Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2015 в 01:45, курсовая работа

Описание работы

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.

Содержание работы

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

Файлы: 1 файл

Асинхронник трёхфазн.расчет.docx

— 1.59 Мб (Скачать файл)


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

 

          1. Тепловой расчет

 

 

  1. Превышение температуры внутренней поверхности статора над температурой воздуха внутри двигателя

 

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⋅

 

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

             

 

  1. Превьппение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины

 

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

 

  1. Среднее превьппение температуры воздуха обмотки статора над температурой воздуха внутри машины

 

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

         

:= 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


 

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