukon leveys

Väliaikainen aukon leveys

Pienempi aukon leveys

missä on aukon korkeus (, sivu 131).

Ja vaatimuksen perusteella

Muotin uran poikkileikkausala

Ura tyhjä alue

(2.23)

missä - staattorin ja roottorin ytimien asennusvarat, leveys ja korkeus (, sivu 131).

Rungon eristyksen poikkileikkauspinta-ala

missä on rungon eristeen yksipuolisen paksuuden keskiarvo (, sivu 131).

Välikappaleiden poikkileikkauspinta-ala ylä- ja alakelojen välillä urassa, uran pohjassa ja kiilan alla

Käämityksen käyttämä raon poikkileikkauspinta-ala

Työ

missä on raon sallittu täyttökerroin manuaalisessa asennuksessa (. sivu 132).

Hyväksymme perusjohtimien lukumäärän tehollisina .

Peruseristetyn johdon halkaisija

(2.28)

Peruseristetyn johdon halkaisija ei saa ylittää 1,71 mm manuaalisessa asennuksessa ja 1,33 mm koneasennuksessa. Tämä ehto täyttyy.

Hyväksymme peruseristetyn ja eristämättömän (d) johdon halkaisijat (Liite 1)

Hyväksymme langan poikkileikkausalan (, liite 1).

Tarkennettu aukon täyttökerroin

(2.29)

Säädetyn aukon täyttökertoimen arvo täyttää manuaalisen pinoamisen ja konepinoamisen ehdot (konepinoamisen yhteydessä sallittu ).

Hienostunut aukon leveys

Hyväksyä , kuten .

(2.31)

Lineaarisen kuorman ja virrantiheyden tulo

Hyväksymme lineaarikuorman ja virrantiheyden tulon sallitun arvon (Kuva 9-8). Missä kerroin k5=1 (taulukko 9-15).

Staattorin hampaiden keskimääräinen jako

Staattorin käämin keskimääräinen leveys

Yhden kelan pään keskimääräinen pituus

Keskimääräinen käämin pituus

Käämityspään ulkoneman pituus

3. Oravahäkkikäämitys

Hyväksymme ovaalin muotoiset roottoriurat, suljetut.

3.1 Soikeiden suljettujen kolojen mitat

Roottorin urat on määritetty kuvan 1 mukaisesti. 9.10

Hyväksymme uran korkeuden. (, Kuva 9-12).

Arvioitu roottorin takaosan korkeus

missä on roottorin sydämessä olevien pyöreiden aksiaalisten tuuletuskanavien halkaisija; niitä ei ole suunniteltu suunniteltuun moottoriin.

Magneettinen induktio roottorin takana

Hampaiden jako roottorin ulkohalkaisijan mukaan

(3.3)

Hyväksymme magneettisen induktion roottorin hampaissa (taulukko 9-18).

Hampaiden leveys

(3.4)

Pienempi uran säde

Suurempi uran säde

missä - aukon korkeus (, sivu 142);

Raon leveys (, sivu 142);

suljettua korttipaikkaa varten (, sivu 142).

Säteiden keskipisteiden välinen etäisyys

Määritelmän oikeellisuuden tarkistaminen ja ehdon perusteella

(3.8)

Tangon poikkileikkausala, joka on yhtä suuri kuin muotin uran poikkileikkausala

3.2 Oikosulkurenkaan mitat

Hyväksymme valettu häkin.

Roottorin oikosulkurenkaat on esitetty kuvassa. 9.13

Renkaan poikkileikkaus

renkaan korkeus

Renkaan pituus

(3.12)

Renkaan keskihalkaisija

4. Magneettipiirin laskenta

1 MDS ilmaraolle

Kerroin, joka ottaa huomioon ilmavälin magneettisen vastuksen kasvun staattorin vaihderakenteesta johtuen

(4.1)

Kerroin, jossa otetaan huomioon ilmavälin magneettisen vastuksen kasvu roottorin hammaspyörärakenteesta

Hyväksymme kertoimen, joka ottaa huomioon ilmaraon magneettisen vastuksen pienenemisen staattorin tai roottorin radiaalisten kanavien läsnä ollessa.

