Расчет обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при наличии магнитопровода

 Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

Учреждение образования

Белорусский Государственный  Аграрный Технический Университет

 

                                                                                    Факультет электрификации

Кафедра электроснабжения

 

 

Расчет обмотки статора  трехфазного асинхронного

двигателя при наличии магнитопровода

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Ремонт электрооборудования»

 

 

                                       

                                        Выполнил: студент___________________________

                                                                                (Ф.И.О. студента, № группы)

                                                               шифр_____________________________

                                                                                                     (последние три цифры номера  зачетной книжки)

                                           Руководитель: _______________________________

                                                                                                           (Ф.И.О. преподавателя,  должность)

 

 

 

 

 

Минск 2011

                                                                          СОДЕРЖАНИЕ

Ведомость комплекта проектной документации ………………………...2

Задание на курсовую работу ……………………………………………....3

        Эскиз магнитопровода асинхронного двигателя, его паз и зуб……….…4

Аннотация …………………………………………………………………..5

Введение……………………………………………………………………..6

1. Подготовка  данных обмера магнитопровода  …………………………..7

2. Выбор типа обмотки  …………………………………………………...

3.Расчёт обмоточных  данных …………………………………………...

4. Построение 2-х слойной  обмотки трехфазного АД………………….

5. Расчёт оптимального  числа витков в обмотке одной фазы ………....

6. Расчёт числа  витков в одной секции ………………………………….

7. Выбор изоляции  паза и лобовых частей обмотки  ……………………

8. Выбор марки  и расчёт сечения обмоточного  провода ……………….

9. Расчёт размеров  секций (длины витка) ……………………………….

10. Расчёт массы обмотки …………………………………………………

11. Электрическое  сопротивление обмотки одной  фазы

постоянному току в холодном состоянии. ………………………………

12. Расчёт  номинальных данных …………………………………………

13. ЗАДАНИЕ  ОБМОТЧИКУ ……………………………………………

14. Пересчеты  обмотки на другое напряжение U_ф’ и n’……..…………...

Вывод ………………………………………………………………………

Литература  …………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     

 Обозначение                                Наименование                            Кол-во  Приме-

                                                                                                                               чание

				02.53.268.11
				Расчет обмотки  статора трехфазного асинхронного двигателя при наличии магнитопровода
Кол.уч	Ф.И.О.	Подп.	Дата
Разраб.	Древотень				Стадия	Лист	Листов
					С	2	1
Провер.
				Ведомость комплекта  проектной документации	БГАТУ      АЭФ группа 85
Зав.каф.

 

 

Задание на курсовое проектирование

 

                                                       Текстовые документы

02.53.268.11.ПЗ                  Расчетно-пояснительная записка           20-35с.

 

                                                             Чертежи

02.53.268.11.ГЧ                 Развернутая схема двухслойной                1           А1

                                             петлевой статорной обмотки с              

                                                 укороченным шагом

02.53.268.11.ГЧ                Развернутая схема однослойной                 1           А4

                                           концентрической обмотки статора

02.53.268.11.ГЧ                Чертеж магнитопровода статора с              1           А1

                                            указанием четырех площадей.

 

 

Исходные данные к курсовой работе

1. Основной  расчет

Данные магнитопровода и его паза
№ варианта	мм	мм	мм	, шт.	мм	мм	мм	мм	мм	мм	Род изоляции
68	105	168	130	36	7.1	4.9	3.0	15.8	0.5	0.5	лак

 

 

Технические условия заказчика
, мин	, В	f Гц	Схема соединения обмоток
3000	220	50	Y/Δ

 

2. Задание  на пересчет

¢, мин	, В
1000	127

 

где — размеры магнитопровода и его паза:

— внутренний диаметр сердечника статора, мм;

— внешний диаметр сердечника статора, мм;

— полная длина сердечника статора, мм;

z — число пазов, шт;

— больший размер ширины паза, мм;

— меньший размер ширины паза, мм;

— ширина шлица паза, мм;

— полная высота паза, мм;

— высота усика паза, мм;

         — толщина листов стали, мм;

  — род  изоляции (лак или оксидная пленка  – в зависимости от № варианта).

     — технические условия заказчика:

 — частота вращения магнитного  поля статора, мин^-1;

 — фазное напряжение обмотки  статора, В;

Y/Δ — схема соединения обмоток фаз, звезда/треугольник;

f — частота питающей сети, Гц.

Эскиз магнитопровода асинхронного двигателя

Рис.3. Эскиз: а) магнитопровода асинхронного двигателя;

                                                 б) паз и зуб магнитопровода  АД.

4

АННОТАЦИЯ

Курсовая работа выполнена в объеме: расчетно-пояснительная  записка на … страницах печатного  текста, таблиц – …, рисунков – …, графическая часть на … листах, в том числе формата А1 – … лист(а), формата А4 – 1 лист.

Ключевые слова: асинхронный двигатель, обмоточные данные, магнитные нагрузки, номинальные данные.

В работе: выполнен расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя, определены обмоточные данные, на которые выполнены развернутые схемы обмоток.  Приведены перерасчеты обмоток на другие данные (фазное напряжение и частоту вращения магнитного поля статора). Определены все основные параметры обмотки, установлены номинальные данные электродвигателя.

 

 

 

Введение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Подготовка данных обмера магнитопровода.

Для удобства проведения многих расчетов обмотки, целесообразно данные измерений магнитопровода обработать так, что бы используемые в дальнейшем формулы имели максимально простой вид. Для этого нам понадобятся следующие данные:

а) площади полюса в воздушном зазоре , м²;

б) площади полюса в зубцовой зоне статора (Qz), м²;

в) площади поперечного сечения спинки статора (Qc), м²;

г)площади паза в свету (Qп), мм².

Первые три площади  необходимы для расчета магнитных  нагрузок в магнитной цепи асинхронного двигателя, последняя - для расчета сечения обмоточного провода.Произведем расчет площади полюса в воздушном зазоре т.к. в воздушном зазоре сопротивление магнитному потоку Ф по всей площади полюса Q равномерное, м², поэтому:

где   — полюсное деление (ширина полюса в воздушном зазоре), м;

 l_p - расчетная длина сердечника статора, без учета каналов охлаждения, м.

Для дальнейших расчетов найдем число пар полюсов:    Следовательно число пар полюсов будет

Далее определим  полюсное деление :

Расчетную длину  сердечника статора (т.к.поперечные каналы для охлаждения магнитопровода отсутствуют) принимаем:

Подставив числовые значения в данную формулу получим:

       

Определяем  площадь полюса в зубцовой зоне . Для этого находим:

Активную длину  магнитопровода. В табл.2 находим, что  при  δ=0,5мм  и лаковой изоляции между листами электротехнической стали  коэффициент заполнения стали  Кс=0,93.

Тогда можем  найти активную длину магнитопровода по формуле:

 

 

 

 

 

Ширину зуба у расточки сердечника АД (рис1.) найдем по формуле:

 
Рис.1 Эскиз зубца магнитопровода асинхронного двигателя

Ширину зуба у основания сердечника АД  найдем по формуле:

Найдем среднюю ширину зуба. Из выполненных расчетов зуба следует, что узкое его место  будет у основания, а широкое  у расточки магнитопровода АД. Отсюда и      Тогда:

Площадь одного зуба магнитопровода равна:

Количество  зубцов под одним полюсом:

Площадь полюса в зубцовой  зоне: 

Определим площадь  магнитопровода в спинке статора .

Для этого находим:

- высоту  спинки статора   (рис1.2):

рис1.2 магнитопровод  АД.

 

 

 

 Площадь в спинке статора :

Определяем  площадь паза магнитопровода в свету . Для профиля 2, (рис1.3.)

Для этого сложную форму паза разделим осевыми линиями на простые фигуры(две полуокружности и трапеции),

отсюда находим:

рис 1.3

- площадь окружности  с диаметром  :

- высоту трапеции:

- площадь трапеции  равна:

- площадь полуокружности с диаметром  равна: