Расчет трехфазного синхронного двигателя

Активное сопротивление обмотки возбуждения при расчетной температуре (75) [1, ф. 8.106]:

.  (9.15) 
10 Расчет потерь мощности, КПД, статической перегрузки двигателя

Электрические потери в обмотке статора [1, ф. 8.107]:

.  (10.1)

Потери на возбуждение [1, ф. 8.108]:

.   (10.2)

Расчетная масса стали зубцового слоя статора [1, ф. 6.4]:

 

,   (10.3)

где – площадь паза статора.

Расчетная масса стали спинки статора [1, ф. 6.3]:

 

.    (10.4)

Магнитные потери в зубцовом слое статора [1, ф. 6.6]:

,  (10.5)

где для стали марки 2013 [1, с. 103].

Магнитные потери в спинке статора [1, ф. 6.5]:

.  (10.6)

Основные магнитные потери [1, ф. 6.7]:

.   (10.7)

Механические потери [1, ф. 8.110]:

.  (10.8)

Добавочные потери холостого хода [1, ф. 8.111]:

 

 

.      (10.9)

Добавочные потери при нагрузке двигателя [1, с. 212]:

,  (10.10)

где предварительное значение подводимой мощности в номинальном режиме:

.    (10.11)

Общие потери двигателя [1, ф. 8.112]:

.    (10.12)

КПД двигателя при номинальной нагрузке [2, ф. 8.114]:

.    (10.13)

Перегрузочная способность  двигателя [2, ф. 8.119]:

,    (10.14)

где [1, рис. 8.26], [1, рис. 8.27].

 

11 Тепловой расчет

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины [1, ф. 8.120]:

, (11.1)

где [1, с. 214].

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора 
[1, ф. 6.94]:

,  (11.2)

где [1, ф. 6.96]; 
 – односторонняя толщина изоляции в пазу статора; 
– эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции обмотки в пазу [1, с. 120]; [1, с. 119].

Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя [1, ф. 8.121]:

, (11.3)

где [1, ф. 6.100].

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой охлаждающей среды [1, ф. 8.122]:

 

,  (11.4)

что не превышает допустимое превышение температуры обмотки статора при классе нагревостойкости изоляции В (80) по ГОСТ 183-74.

 

Заключение

Проектирование электрической машины – это сложная комплексная задача, включающая расчет и выбор размеров статора, ротора и других элементов электрической машины и конструирование деталей и сборочных единиц с последующей компоновкой электрической машины в целом.

В данной курсовой работе был спроектирован двигатель серии СДН-2

17 –31 – 12. Рассчитаны главные размеры двигателя, такие как: длина сердечника, наружный и внутренний диаметры сердечника ротора. Рассчитано значение воздушного зазора. Также произведен расчет магнитной цепи. Был произведен тепловой расчет синхронного двигателя, в результате было установлено, что двигатель может работать без превышения допустимой температуры обмотки.

Выбор оптимального варианта двигателя получается в результате сравнения всех полученных вариантов.

 

Список используемых источников

1. Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин. М.: Высшая школа, 1983. – 431 с.

2. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/ И.П. Копылов, Б.К. Клоков и др.; Под ред. И.П. Копылова. – М.: Высш. Шк., 2005 –767 с.

3. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 360 с.