Ilmavälin kokonaiskerroin

MDS ilmaraolle

4.2 MMF hampaille, joissa on puolisuljetut puolisuljetut staattoriurat

(, liite 8)

Otetaan magneettivuon reitin keskimääräinen pituus

MDS hampaille

4.3 MMF roottorin hampaille, joissa on soikeat suljetut roottoriurat

Koska , hyväksymme magneettikentän voimakkuuden (Liite 8).

MDS hampaille

4.4 MMF staattorin takaosaan

(, liite 11).

Magneettivuon keskimääräinen polun pituus

MDS staattorin taakse

4,5 MMF roottorin takapuolelle

Hyväksymme magneettikentän voimakkuuden (, liite 5)

Magneettivuon keskimääräinen polun pituus

MDS roottorin takaosaan

4.6 Magneettipiirin parametrit

Magneettipiirin MMF yhteensä yhtä napaa kohden

Magneettipiirin kyllästyskerroin

(4.13)

Magnetointivirta

Magnetointivirta suhteellisissa yksiköissä

(4.15)

kuormittamaton emf

Induktiivinen pääreaktanssi

(4.17)

Induktiivinen pääreaktanssi suhteellisissa yksiköissä

(4.18)

5. Käämien aktiivinen ja induktiivinen vastus

1 Staattorin käämityksen vastus

Vaihekäämin aktiivinen vastus 20 0C

missä -kuparin ominaissähkönjohtavuus 200 C:ssa (, sivu 158).

Vaihekäämin aktiivinen vastus 20 0С suhteellisissa yksiköissä

(5.2)

Määritelmän oikeellisuuden tarkistaminen

Hyväksymme staattorin uran mitat (taulukko 9-21)

Korkeus: (6,4)

Kertoimet ottaen huomioon askeleen lyhenemisen

Sirontajohtavuus

(5.7)

Hyväksy staattorin erotuskerroin (taulukko 9-23).

Kerroin, joka ottaa huomioon staattorin aukkojen vaikutuksen differentiaalisen sironnan johtavuuteen

Hyväksymme kertoimen, joka ottaa huomioon staattorikentän korkeampien harmonisten oravahäkkiroottorin käämitykseen indusoimien virtojen vaimennusvasteen (taulukko 9-22).

(5.9)

napojen jako:

(5.10)

Käämin päiden dissipaatiojohtavuuskerroin

Staattorikäämin vuodon johtavuuskerroin

Staattorin vaihekäämin induktiivinen reaktanssi

Staattorin vaihekäämin induktiivinen resistanssi suhteellisissa yksiköissä

(5.14)

Määritelmän oikeellisuuden tarkistaminen

5.2 Ovaalin suljetuilla uriilla varustetun oravankoriroottorin käämitysvastus

Häkkitangon aktiivinen vastus 20 0C:ssa

missä - alumiinin sähkönjohtavuus 20 °C:ssa (, sivu 161).

Rengasvirran vähennyskerroin sauvavirtaan

(5.17)

Oikosulkurenkaiden vastus, vähennetty sauvan virtaan 20 0С

magneettipiirin vastuskäämitys

Urien viisteen keskikulma ask=0 koska ei ole viistoa.

Roottorin raon viistekerroin

Roottorin käämin ja staattorin käämityksen vastuksen vähennyskerroin

Roottorikäämin aktiivinen vastus 20 0C:ssa, vähennettynä staattorikäämitykseen

Roottorikäämin aktiivinen vastus 20 0C:ssa, vähennettynä staattorikäämitykseen suhteellisissa yksiköissä

Roottoritangon virta käyttötilalle

(5.23)

Soikean suljetun roottoriraon vuodon johtavuuskerroin

(5.24)

Roottoripaikkojen lukumäärä napaa ja vaihetta kohti

(5.25)

Hyväksymme roottorin erosirontakertoimen (Kuva 9-17).

Differentiaalisen sironnan johtavuus

(5.26)

Valettujen häkkilyhyiden renkaiden sirontajohtavuuskerroin

Roottorin urien suhteellinen viiste, murto-osina roottorin hampaiden jaosta

(5.28)

Viisteen vuodon johtavuuskerroin

Roottorin käämin induktiivinen vastus

Roottorin käämin induktiivinen vastus, vähennetty staattorikäämitykseen

Roottorin käämin induktiivinen resistanssi, vähennettynä staattorikäämitykseen, suhteellisissa yksiköissä

(5.32)

Määritelmän oikeellisuuden tarkistaminen

(5.33)

Ehto on täytettävä. Tämä ehto täyttyy.

5.3 Muunnetun moottorin vastaavan piirin käämivastus

Staattorin hajoamiskerroin

Staattorin vastuskerroin

missä on kerroin (, sivu 72).

Muunnetut käämitysvastukset

Magneettipiirin uudelleenlaskentaa ei tarvita, koska ja .

6. Tyhjäkäynti ja nimellisarvo

1 Lepotila

Kuten , hyväksymme lisälaskelmissa .

Staattorivirran reaktiivinen komponentti synkronisen pyörimisen aikana

Sähköhäviöt staattorikäämityksessä synkronisen pyörimisen aikana

Staattorin hampaiden arvioitu teräspaino puolisuunnikkaan muotoisilla urilla

Magneettiset häviöt staattorin hampaissa

Staattorin takateräspaino

Magneettiset häviöt staattorin takana

Magneettiset kokonaishäviöt staattorin sydämessä, mukaan lukien lisähäviöt teräksessä

(6.7)

Mekaaniset häviöt suojausasteella IP44, jäähdytysmenetelmä IC0141

(6.8)

missä kohdassa 2p=8

Nykyisen x.x:n aktiivinen komponentti.

Kuormittamaton virta

Tehokerroin x.x.

6.2 Nimellisarvon parametrien laskenta

Oikosulku aktiivinen vastus

Induktiivinen reaktanssi oikosulku

Oikosulkuimpedanssi

Lisähäviöt nimelliskuormalla

Moottorin mekaaninen teho

Vastaava piirin vastus

(6.17)

Vastaava piiriimpedanssi

Laskelmien oikeellisuuden tarkistaminen ja

(6.19)

Lipsahdus

Staattorivirran aktiivinen komponentti synkronisen pyörimisen aikana

Roottorin virta

Staattorivirran aktiivinen komponentti

(6.23)

Staattorivirran reaktiivinen komponentti

(6.24)

Vaihe staattorin virta

Tehokerroin

Staattorin käämityksen virrantiheys

(6.28)

missä on oravahäkkiroottorin käämityskerroin (, sivu 171).

Virta oravahäkkiroottorissa

Virran tiheys oravahäkkiroottorin sauvassa

Oikosulkuvirta

Sähköhäviöt staattorikäämityksessä

Sähköhäviöt roottorin käämeissä

Sähkömoottorin kokonaishäviöt

Syöttöteho:

Tehokkuus

(6.37)

Tehonsyöttö: (6.38)

Kaavoilla (6.36) ja (6.38) laskettujen syöttötehon on oltava keskenään yhtä suuret pyöristykseen asti. Tämä ehto täyttyy.

Teholähtö

Lähtötehon tulee vastata ohjeehdoissa määriteltyä lähtötehoa. Tämä ehto täyttyy.

7. Ympyräkaavio ja suorituskykytiedot

1 Ympyräkaavio

nykyinen mittakaava

missä - työskentelyympyrän halkaisijaalue (, sivu 175).

Hyväksyä .

Työskentelyympyrän halkaisija

(7.2)

tehoasteikko

Loisvirran segmentin pituus

Aktiivisen virran segmentin pituus

Palkit kaaviossa

(7.7)

(7.8)

7.2 Suorituskykytiedot

Laskemme suorituskykyominaisuudet taulukon 1 muodossa.

Taulukko 1 - Asynkronisen moottorin suorituskykyominaisuudet

ehdot saattue	Toimitettu teho murto-osina
cos0.080.500.710.800.830.85
P, W1564.75172520622591.53341.74358.4
, %13,5486,8891,6492,8893,0892,80

8. Suurin momentti

Staattoritekijän muuttuva osa puolisuljetulla uralla

Saturaatiosta riippuvainen staattorin vuodon johtavuuskomponentti

Roottoritekijän muuttuva osa soikeilla suljetuilla koloilla

(8.3)

Saturaatiosta riippuvainen roottorin vuotojohtavuuskomponentti

Roottorivirta, joka vastaa maksimivääntömomenttia (9-322)

(8.7)

Vastaava piiriimpedanssi maksimivääntömomentilla

Vastaavan piirin kokonaisresistanssi äärettömän suurella luistolla

Vastaavan piirin ekvivalenttiresistanssi suurimmalla vääntömomentilla

Suurimman vääntömomentin moninkertaisuus

Luistaa suurimmalla vääntömomentilla

(8.12)

9. Alkukäynnistysvirta ja alkukäynnistysmomentti

1 Käynnistystilaa vastaavat aktiivi- ja induktiiviset vastukset

Roottorihäkin tangon korkeus

Alennettu roottoritangon korkeus

Hyväksymme kertoimen (, kuva 9-23).

Virran arvioitu tunkeutumissyvyys sauvaan

Tangon leveys lasketulla virran tunkeutumissyvyydellä sauvaan

(9.4)

Tangon poikkileikkausala lasketulla virran tunkeutumissyvyydellä

(9.5)

nykyinen siirtymäsuhde

Häkkitangon aktiivinen vastus 20 0C:ssa käynnistystilassa

Roottorin käämin aktiivinen vastus 20 0C:ssa, vähennettynä staattorikäämitykseen, käynnistystilassa

Hyväksymme kertoimen (, kuva 9-23).

Roottorin raon vuodon johtavuuskerroin käynnistyksen yhteydessä soikealle suljetulle uralle

Roottorin käämin vuodon johtavuuskerroin käynnistyksen yhteydessä

Moottorin vuodon induktanssi riippuu kyllästymisestä

Moottorin vuodon induktanssi kyllästymisestä riippumaton

(9.12)

Oikosulku aktiivinen vastus alussa

9.2 Alkukäynnistysvirta ja vääntömomentti

Roottorivirta moottorin käynnistyksen yhteydessä

Vastaava piiriimpedanssi käynnistyksen yhteydessä (ottaen huomioon virran siirtymän ja hajareittien kyllästymisen vaikutukset)

Vastaavan piirin induktiivinen reaktanssi käynnistyksessä

Staattorivirran aktiivinen komponentti käynnistyksen yhteydessä

(9.17)

Staattorivirran reaktiivinen komponentti käynnistyksen yhteydessä

(9.18)

Vaihe staattorin virta käynnistyksessä

Alkukäynnistysvirran monikerta

(9.20)

Roottorin aktiivinen vastus käynnistyksen yhteydessä, vähennettynä staattoriin, lasketussa käyttölämpötilassa ja L-muotoinen vastaava piiri

(9.21)

Alkukäynnistysmomentin moninkertaisuus

10. Lämpö- ja ilmanvaihtolaskelmat

1 Staattorin käämitys

Häviöt staattorikäämityksessä suurimmassa sallitussa lämpötilassa

missä on kerroin (, sivu 76).

Staattorin aktiivisen osan ehdollinen sisäinen jäähdytyspinta

Ulkopuhaltimen tuottaman ilmavirran on ylitettävä vaadittu ilmavirta. Tämä ehto täyttyy.

Ulkotuulettimen kehittämä ilmanpaine

Johtopäätös

Tässä kurssityössä suunniteltiin päärakenteen mukainen asynkroninen sähkömoottori, jonka pyörimisakselin korkeus h = 250 mm, suojausluokka IP44, oravahäkkiroottorilla. Laskennan tuloksena saatiin tietyn tehon P ja cos moottorin pääindikaattorit, jotka täyttävät GOST:n suurimman sallitun arvon.

Suunniteltu asynkroninen sähkömoottori täyttää GOST:n vaatimukset sekä energiaindikaattoreiden (hyötysuhde ja cosφ) että käynnistysominaisuuksien suhteen.

Moottorityyppi Teho, kW Pyörimisakselin korkeus, mm Paino, kg Nopeus, rpm Hyötysuhde, % Tehokerroin, Hitausmomentti,

2. Kravchik A.E. et al. Sarjan 4A asynkroninen moottori, käsikirja. - M.: Energoatomizdat, 1982. - 504 s.

3. Sähkökoneiden suunnittelu: oppikirja. sähköteknille. Ja sähkö. yliopistojen erikoisuudet / I. P. Kopylov [ja muut]; toim. I. P. Kopylova. - Toim. 4., tarkistettu. ja ylimääräisiä - M.: Korkeampi. koulu, 2011. - 306 s.

Liite. Eritelmän laatiminen

			Nimitys	Nimi		Huomautus
				Dokumentointi
			1.096.00.000.PZ	Selittävä huomautus
			1.096.00.000.CH	Kokoonpanopiirustus
				Staattorin käämitys
				Roottorin käämitys
				Staattorin ydin
				Roottorin ydin
				liitäntälaatikko
				Rym. Pultti
				Maadoitettu pultti
				Tuuletin
				Liinan tuuletin
				Laakeri

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Isännöi osoitteessa http://www.allbest.ru

Johdanto

Nykyaikainen sähkökäyttö on joukko laitteita ja laitteita, jotka on suunniteltu ohjaamaan ja säätelemään sähkömoottorin fyysisiä ja tehoilmaisimia. Yleisin teollisuudessa käytetty sähkömoottori on asynkroninen moottori. Tehoelektroniikan kehityksen ja uusien tehokkaiden oikosulkumoottorien ohjausjärjestelmien kehityksen myötä oikosulkumoottoriin ja taajuusmuuttajiin perustuva sähkökäyttö on paras valinta erilaisten teknisten prosessien ohjaamiseen. Asynkronisella sähkökäytöllä on parhaat tekniset ja taloudelliset mittarit, ja uusien energiaa säästävien moottoreiden kehittäminen mahdollistaa energiatehokkaiden sähkökäyttöjärjestelmien luomisen.

Asynkroninen sähkömoottori, sähköinen asynkroninen kone sähköenergian muuttamiseksi mekaaniseksi energiaksi. Asynkronisen sähkömoottorin toimintaperiaate perustuu pyörivän magneettikentän vuorovaikutukseen, joka syntyy, kun kolmivaiheinen vaihtovirta kulkee staattorin käämien läpi roottorin käämien staattorikentän indusoiman virran kanssa. Tämän seurauksena syntyy mekaanisia voimia, jotka saavat roottorin pyörimään magneettikentän pyörimissuunnassa edellyttäen, että roottorin nopeus n on pienempi kuin kentän nopeus n1. Siten roottori pyörii asynkronisesti kentän suhteen.

Kurssityön tarkoituksena on asynkronisen moottorin suunnittelu. Tämän suunnittelun avulla tutkimme tämän moottorin ominaisuuksia ja ominaisuuksia, tutkimme myös näiden moottoreiden ominaisuuksia. Tämä työ on olennainen osa sähkökoneiden opiskelukurssia.

1. Moottorin magneettipiiri. Mitat, kokoonpano, materiaali

1.1 Päämitat

1. Asynkronisen moottorin pyörimisakselin korkeus:

Jos Рн = 75 kW, n1 = 750 rpm

h = 280 mm, 2p = 8.

2. Sydämen ulkohalkaisija DH1 pyörimisakselin vakiokorkeudella h=280 mm. Näissä olosuhteissa DH1=520 mm.

3. Staattorin sydämen D1 sisähalkaisijan määrittämiseen käytetään taulukossa 9-3 annettua suhdetta D1=f(DH1). DH1 = 520 mm;

Dl = 0,72 DH1-3;

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

4. Laske asynkronisten moottoreiden keskiarvo kH=f(P2).

pH = 75 kW; 2p = 8;

5. Oravahäkkimoottorit, joiden suojausluokka on IP44, alustavat arvot.

pH = 75 kW

6. Moottoreille, joissa on oravahäkkiroottori ja suojausluokka IP44, otamme cos:n arvon kuvan 9-3 mukaisesti ja 2р = 8

7. Arvioitu teho P? AC-moottoreille:

missä - tehokkuus; cos - tehokerroin nimelliskuormalla;

8. Staattorikäämin A1 lineaarikuorman selvittäminen

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

9. Ilmavälin B magneettisen induktion maksimiarvon löytäminen

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

10. Staattorin sydämen pituuden määrittämiseksi asetetaan käämityskertoimen alustava arvo kob1, 2р=8

11. Laske sydämen l1 arvioitu pituus

l1 = 366,7 + 125 = 426,7

12. Staattorisydämen rakennepituus l1 pyöristetään ylöspäin lähimpään 5:n kerrannaiseen:

13. Suhde

425 / 371,4 = 1,149

14. Etsi maksimi 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 Staattorin ydin

Ydin on koottu erillisistä 0,5 mm paksuisista sähköteräslevyistä, joissa on eristyspinnoitteet pyörrevirtojen aiheuttamien teräshäviöiden vähentämiseksi.

Teräkselle 2312 käytämme lakattua levyeristystä.

Aikojen lukumäärä napaa ja vaihetta kohti:

Valitun arvon q1 mukaan määritetään staattorisydämen z1 rakojen lukumäärä:

missä m1 on vaiheiden lukumäärä;

z1 = 8 3 3 = 72.

1.3 Roottoriydin

Tietylle pyörimisakselin korkeudelle valitsemme teräslaadun 2312.

Ydin on koottu erillisistä meistetyistä sähköteräslevyistä, joiden paksuus on 0,5 mm.

Sydämelle hyväksymme saman levyeristyksen kuin staattorissa - lakkauksen.

Teräksen täyttökerroin on yhtä suuri kuin

Staattorin ja roottorin välisen ilmaraon koko on hyväksytty.

Kun h = 280 mm ja 2p = 8;

Raon viiste ck (ei viistouraa)

Roottorin sydämen ulkohalkaisija DH2:

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

Pyörimiskorkeudelle h 71 mm roottorilevyjen D2 sisähalkaisijalle:

D2 0,23 520 = 119,6 mm.

Jäähdytyksen parantamiseksi, roottorin massan ja dynaamisen hitausmomentin vähentämiseksi roottorin ytimissä on pyöreät aksiaaliset tuuletuskanavat h250:llä:

Roottorin sydämen pituus l2, kun h>250 mm.

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

Sydämen rakojen lukumäärä moottorissa, jossa on oravahäkkiroottori, z1=72 ja 2р=8

2. Staattorin käämitys

2.1 Kaikille käämeille yhteiset parametrit

Hyväksymme moottoriimme moniosaisen kaksikerroksisen samankeskisen käämin, joka on valmistettu PETV-merkkisestä langasta (lämmönkestoluokka B), joka on sijoitettu suorakaiteen muotoisiin puoliavoimiin uriin.

Tyypillisesti staattorin käämitys tehdään kuusivyöhykkeiseksi; jokainen vyöhyke on yhtä suuri kuin 60 sähköastetta. Kuuden vyöhykkeen käämin jakokerroin kP1

kР1 = 0,5/(q1sin(b/20));

kР1 = 0,5/(3 sin(10)) = 0,95.

Vaiheen 1 lyhennys on yhtä suuri kuin

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

Kaksikerroksinen käämitys suoritetaan lyhennetyllä nousulla yP1

yP1 = 1 zl/2p;

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

Lyhennyskerroin ky1

ky1 = sin(1 90) = sin(0,8 90) = 0,95.

Käämityskerroin kOB1

kOB1 = kP1 ky1;

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

Magneettivuon alustava arvo Ф

F \u003d B D111 10-6 / p;

Ф = 0,689 371,4 42510-6/4 = 0,027 Wb.

Vaihekäämin alustava kierrosluku? 1

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

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

Staattorikäämin a1 rinnakkaisten haarojen lukumäärä valitaan yhdeksi napojen lukumäärän a1 = 1 jakajaksi.

Tehollisten johtimien alustava määrä urassa NP1

NP1 = 1a1(rq1);

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

NP1:n arvo hyväksytään pyöristämällä NP1 lähimpään kokonaislukuarvoon

Kun valitset kokonaisluvun, määritämme arvon 1

1 = NП1рq1а1;

1 = 4 4 3/1 = 72.

Magneettivuon arvo Ф

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

Ilmavälin induktioarvo B

B = B? 1/? 1;

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

Nimellisvaihevirran I1 alustava arvo

I1 = Рн 103/(3U1cos);

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

A1 = 10Np1z111(D1a1);

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

Staattorin BC1 takana olevan magneettisen induktion keskiarvo

Kun h \u003d 280 mm, 2p \u003d 8

BC1 = 1,5 T.

Hampaiden jako staattorin sisähalkaisijan mukaan t1

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

2.2 Staattorin käämitys suorakaiteen muotoisilla puolisuljetuilla koloilla

Hyväksymme magneettisen induktion alustavan arvon staattorin hampaan kapeimmassa kohdassa

31 max = 1,8 T

Staattorin hampaiden jako kapeimmassa kohdassa

Alustava hampaan leveys kapeimman kohdan kohdalla

Puoliavoimen ja avoimen uran alustava leveys suulakkeessa

Puoliavoin uran leveys

Tehollisen johtimen sallittu leveys sorvatun eristeen kanssa

bAef =()/=3,665 mm;

Tehollisten johtimien lukumäärä raon korkeuden mukaan

Staattorin takaosan alustava korkeus

Ф 106?(2 kc l1 Вc1);

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

Esiurakorkeus

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

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

Tehollisen johtimen sallittu korkeus kelaeristyksellä

Tehokas johdinalue

Alkeisjohtimien alustava määrä

Alkeisjohtimien lukumäärä yhdessä tehollisessa

Alustava määrä alkeisjohtimia yhdessä tehollisessa

Kasvata 4:ään

Alkuperusjohtimen koko uran korkeudella

Alkeisjohtimien lopullinen lukumäärä

Pienempiä ja suurempia kokoja paljas lanka

Uran korkeuden mitat

Koko leiman uran leveyden mukaan

Uran korkeus

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

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

Tarkennettu hampaiden leveys kapeimmassa kohdassa

Hienostunut magneettinen induktio staattorin hampaan kapeimmassa osassa

Staattorikäämin virrantiheys J1

J1 = 11(cS al);

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

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

(А1J1)lisää \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.

Staattorin keskimääräinen hampaiden jako tСР1

tСР1 = (D1 + hП1)/z1;

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

Keskimääräinen staattorikäämin leveys bCP1

bSR1 = tSR1uP1;

bСР1 = 18,6 7,2 = 133,6 mm.

Käämin etuosan keskipituus ll1

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

Keskimääräinen käämin pituus lcp1

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

Käämityksen etuosan ylityksen pituus lv1

3. Oravahäkkikäämitys

asynkroninen magneettinen staattorin vaihe

Käytetään pullourilla varustettua roottorikäämitystä, koska h = 280 mm.

Uran korkeus kuvasta. 9-12 on yhtä kuin hp2 = 40 mm.

Arvioitu roottorin takaosan korkeus hc2 kohdissa 2р=8 ja h = 280 mm

hc2 = 0,38 Dн2 - hp2 - dk2;

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

Magneettinen induktio roottorin takana Vs2

Sun2 = Ф 106 / (2 kc l2 hc2);

Sun2 = 0,028 106 / (2 0,95 430 73,8) = 0,464 T

Hampaiden jako roottorin ulkohalkaisijan mukaan t2

t2 = рDн2/z2 = р 369,8/86 = 13,4 mm.

Magneettinen induktio roottorin hampaissa Vz2.

Int2 = 1,9 T.

Kirjallisuus

1. Goldberg O.D., Gurin Ya.S., Sviridenko I.S. Sähkökoneiden suunnittelu. - M.: Korkeakoulu, 1984. - 431s.

Isännöi Allbest.ru:ssa

...

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Induktiomoottorin sähkömagneettisten kuormien mitoitus ja valinta. Urien valinta ja staattorikäämin tyyppi. Staattorin käämityksen ja hammasvyöhykkeen mittojen laskeminen. Oravahäkkiroottorin ja magneettipiirin laskenta. Tehon menetys tyhjäkäynnillä.

lukukausityö, lisätty 10.9.2012


4A100L4UZ-sarjan tasavirtamoottorin tiedot. Oravahäkkiinduktiomoottorin päämittojen valinta. Hammasvyöhykkeen ja staattorikäämin laskenta, sen urien kokoonpano. Ilmavälin valinta. Roottorin ja magneettipiirin laskenta.

lukukausityö, lisätty 9.6.2012


Oravahäkkiroottorilla varustetun asynkronisen moottorin suorituskykyominaisuuksien laskenta. Staattorin rakojen lukumäärän määrittäminen, kierrokset staattorikäämin lankaosan käämitysvaiheessa. Staattorin hammasvyöhykkeen ja ilmavälin mittojen laskeminen. Laskelmat tärkeimmistä tappioista.

lukukausityö, lisätty 10.1.2011


Staattorin, roottorin, magneettipiirin ja oikosulkumoottorin häviöiden laskenta. Toimintatapaparametrien ja käynnistysominaisuuksien määrittäminen. Asynkronisen moottorin lämpö-, ilmanvaihto- ja mekaaninen laskenta. Akselin jäykkyyden ja lujuuden testaus.

lukukausityö, lisätty 10.10.2012


Asynkronisen moottorin päämittojen valinta. Staattorin hammasvyöhykkeen mittojen määritys. Roottorin laskenta, magneettipiiri, käyttötapaparametrit, käyttöhäviöt. Lähtöominaisuuksien laskeminen ja rakentaminen. Asynkronisen moottorin lämpölaskenta.

lukukausityö, lisätty 27.9.2014


Sallittujen sähkömagneettisten kuormien määrittäminen ja moottorin päämittojen valinta. Tyhjävirran, käämiparametrien ja staattorin hammasvyöhykkeen laskenta. Magneettipiirin laskenta. Parametrien ja ominaisuuksien määrittäminen pienille ja suurille luistoille.

lukukausityö, lisätty 11.12.2015


Staattorikäämin ja oikosulkuroottorin eristys. Aktiiviset ja induktiiviset käämitysvastukset. Oravahäkkiroottorin käämitysvastus, jossa on soikeat suljetut urat. Asynkronisen moottorin nimellisen toimintatavan parametrien laskenta.

lukukausityö, lisätty 15.12.2011


Staattorikäämilangan poikkileikkausalan laskenta, sen hammasvyöhykkeen koko, ilmarako, roottori, magneettipiiri, toimintatilan parametrit, häviöt, käynnistysominaisuudet kolmivaiheisen asynkronisen moottorin suunnittelemiseksi.

lukukausityö, lisätty 9.4.2010


Staattorikäämien laajennettujen ja säteittäisten piirien rakentaminen, oikosulkuvirtavektorin määritys. Induktiomoottorin ympyräkaavion rakentaminen. Analyyttinen laskenta vastaavan piirin mukaan. Asynkronisen moottorin suorituskykyominaisuuksien rakentaminen.

testi, lisätty 20.5.2014


Asynkronisen moottorin tyhjäkäyntivirran, staattorin ja roottorin vastusten määritys. Sähkökäytön mekaanisten ja sähkömekaanisten ominaisuuksien laskenta ja rakentaminen, joka antaa lait staattorikäämin taajuuden ja jännitteen säätelyyn.