Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2015 в 01:45, курсовая работа
Величина является критерием правильности выбора главных размеров D и l которая должна находится в пределах , указанных на рис.7. Если больше указанных пределов, то следует повторить расчет (по пунктам 2.2-2.9.) для ближайшей из стандартного ряда большей высоты оси вращения h.
I. Задание на курсовое проектирование………………….…………………....3 II.Расчетная часть……………………………………………………………….4
Исходные данные асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором…………………………...……………………………………………...4
Определение главных размеров………………..…………………………...4
Расчет обмотки статора……………………………………….…………….7
Расчет размеров зубчатой зоны статора и воздушного
зазора…………………………………………………………………………….10
Расчет ротора………………………………………………………………..13
Расчет магнитной цепи………………………………………..…….……...17
Параметры рабочего режима двигателя……………………..…….……...20
Расчет потерь………………………………………………..………..……..24
Расчет рабочих характеристик аналитическим методом………….…..…27
Расчет пусковых характеристик…………………………………….……28
Тепловой расчет……………………………………………………….…..34
Размеры пазов статора и ротора; рабочие и пусковые характеристики двигателя…………………………………………………………………….…..37
Список используемой литературы…………………………………………….46
Спецификация…………………………………………………………………..47
Если полученное значение тока статора не отличается от принятого в п. 10.13. значения тока более чем на 15%, то расчет для S=1 считается законченным. Если расхождения больше, расчет повторяют ( п.п. 10.13.-10.23.), скорректировав коэффициент Kнас
I1 = 118.204 I.1 := I1⋅KнасI.1 = 134.753
Значение отличается менее 15 % - расчет верен
32
2.10.24 Относительное значение тока (кратность пускового тока при S=1)
I'' := |
I1 |
I'' = 3.635 А |
||||||||||||||
I |
||||||||||||||||
1H |
||||||||||||||||
2.10.25 Относительное значение момента |
||||||||||||||||
I'2 = 101.819 |
||||||||||||||||
S' := 1 |
2 |
|||||||||||||||
I' |
s |
|||||||||||||||
M'' := |
2 |
⋅KR⋅ |
M'' := 1 |
|||||||||||||
I' |
S' |
|||||||||||||||
2H |
||||||||||||||||
где номинальное скольжение Sh, которое определяется по графику S=f(P2) рабочих |
||||||||||||||||
характеристик. Значение Sh соответствует мощности Р2Н |
||||||||||||||||
при S=l формула примет вид |
||||||||||||||||
I'2 |
2 |
Mn |
||||||||||||||
M''n := |
⋅KR⋅SH |
M''n := |
||||||||||||||
MH |
||||||||||||||||
I'2H |
||||||||||||||||
2.10. 26 |
Действительное критическое скольжение определяется после расчета |
|||||||||||||||
всех пусковых характеристик (табл. 18) по средним значениям |
||||||||||||||||
сопротивлений соответствующим скольжениям |
||||||||||||||||
x1нас = 2.698 |
||||||||||||||||
C1пнас = 1.059 |
||||||||||||||||
x'2ζнас = 0.452 |
||||||||||||||||
Sкрд := |
r'2 |
Sкрд = 0.105 |
||||||||||||||
x1нас |
+ x' |
|||||||||||||||
C1пнас |
||||||||||||||||
2ζнас |
33
Pст.осн = 375.623 |
Вт |
|||||||||||||
Iст1 = 0.194 |
м |
