Расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Министерство  сельского хозяйства  и продовольствия Российской Федерации

Департамент кадровой политики и  образования

Московский  государственный  агроинженерный университет имени В.П. Горячкина

Кафедра электроснабжение и электрические  машины

 
курсовая  работа

по дисциплине «Электрические машины»

Тема: «Расчёт  асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Студент: Попов Антон Александрович  
Группа: 32 Факультет:   энергетический 
Руководитель: профессор Забудский  
   Евгений Иванович  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 2004

 

содержание:

 

Техническое задание

«Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором»

со следующими данными:

1. Номинальная мощность     ;
2. Номинальное напряжение     ;
3. Частота сети       ;
4. Число полюсов       ;

Номинальный КПД      ;

Номинальный коэффициент мощности   ;

5. Конструктивное исполнение IM1001 [Л.1, с. 23-25].

Условное  обозначение конструктивного исполнения и способа монтажа электрической машины IM1001 означает – машина на лапах с двумя подшипниковыми щитами и горизонтальным валом; конец вала – цилиндрический.

6. Исполнение по способу защиты от воздействий окружающей среды IP44 [Л.1 с. 27, 28, рис. 1.4; с. 315, 316, рис. 9.7 на с. 319].

Машины  исполнения IP44 выполнены защищенными от возможности соприкосновения инструментов, проволоки и других подобных предметов, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими частями, а также от попадания внутрь машины предметов, диаметром боле 1 мм (первая цифра 4). Вторая цифра 4 обозначает, что машина защищена от попадания внутрь корпуса водных брызг любого направления. Такие машины называют также закрытыми.

7. Категория климатического исполнения У3 [Л.1 с. 26, 27].

Машины  исполнения У3 предназначены для эксплуатации на суше, реках или озёрах в макроклиматических районах с умеренным климатом (буква У) в закрытых помещениях, в которых колебания температуры и влажности, а также воздействия песка и пыли на машину существенно меньше, чем на открытом воздухе (цифра 3).

Основные  разделы курсовой работы

Примечание. – расчёт рабочих характеристик осуществляется для значений скольжения «вручную», а для значений и на компьютере [Л.2];

- расчёт пусковых характеристик  осуществляется только для скольжения .

Литература

1. Проектирование электрических машин:  Учебное пособие для вузов / Под ред. И.П. Копылова. – М.: Высшая школа, 2002. – 757 с.
2. Забудский Е.И. Компьютерная Паскаль-программа «Расчёт рабочих характеристик асинхронного двигателя». Методические указания по использованию программы. – Москва: МГАУ им. В.П. Горячкина. Кафедра электроснабжения сельского хозяйства, 2000.
3. ГОСТ 183-74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия.
4. ГОСТ 28330-89 Е. Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно. Двигатели. Общие технические требования.
5. Забудский Е.И. Математическое моделирование управляемых электроэнергетических устройств: Учебное пособие для вузов. – Ульяновск: УлГТУ, 1998. – 120 с.
6. Забудский Е.И. Анализ управляемых электроэнергетических устройств методом конечных элементов: Учебное пособие для вузов. – Москва: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999. – 141 с.
7. Журнал «Электротехника», 1999. №9. Статья: Ахунов Т.А., Макаров А.Н., Попов В.И. «Особенности построения новой серии асинхронных машин», с. 6-10.

Методические  рекомендации к курсовой работе

«Расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»

1. Исполнение двигателя по способу защиты от воздействия окружающей среды – IP44 – для всех вариантов.

  Конструктивное  исполнение и способ монтажа двигателя  – IM1001 – для всех вариантов.

  Категория климатического исполнения – У3 – для всех вариантов.

  Мощность  на валу двигателя в диапазоне ( ) кВт [Л.1, табл. 9.1 на с. 315].

  Напряжение  обмотки статора 220 или 380 В. Частота  сети 50 Гц или 60 Гц.

  Номинальная частота вращения ротора – см. Каталог Владимирского электромоторного завода, 1999, с. 2, 3, 4.

  Число полюсов 2р = 2, 4, 6 или 8.

  В качестве базовой модели принять  конструкцию асинхронного двигателя  серии 4А.

Информация  в пункте 1 предназначена

для преподавателей-руководителей  курсовой работы

2. Обмотка статора. Трёхфазная, однослойная, всыпная [Л.1, с. 71-75; с. 114-118]. К пунктам 7, 10, 15, 16 примера расчёт [Л1., с. 457, 458].

3. Марка провода обмотки статора ПЭТ-155А (круглое сечение) [Л.1, с. 62-65]. К пункту 17 примера расчёта [Л.1, с. 458].
4. Класс изоляции F [Л.1, с. 57, 58].
5. Материал магнитопровода электротехническая сталь марки 2013 (холоднокатаная изотропная), толщина листа 0,5 мм [Л.1, с. 52, табл. 9.13 на с. 358]. К пункту 19 примера расчёта [Л.1, с. 458].
6. Паз статора трапецеидальный [Л.1, рис. 9.29 на с. 361, 362]. К пункту 20 примера расчёта [Л.1, с. 458].
7. Паз ротора трапецеидальный [Л.1, рис. 9.40, а, б на с. 380]. К пункту 33 примера расчёта [Л.1, с. 459].
8. Пазы ротора скошены на одно пазовое деление. [Л.1, с. 409, 410].
9. Алюминиевый сплав для заливки ротора АК10 [Л.1, табл. 2.2 на с. 55].
10. Станина и подшипниковые щиты чугунные литые [Л.1, с. 316].

К пункту 9 примера расчёта [Л.1, с. 457]. Проверить найденное значение отношения по рис. 9.25, а на с. 348 [Л.1].

К пункту 15 примера расчёта [Л.1, с. 457]. Сопоставить найденные значения электромагнитных нагрузок и с данными рис. 9.22, а или рис. 9.22, б [Л.1, с. 340].

К пункту 36 примера расчёта [Л.1, с. 461]. Сопоставить найденные значения коэффициента электромагнитных нагрузок , , , с данными табл. 9.12 [Л.1, с. 357].

К пункту 38 примера расчёта [Л.1, с. 462]. Проверить значение коэффициента насыщения зубцовой зоны . Значение коэффициента должно находится в пределах [Л.1, с. 391, формула (9.115)]. Полученное значение коэффициента позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных асинхронного двигателя.

К пункту 43 примера расчёта [Л.1, с. 462]. Сопоставить найденное относительное значение намагничивающего тока с рекомендациями, приведёнными на с. 396 [Л.1].

К пункту 56 примера расчёта [Л.1, с. 466]. Сопоставить найденные при расчёте рабочих характеристик значения и со значениями принятыми в начале расчёта асинхронного двигателя (пункт 4 на с. 456 и рис. 9.21, а на с .345 [Л.1]; см. также Каталог Владимирского электромоторного завода, с. 2, 3, 4).

К пункту 58 примера расчёта [Л.1, с. 472]. Сопоставить найденные значения кратностей пускового тока и пускового момента с данными, приведёнными в табл. 9.31 на с 436 [Л.1]. Сопоставить найденное значение кратности максимального момента с данными, приведёнными в ГОСТ 183-74 [Л.3].

Содержание  и оформление расчётно-пояснительной записки

соответствуют примеру расчёта асинхронного двигателя [Л.1, с. 456-473].

В записке  приводятся следующие рисунки:

Рис. 1. Чертеж спроектированного асинхронного двигателя [Л.1, с. 318-319].

Рис. 2. Рабочие характеристики двигателя (см. рис. 9.77 на с. 485 [Л.1]).

Каждый  из рисунков выполняется на отдельном  листе миллиметровой бумаги формата  А4 или А3.

Составитель –

профессор Забудский Е.И.

 

      Выбор главных размеров

1. Высота  оси вращения (предварительно) по рис.9.18, а . Принимаем ближайшее стандартное значение ; (табл.9.8).
2. Внутренний диаметр статора , — по табл. 9.9.
3. Полюсное деление .
4. Расчётная мощность по (9.4)

    
( — по рис. 9.20; и — по заданию).

5. Электромагнитные нагрузки (предварительно по рис. 9.22, б)

   ; .

6. Обмоточный коэффициент (предварительно для однослойной обмотки) .
7. Расчётная длина магнитопровода по (9.6)

    
[ , по (9.5) ].

8. Отношение . Значение находится в допустимых пределах (рис. 9.25).