|||||||||||||
Iср1 = 0.804 |
м |
|||||||||||||
Pэ1 |
- электрические потери в обмотках статора |
|||||||||||||
P |
э1 |
:= m⋅I |
2⋅r1 |
P |
э1 |
= 1659.95 Вт |
||||||||
1H |
||||||||||||||
Кρ := 1.45 |
- для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости H |
|||||||||||||
P'эп1 - электрические потери в пазовой части обмотки статора |
||||||||||||||
I |
||||||||||||||
P'эп1 := Кρ⋅Pэ1⋅2⋅ |
ст1 |
P'эп1 = 1159.907 Вт |
||||||||||||
I |
||||||||||||||
К := 0.18 |
ср1 |
|||||||||||||
- коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора |
||||||||||||||
передается через станину в окружающую среду (табл. 19); |
||||||||||||||
α |
1 |
:= 95 |
- коэффициент теплоотдачи с поверхности (рис.23 или рис.26); |
|||||||||||
( P' эп1 |
+ Pст.осн) |
|||||||||||||
Δθпов1 := К⋅ |
Δθпов1 = 16.483 C |
|||||||||||||
π ⋅D⋅Iст1⋅α1 |
||||||||||||||
2.11.2 Перепад температуры в изоляции пазовой части |
обмотки ротора |
|||||||||||||
dиз = 1.405 |
мм - диаметр изолированного провода обмотки статора (табл. 4) |
|||||||||||||
d := 1.32 |
мм - диаметр неизолированного провода обмотки статора |
|||||||||||||
λ'экв := 1.25 - определяется по рис. 24 для значения |
||||||||||||||
d |
= 0.94 |
|||||||||||||
dиз |
||||||||||||||
визп1 := 0.4мм - односторонняя толщина изоляции в пазу (определена |
выше по табл. 7) |
λэкв := 0.16 мВт⋅с - для классов нагревостойкости B,F,H средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции
Пп1 - расчетный периметр поперечного сечения статора
Пп1 := 2⋅hп1⋅103 + в1 + в2 |
Пп1 = 59.876 мм |
||||||||||
P'эп1 |
визп1 |
(в1 + в2) |
= 4.12 C |
||||||||
Δθизп1 |
:= |
⋅ |
+ |
Δθизп1 |
|||||||
Z1 |
λэкв |
||||||||||
⋅Iст1⋅Пп1 |
16⋅λ'экв |
34
2.11.2 Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей обмотки ротора
Iл = 0.208
Iср1 = 0.804 - см. расчет активного сопротивления обмотки статора.
P'эл1 |
:= Кρ⋅Pэ1 |
⋅2⋅ |
Iл |
P'эл1 = 1247.03 Вт |
||
I |
||||||
ср1 |
P'эл1 - электрические потери в лобовых частях обмотки визл1 := 0 изоляция в лобовых частях обмотки отсутствует. Тогда
Пл1 := Пп1 |
hп1 |
|||||||||
P'эл1 |
визл1 |
Δθизл1 = 0.947 С |
||||||||
Δθизл1 := |
⋅ |
+ |
||||||||
− |
3⋅П |
λэкв |
||||||||
2⋅Z ⋅I ⋅10 |
12⋅λ'экв |
|||||||||
2 |
л |
л1 |
втк = 0.099 м - см. расчет активного сопротивления обмотки статора.
В = 0.01 м - длина прямолинейной части секции из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части Квыл := 0.50 - определяется по табл. 13
- длина вылета лобовых частей обмотки статора
Iвыл1 := Квыл⋅втк + В |
Iвыл1 = 0.06 м |
|||||
θповл1 |
:= |
К⋅P'эл1 |
θповл1 = 21.774 С |
|||
2 |
⋅π ⋅D⋅Iвыл1 |
|||||
⋅α1 |
θ'1 := |
(Δθпов1 |
+ Δθизп1)⋅2⋅Iл |
+ |
(Δθизл1 + θповл1)⋅(2⋅Iл) |
θ'1 |
= 22.446 С |
|
Iср1 |
Iср1 |
||||||
2.11.6 Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды Для двигателей со степенью защиты IP44
Пр := 0.42 - условный периметр поперечного сечения ребер станины (по рис. 25)
αв := 17.5 Вт - коэффициент подогрева воздуха (по рис. 23) м2⋅с
35
Sкор - эквивалентная поверхность охлаждения корпуса двигателя |
|||||||||||||||||||||
Sкор := (π ⋅Da + 8⋅Пр)⋅(Iст1 + 2⋅Iвыл1) |
Sкор = 1.436 |
Вт |
|||||||||||||||||||
Pэ1 := 2.104 кВт |
|||||||||||||||||||||
Pэ2 := 0.483 кВт |
|||||||||||||||||||||
ΣP := 3.03 |
|||||||||||||||||||||
ΣP' := ΣP + (Кρ − 1)⋅( P э1 + Pэ2) |
ΣP' = 4.194 |
Вт |
|||||||||||||||||||
ΣP'в - сумма потерь, отводимых в воздух внутри машины |
|||||||||||||||||||||
ΣP'в := ΣP' − (1 − К)⋅( P' эл1 + Pст.осн) |
ΣP'в = −1326.378 |
Вт |
|||||||||||||||||||
θв := |
ΣP'в − 1 |
θв = −52.819 |
|||||||||||||||||||
Sкор⋅αв |
|||||||||||||||||||||
2.11.7 Среднее превышение температуры обмотки статора над |
температурой |
||||||||||||||||||||
окружающей среды |
|||||||||||||||||||||
θ1 := |
θ'1 + |
θв |
θ1 = −30.373 |
||||||||||||||||||
2.11.8 Вентиляционный расчет заключается в сопоставлении |
расхода |
воздуха |
|||||||||||||||||||
необходимого для охлаждения |
двигателя и расхода, который может быть |
||||||||||||||||||||
получен |
при данной конструкции и размерах двигателя |
||||||||||||||||||||
L := 2.5 при |
2p = 8 и h = 225 |
||||||||||||||||||||
KL |
:= L⋅ n⋅ |
Da |
KL = 4.287 |
||||||||||||||||||
100 |
|||||||||||||||||||||
KL |
- коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности |
||||||||||||||||||||
корпуса, обдуваемого наружным вентилятором |
|||||||||||||||||||||
Необходимый расход воздуха: |
|||||||||||||||||||||
- для двигателей со степенью защиты IP44 |
м3 |
||||||||||||||||||||
Qв |
:= KL⋅ |
ΣP'в − 1 |
Qв = 0.098 |
||||||||||||||||||
1100⋅ θв |
с |
||||||||||||||||||||
2.11.9 Фактический расход воздуха, получаемый с помощью |
вентилятора: |
||||||||||||||||||||
для двигателей со степенью защиты IP44 |
м3 |
||||||||||||||||||||
Q' |
в |
:= 0.6⋅D |
3⋅ |
n |
Q' |
в |
= 0.271 |
||||||||||||||
100 |
с |
||||||||||||||||||||
a |
|||||||||||||||||||||
2.11.10 Сопоставление требуемого и получаемого расхода |
воздуха. |
Получаемый расход воздуха Q'в должен бьггь больше требуемого для охлаждения двигателя
Qв
0.271 > 0.098 Q'в > Qв Данное условие выполняется расчет верен.
36
37
Формуляр расчета рабочих характеристик асинхронного
P2h =28кВт; 380В; 32.5A; 2p=8; P.ст+P.мех= 0.581 кВт; P.добн=0. IОР=10.54А ; r1=0.523Ом; r'.2=0.315 Ом; c.1=1.09; a=0.57 Ом; b`=0; b=5.188 О
Таблица 17
№ |
Расчетная формула |
Единица |
Скольж |
|||||
0.003 |
0.01 |
0.015 |
0.02 |
|||||
1 |
Ом |
124.727 |
37.418 |
24.945 |
18.709 |
|||
2 |
Ом |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||
3 |
Ом |
125.297 |
37.988 |
25.516 |
19.279 |
|||
4 |
Ом |
5.188 |
5.188 |
5.188 |
5.188 |
|||
5 |
Ом |
125.405 |
38.341 |
26.038 |
19.965 |
|||
6 |
А |
3.03 |
9.911 |
14.594 |
19.033 |
|||
7 |
- |
0.999 |
0.991 |
0.98 |
0.966 |
|||
8 |
- |
0.041 |
0.135 |
0.199 |
0.26 |
|||
Информация о работе Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором