Archangelsko valstybinis technikos universitetas

Elektros inžinerijos ir energetikos sistemų katedra

PE fakultetas

KURSŲ PROJEKTAS

Pagal discipliną

"Elektros prietaisai ir mašinos"

Tema "Asinchroninio variklio projektavimas"

Korelskis Vadimas Sergejevičius

Projekto vadovas

Art. mokytojas N.B. Balantseva

Archangelskas 2010 m

trifazio asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi projektui

Išduotas OSB-PE fakulteto I grupės III kurso studentui.

Atlikite asinchroninio variklio apskaičiavimą ir projektavimą naudodami šiuos duomenis:

Galia R n, kW ………………………………………………..………… 15

Įtampa U n, V ………………………………………………….… 220/380

Greitis n, min -1 (rpm) …………………………………… 1465

Variklio naudingumo koeficientas η ………………………………………………………… 88,5 %

Galios koeficientas cos φ ………………………………..………… 0,88

Srovės dažnis f, Hz ……………………………………………………..…… 50

Paleidimo srovės I p / I n daugiklis …………………………………………… 7,0

Pradinio sukimo momento daugiklis M p / M n …………………………………… 1.4

Didžiausio sukimo momento M max / M n kartotinė …………………………… 2.3

Dizainas ………………………………………………..………… IM1001

Veikimo režimas …………………………………………………… ilgai

Papildomi reikalavimai..……………………… variklis 4А160S4У3

Užduotį išdavė „…“ ………………….. 2009 m

Projekto vadovas…………………………

1. PAGRINDINIŲ MATMENŲ PASIRINKIMAS

2. STATORIO APSKAIČIAVIMAS

2.1 Apibrėžimas , ir statoriaus apvijos laido skerspjūvio plotas

2.2 Statoriaus danties zonos matmenų ir oro tarpo apskaičiavimas

3. ROTORIAUS APSKAIČIAVIMAS

4. MAGNETINĖS GRANDINĖS APSKAIČIAVIMAS

5. DARBO REŽIMO PARAMETRAI

6. NUOSTOLIŲ APSKAIČIAVIMAS

7. VARIKLIO VEIKSMŲ APSKAIČIAVIMAS

8. VARIKLIO UŽVEDIMO CHARAKTERISTIKŲ APSKAIČIAVIMAS

8.1 Srovių apskaičiavimas atsižvelgiant į srovės poslinkio ir prisotinimo įtaką iš klaidžiojančių laukų

8.2 Pradinių charakteristikų apskaičiavimas, atsižvelgiant į srovės poslinkio ir prisotinimo iš klaidžiojančių laukų poveikį

9. TERMINIS SKAIČIAVIMAS

NAUDOTŲ ŠALTINIŲ SĄRAŠAS

Korelskis V.S. Asinchroninio elektros variklio projektavimas. Vadovas – vyresnioji lektorė Balantseva N.B.

kurso projektas. 49 puslapių aiškinamajame rašte yra 7 paveikslai, 3 lentelės, 2 šaltiniai, A1 formato grafinė dalis.

Raktažodžiai: asinchroninis elektros variklis, statorius, rotorius.

Kursinio projekto tikslas – elektrinių aparatų projektavimo praktinių įgūdžių įgijimas.

Remiantis šaltinių sąrašu ir įgaliojimai parenkami pagrindiniai matmenys, 4A serijos asinchroninio variklio, kurio apsaugos laipsnis IP44, statoriaus apvija, rotorius, magnetinė grandinė su voverės narvelio rotoriumi su ketaus rėmu ir galiniais skydais, kurių sukimosi ašies aukštis 160 mm, su mažesniu montavimo matmeniu išilgai rėmo ilgio (S), dviejų polių (

), klimatinė versija U, išdėstymo kategorija 3. Darbo režimo parametrai, nuostoliai, darbo ir paleidimo charakteristikos taip pat skaičiuojami neatsižvelgiant ir į sodrumą. Atliktas šiluminis skaičiavimas.

1. PAGRINDINIŲ MATMENŲ PASIRINKIMAS

1.1 Pagal 9.8 lentelę (344 p.) su sukimosi ašies aukščiu

mm. priimti išorinį statoriaus skersmenį, mm m

1.2 Darant prielaidą, kad plyšių matmenys nepriklauso nuo mašinos polių skaičiaus, gauname apytikslę statoriaus vidinio skersmens išraišką m.

, (1)

kur K D yra koeficientas, apibūdinantis 4A serijos asinchroninės mašinos statoriaus šerdies vidinio ir išorinio skersmens santykį. Su polių skaičiumi p\u003d 4, pagal 9.9 lentelę; priimti K D = 0,68

1.3 Ašigalių padalijimas

, m (2) m

1.4 Nominali galia, VA.

, (3)

kur P 2 - variklio veleno maitinimas, P 2 \u003d 15 10 3 W;

k E yra statoriaus apvijos EML santykis su vardine įtampa, kuri apytiksliai nustatoma iš fig. 9.20 Priimti

k E = 0,975;

1.5 Elektromagnetinės apkrovos preliminariai nustatomos pagal 9.22 pav. b,(346 p.), priklausomai nuo sukimosi ašies aukščio h= 160 mm ir iš kur variklio apsaugos laipsnis IP44

A/m, T

1.6 Apvijos koeficientas (anksčiau vieno sluoksnio apvijai esant 2p = 4) mes priimame

1.7 Numatomas magnetinės grandinės ilgis l δ, m

, (4) - lauko formos koeficientas (priimtas iš anksto) , ; - variklio sinchroninis kampinis dažnis, rad/s; (5) rad/s, m

1.8 Santykio reikšmė

. Pagrindinių matmenų teisingo pasirinkimo kriterijus - magnetinės grandinės skaičiuojamojo ilgio ir polių padalijimo (6) santykis yra priimtinose ribose (9.25 pav. a p. 348)

2. STATORIO APSKAIČIAVIMAS

2.1 Apibrėžimas

, ir statoriaus apvijos laido skerspjūvio plotą

1.1 Statoriaus žingsnio ribos

, mm, nustatyta pagal paveikslą 9,26 mm; mm.

2.1.2 Statoriaus lizdų skaičius

, nustatoma pagal (7) formules,

Priimame Z 1 \u003d 48, tada griovelių skaičių poliui ir fazei:

(8)
yra sveikasis skaičius. Apvija yra vieno sluoksnio.

2.1.3 Statoriaus danties padalijimas (galutinis)

ŠVIETIMO IR MOKSLO MINISTERIJA

KAZACHSTANO RESPUBLIKA

Šiaurės Kazachstano valstybinis universitetas pavadintas M. Kozybajeva

Energetikos ir mechanikos fakultetas

Energetikos ir prietaisų inžinerijos katedra

KURSINIS DARBAS

Tema: "Asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi projektavimas"

disciplina - "Elektros mašinos"

Pagaminta Kalantyrevas

prižiūrėtojas

d.t.s., prof. N.V. Šatkovskaja

Petropavlovskas 2010 m

Įvadas

1. Pagrindinių matmenų pasirinkimas

2. Statoriaus plyšių, posūkių skaičiaus nustatymas statoriaus apvijos laido sekcijos apvijos fazėje.

4. Rotoriaus skaičiavimas

5. Magnetinės grandinės skaičiavimas

6. Darbo režimo parametrai

7. Nuostolių apskaičiavimas

9. Šiluminis skaičiavimas

A priedas

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Asinchroniniai varikliai yra pagrindiniai elektros energijos keitikliai į mechaninę energiją ir sudaro daugelio mechanizmų elektrinės pavaros pagrindą. 4A serija apima galios diapazoną nuo 0,06 iki 400 kW ir turi 17 ašių aukštį nuo 50 iki 355 mm.

Šiame kurso projekte atsižvelgiama į šį variklį:

Vykdymas pagal apsaugos laipsnį: IP23;

Aušinimo būdas: IC0141.

Konstrukcija pagal montavimo būdą: IM1081 - pagal pirmąjį skaitmenį - variklis ant kojelių, su galiniais skydais; pagal antrąjį ir trečiąjį skaitmenis - su horizontaliu velenu ir apatinėmis letenomis; ant ketvirtojo skaitmens - su vienu cilindriniu veleno galu.

Klimato darbo sąlygos: U3 - raide - vidutinio klimato; pagal paveikslą - patalpinimui uždarose patalpose su natūralia ventiliacija be dirbtinai kontroliuojamų klimato sąlygų, kur temperatūros ir drėgmės svyravimai, smėlio ir dulkių poveikis, saulės spinduliuotė yra žymiai mažesnė nei lauko akmenų, betono, medinių ir kitose nešildomose patalpose.

1. Pagrindinių matmenų pasirinkimas

1.1 Nustatykite polių porų skaičių:

Tada polių skaičius yra .

1.2 Sukimosi ašies aukštį nustatykime grafiškai: pagal 9.18 pav., b, pagal 9.8 lentelę nustatome sukimosi ašį atitinkantį išorinį skersmenį.

1.3 Vidinį statoriaus skersmenį apskaičiuojame pagal formulę:

kur koeficientas, nustatytas pagal 9.9 lentelę.

Kai yra intervale: .

Tada išsirinkime vertę

1.4 Apibrėžkite polių padalijimą:

(1.3)

1.5 Nustatykime apskaičiuotą galią, W:

, (1.4)

kur yra variklio veleno galia, W;

- statoriaus apvijos EML santykis su vardine įtampa, kurį galima apytiksliai nustatyti pagal 9.20 pav. Už ir , .

Apytikslės reikšmės ir bus paimtos iš kreivių, sudarytų pagal 4A serijos variklių duomenis. 9.21 pav., c. Kai kW ir , , ir

1.6 Elektromagnetinės apkrovos A ir B d nustatomos grafiškai pagal kreives 9.23 pav., b. esant kW ir , Tl.

1.7 Apvijos santykis . Dviejų sluoksnių apvijų, kurių 2р>2, reikia imti = 0,91–0,92. Priimkim.

1.8 Nustatykite variklio veleno W sinchroninį kampinį greitį:

kur yra sinchroninis greitis.

1.9 Apskaičiuokite oro tarpo ilgį:

, (1.6)

kur yra lauko formos koeficientas. .

1.10 Pagrindinių matmenų D ir teisingo pasirinkimo kriterijus yra santykis, kuris turi būti leistinose 9.25 pav. ribose, b.

. L reikšmė patenka į rekomenduojamas ribas, o tai reiškia, kad pagrindiniai matmenys nustatyti teisingai.

2. Statoriaus plyšių skaičiaus, posūkių apvijos fazėje ir statoriaus apvijos laido skerspjūvio nustatymas

2.1 Apibrėžkime ribines vertes: t 1 max ir t 1 min 9.26 pav. Už ir , , .

2.2 Statoriaus lizdų skaičius:

, (2.1)

(2.2)

Galiausiai, lizdų skaičius turi būti kartotinis iš lizdų skaičiaus poliuje ir fazėje: q. Tada priimk

, (2.3)

čia m yra fazių skaičius.

2.3 Galiausiai nustatome statoriaus dantų padalijimą:

(2.4)

2.4 Preliminari statoriaus apvijos srovė

2.5 Efektyvių laidininkų skaičius plyšyje (darant prielaidą):

(2.6)

2.6 Priimame lygiagrečių šakų skaičių

(2.7)

2.7 Galutinis apsisukimų skaičius apvijos fazėje ir magnetinis srautas:

, (2.8)

2.8 Nustatykite elektrinių ir magnetinių apkrovų reikšmes:

(2.11)

Elektrinių ir magnetinių apkrovų reikšmės šiek tiek skiriasi nuo grafiškai parinktų.

2.9 Leistinas srovės tankis pasirenkamas atsižvelgiant į tiesinę variklio apkrovą:

kur yra statoriaus apvijos plyšio dalies kaitinimas, grafiškai apibrėžiame 9.27 pav., d.Kai .

2.10 Apskaičiuokite efektyvių laidininkų skerspjūvio plotą:

(2.13)

Priimame , tada lentelę P-3.1 , , .

2.11 Galiausiai nustatykime srovės tankį statoriaus apvijoje:

3. Statoriaus danties zonos matmenų ir oro tarpo apskaičiavimas

3.1 Pirmiausia parenkame elektromagnetinę indukciją statoriaus junge B Z 1 ir statoriaus dantyse B a . Su 9.12 lentele, a.

3.2 Pasirinkime 2013 metų plieno markės 9.13 lentelę ir statoriaus bei rotoriaus magnetinių šerdžių plieno užpildymo koeficientą.

3.3 Remdamiesi pasirinktomis indukcijomis, nustatome statoriaus jungo aukštį ir minimalų danties plotį

3.4 Parinkime išpjovos aukštį ir pusiau uždaro griovelio griovelio plotį. Varikliams, kurių ašies aukštis , mm. Plyšio plotį pasirenkame iš 9.16 lentelės. Už ir , .

3.5 Nustatykite griovelio matmenis:

griovelio aukštis:

štampavimo griovelio matmenys ir:

Tada renkamės

griovelio pleištinės dalies aukštis:

3.1 pav. Suprojektuoto voverės narvelio variklio griovelis

3.6 Nustatykime griovelio matmenis, atsižvelgdami į šerdies maišymo ir surinkimo leidimus: ir 9.14 lentelę:

plotis ir:

ir aukštis:

Nustatykime korpuso izoliacijos skerspjūvio plotą griovelyje:

kur yra vienpusis izoliacijos storis griovelyje, .

Apskaičiuokite tarpiklių skerspjūvio plotą iki griovelio:

Nustatykime griovelio skerspjūvio plotą laidams dėti:

3.7 Pasirinktų matmenų teisingumo kriterijus yra griovelio užpildymo koeficientas, kuris yra maždaug lygus .

, (3.13)

todėl pasirinktos reikšmės yra teisingos.

4. Rotoriaus skaičiavimas

4.1 Pasirinkite oro tarpo d aukštį grafiškai pagal 9.31 pav. Už ir , .

4.2 Voverės narvelio rotoriaus išorinis skersmuo:

4.3 Rotoriaus ilgis lygus oro tarpo ilgiui: , .

4.4 Griovelių skaičių pasirenkame iš 9.18 lentelės, .

4.5 Nustatykite rotoriaus danties padalijimo vertę:

(4.2)

4.6 Koeficiento k B reikšmė veleno skersmeniui apskaičiuoti nustatyta iš 9.19 lentelės. Už ir , .

Vidinis rotoriaus skersmuo yra:

4.7 Nustatykite rotoriaus strypo srovę:

kur k i yra koeficientas, kuris atsižvelgia į įmagnetinimo srovės ir apvijos varžos įtaką santykiui, apibrėžiame grafiškai ties ; ;

Srovių mažinimo koeficientą nustatome pagal formulę:

Tada norima srovė rotoriaus strype:

4.8 Nustatykite strypo skerspjūvio plotą:

kur yra leistinas srovės tankis; mūsų atveju .

4.9 Rotoriaus griovelis nustatomas pagal 9.40 pav., b. Mes priimame , , .

Magnetinę indukciją rotoriaus dantyje pasirenkame iš intervalo 9.12 lentelė. Priimkim.

Nustatykime leistiną danties plotį:

Apskaičiuokite griovelio matmenis:

plotis b 1 ir b 2:

, (4.9)

aukštis h 1:

Apskaičiuokite bendrą rotoriaus griovelio aukštį h P2:

Nurodykite strypo skerspjūvio plotą:

4.10 Nustatykite strypo J 2 srovės tankį:

(4.13)

4.1 pav. Suprojektuoto voverės narvelio variklio griovelis

4.11 Apskaičiuokite trumpojo jungimo žiedų skerspjūvio plotą q cl:

kur yra srovė žiede, nustatome pagal formulę:

,

4.12 Apskaičiuokite uždarymo žiedų matmenis ir vidutinį žiedo skersmenį:

(4.18)

Nurodykite žiedo skerspjūvio plotą:

5. Įmagnetinimo srovės apskaičiavimas

5.1 Rotoriaus ir statoriaus dantų indukcijų vertė:

, (5.1)

(5.2)

5.2 Apskaičiuokite indukciją statoriaus junge B a:

5.3 Nustatykite indukciją rotoriaus B j jungoje:

, (5.4)

čia h "j yra apskaičiuotas rotoriaus jungo aukštis, m.

Varikliams su 2р≥4 ir rotoriaus šerdimi, tinkančia ant įvorės arba ant briaunos veleno, h "j nustatoma pagal formulę:

5.4 Oro tarpo magnetinis įtempis F d:

, (5.6)

kur k d yra oro tarpo koeficientas, nustatome pagal formulę:

, (5.7)

kur

Oro tarpo magnetinė įtampa:

5.5 Statoriaus dantų zonų magnetinė įtampa F z 1:

F z1 = 2 h z1 H z1 , (5.8)

čia 2h z1 yra apskaičiuotas statoriaus danties aukštis, m.

H z1 bus nustatytas pagal A-1.7 lentelę. , .

5.6 Rotoriaus dantų zonų magnetinė įtampa F z 2:

, (5.9)

, lentelė P-1.7.

5.7 Apskaičiuokite danties zonos k z prisotinimo koeficientą:

(5.10)

5.8 Raskite statoriaus jungo L a vidutinės magnetinės linijos ilgį:

5.9 Nustatykime lauko stiprumą H a ties indukcija B a pagal priimtos 2013 metų plieno markės jungo įmagnetinimo kreivę P-1.6. adresu , .

5.10 Raskite statoriaus jungo F a magnetinę įtampą:

5.11 Nustatykime srauto vidutinės magnetinės linijos ilgį rotoriaus junge L j:

, (5.13)

kur h j - rotoriaus užpakalinės dalies aukštis, randamas pagal formulę:

5.12 Lauko stipris H j indukcijos metu nustatomas pagal priimtos plieno markės jungo įmagnetinimo kreivę P-1.6 lentelė. adresu , .

Nustatykime rotoriaus jungo F j magnetinę įtampą:

5.13 Apskaičiuokite bendrą mašinos magnetinės grandinės magnetinę įtampą (vienai polių porai) F c:

5.14 Magnetinės grandinės soties koeficientas:

(5.17)

5.15 Įmagnetinimo srovė:

Santykinė įmagnetinimo srovės vertė:

(5.19)

6. Darbo režimo parametrai

Asinchroninės mašinos parametrai yra statoriaus apvijų aktyvioji ir indukcinė varžos x 1, r 1, rotoriaus r 2, x 2, abipusio induktyvumo varža x 12 (arba x m), skaičiuojamoji varža r 12 (arba r m), kurią įvedant atsižvelgiama į statoriaus plieno nuostolių poveikį variklio charakteristikoms.

Asinchroninės mašinos fazių keitimo grandinės, pagrįstos besisukančioje mašinoje vykstančių procesų perkėlimu į stacionarią, parodytos 6.1 pav. Fizinius procesus asinchroninėje mašinoje aiškiau atspindi diagrama, parodyta 6.1 pav. Bet skaičiavimui patogiau jį konvertuoti į grandinę, parodytą 6.2 pav.

6.1 pav. Sumažintos asinchroninės mašinos apvijos fazės keitimo grandinė

6.2 pav. Sumažintos asinchroninės mašinos transformuota apvijos fazės ekvivalentinė grandinė

6.1 Statoriaus apvijos fazės aktyvioji varža apskaičiuojama pagal formulę:

, (6.1)

čia L 1 – bendras apvijos fazės efektyviųjų laidininkų ilgis, m;

a yra lygiagrečių apvijų šakų skaičius;

c 115 - specifinė apvijos medžiagos (statoriaus vario) varža projektinėje temperatūroje. Dėl vario ;

k r – apvijos fazės aktyviosios varžos padidėjimo nuo srovės poslinkio poveikio koeficientas.

Asinchroninių mašinų statoriaus apvijos laiduose srovės poslinkio poveikis yra nereikšmingas dėl mažų elementariųjų laidininkų matmenų. Todėl normalių mašinų skaičiavimuose, kaip taisyklė, imkite k r =1.

6.2 Bendras apvijų fazių laidų ilgis L 1 apskaičiuojamas pagal formulę:

čia l cf – vidutinis apvijos posūkio ilgis, m.

6.3 Vidutinis ritės ilgis l cf randamas kaip tiesių griovelių ir lenktų priekinių ritės dalių suma:

, (6.3)

čia l P yra griovelio dalies ilgis, lygus konstrukciniam mašinos šerdžių ilgiui. ;

l l - priekinės dalies ilgis.

6.4 Laisvos statoriaus apvijos priekinės ritės dalies ilgis nustatomas pagal formulę:

, (6.4)

kur K l - koeficientas, kurio reikšmė priklauso nuo polių porų skaičiaus, 9.23 lentelei;

b CT - vidutinis ritės plotis, m, nustatomas pagal apskritimo lanką, einantį per griovelių aukščio vidurio taškus:

, (6.5)

kur b 1 yra santykinis statoriaus apvijos žingsnio sutrumpėjimas. Paprastai priimamas.

Koeficientas laisvos apvijos, įdėtos į griovelius, prieš įspaudžiant šerdį į korpusą.

Vidutinis ilgis:

Bendras efektyvių apvijų fazių laidų ilgis:

Statoriaus apvijos fazės aktyvioji varža:

6.5 Nustatykite išvažiavimo išilgai priekinės dalies ilgį:

čia K out – koeficientas, nustatytas pagal 9.23 lentelę. adresu .

6.6 Nustatykime santykinę statoriaus apvijos fazės varžos vertę:

(6.7)

6.7 Nustatykite aktyviąją rotoriaus apvijos fazės varžą r 2:

čia r c yra strypo varža;

r cl – žiedo varža.

6.8 Apskaičiuokite strypo varžą pagal formulę:

6.9 Apskaičiuokite žiedo varžą:

Tada aktyvusis rotoriaus pasipriešinimas:

6.10 Atveskime r 2 į statoriaus apvijos apsisukimų skaičių, apibrėžkite:

6.11 Rotoriaus apvijos fazinės varžos santykinė vertė.

(6.12)

6.12 Rotoriaus apvijos fazių indukcinė varža:

, (6.13)

čia l p yra plyšinio rotoriaus magnetinio laidumo koeficientas.

Remiantis 9.50 pav., e l p nustatomas pagal 9.26 lentelės formulę:

, (6.14)

(laidininkai tvirtinami lizdo dangteliu).

, (6.15)

Priekinės magnetinio laidumo sklaidos koeficientas:

Diferencialinės sklaidos magnetinio laidumo koeficientą nustatome pagal formulę:

, (6.17)

kur nustatoma grafiškai, ties , 9.51 pav., e, .

Naudodami (6.13) formulę apskaičiuojame statoriaus apvijos indukcinę varžą:

6.13 Nustatykime santykinę statoriaus apvijos indukcinės varžos vertę:

(6.18)

6.14 Apskaičiuokime rotoriaus apvijos fazės indukcinę varžą pagal formulę:

čia l p2 – rotoriaus plyšio magnetinio laidumo koeficientas;

l l2 - priekinės rotoriaus dalies magnetinio laidumo koeficientas;

l d2 - rotoriaus diferencinės sklaidos magnetinio laidumo koeficientas.

Rotoriaus lizdo magnetinio laidumo koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę, remiantis 9.27 lentele:

6.15 Rotoriaus priekinės dalies magnetinio laidumo koeficientas nustatomas pagal formulę:

,

6.16 Rotoriaus diferencinės sklaidos magnetinio laidumo koeficientas nustatomas pagal formulę:

, (6.23)

kur .

6.17 Raskime indukcinės varžos reikšmę pagal formulę (6.19):

Pristatome x 2 į statoriaus apsisukimų skaičių:

Santykinė vertė, :

(6.25)

7. Nuostolių apskaičiavimas

7.1 Apskaičiuokite pagrindinius nuostolius asinchroninės mašinos statoriaus pliene pagal formulę:

, (7.1)

kur yra konkretūs nuostoliai, lentelė 9.28;

b - eksponentas, plieno rūšiai 2013;

k taip ir k d z - koeficientai, kuriuose atsižvelgiama į plieno nuostolių poveikį, 2013 m. plieno rūšiai , ;

m a - jungo masė, apskaičiuojama pagal formulę:

kur yra plieno savitasis svoris.

Statoriaus dantų svoris:

7.2 Apskaičiuokite visus rotoriaus paviršiaus nuostolius:

kur p sur2 - savitieji paviršiaus nuostoliai, nustatome pagal formulę:

, (7.5)

kur yra koeficientas, pagal kurį atsižvelgiama į rotoriaus dantų galvučių paviršiaus apdorojimo poveikį specifiniams nuostoliams;

В 02 - oro tarpo indukcijos pulsacijos amplitudė, nustatome pagal formulę:

kur grafiškai nustatoma 9.53 pav., b.

7.3 Apskaičiuokite savituosius paviršiaus nuostolius pagal (7.5) formulę:

7.4 Apskaičiuokite pulsacijos nuostolius rotoriaus dantyse:

, (7.7)

čia m z 2 – rotoriaus dantų plieno masė;

В pool2 yra magnetinio pulsavimo rotoriuje amplitudė.

, (7.9)

7.5 Nustatykite papildomų plieno nuostolių dydį:

7.6 Bendras plieno nuostolis:

7.7 Apibrėžkime mechaninius nuostolius:

kur , kada pagal 9.29 lentelę .

7.8 Apskaičiuokite papildomus nuostolius vardiniu režimu:

7.9 Variklio tuščiosios eigos srovė:

, (7.14)

kur aš x.x.a. - aktyvus tuščiosios eigos srovės komponentas, nustatome pagal formulę:

kur Р e.1 x.x. - elektros nuostoliai statoriuje tuščiąja eiga:

7.10 Nustatykite galios koeficientą tuščiąja eiga:

(7.17)

8. Veiklos skaičiavimas

8.1 Nustatykite tikrąją pasipriešinimo dalį:

(8.1)

(8.2)

8.3 Variklio konstanta:

, (8.3)

(8.4)

8.4 Nustatykite aktyvųjį srovės komponentą:

8.5 Apibrėžkite kiekius:

8.6 Nuostoliai, kurie nesikeičia pasikeitus slydimui:

Priimti ir apskaičiuokite našumą, kai slydimas lygus: 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,0201. Skaičiavimo rezultatus rašome 8.1 lentelėje.

P 2n \u003d 110 kW; U 1n \u003d 220/380 V; 2p \u003d 10 I 0 a = 2,74 A; I 0 p \u003d I m \u003d 61,99 A;

P c t + P kailis \u003d 1985,25 W; r 1 \u003d 0,0256 omo; r¢ 2 \u003d 0,0205 Ohm; c1 = 1,039;

a¢=1,0795; a=0,0266 omų; b¢=0; b = 0,26 omo

8.1 lentelė

Asinchroninio variklio veikimo charakteristikos

Skaičiavimo formulė		slydimas s

8.1 pav. Variklio galia ir galia P2

8.2 pav. Variklio efektyvumo ir galios P ​​2 grafikas

8.3 pav. Variklio slydimo s ir galios P ​​2 diagrama

8.4 pav. Variklio statoriaus srovės I 1 priklausomybės nuo galios P ​​2 grafikas

9. Šiluminis skaičiavimas

9.1 Nustatykime statoriaus šerdies vidinio paviršiaus temperatūros kilimą virš oro temperatūros variklio viduje:

, (9.1)

kur ir apsaugos laipsnis IP23, lentelė.9.35;

a 1 - šilumos perdavimo koeficientas nuo paviršiaus, apibrėžsime grafiškai 9.68 pav., b, .

, (9.2)

kur yra nuostolių padidėjimo koeficientas, atsparumo karščiui klasei F .

,

9.2 Temperatūros skirtumas statoriaus apvijos plyšinės dalies izoliacijoje:

, (9.4)

kur P p1 yra statoriaus griovelio skerspjūvio perimetras, nustatome pagal formulę:

l ekv. – griovelio dalies vidutinis ekvivalentinis šilumos laidumas, F atsparumo karščiui klasei , 452 psl.;

- vidutinė vidinės izoliacijos šilumos laidumo koeficiento vertė. grafiškai apibrėžti adresu , , 9.69 pav.

9.3 Nustatykite temperatūros skirtumą per priekinių dalių izoliacijos storį:

, (9.6)

kur, .

Todėl priekinės statoriaus apvijos dalys nėra izoliuotos.

9.4 Apskaičiuokite priekinių dalių išorinio paviršiaus temperatūros perviršį, palyginti su oro temperatūra mašinos viduje:

9.5 Nustatykite vidutinį statoriaus apvijos temperatūros kilimą virš oro temperatūros mašinos viduje:

(9.8)

9.6 Apskaičiuokite vidutinį oro temperatūros perviršį mašinos viduje virš temperatūros aplinką:

kur a in – apibrėžiame grafiškai 9.68 pav. ;

- nuostolių, išleistų į variklio viduje esantį orą, suma:

kur yra bendri variklio nuostoliai vardiniu režimu;

P e1 - elektros nuostoliai statoriaus apvijoje vardiniu režimu;

P e2 - elektros nuostoliai rotoriaus apvijoje vardiniu režimu.

, (9.12)

kur S kor. yra rėmo paviršiaus plotas.

P p nustatomas grafiškai. Kada 9.70 pav.

9.7 Nustatykite vidutinį statoriaus apvijos temperatūros kilimą virš aplinkos temperatūros:

9.8 Nustatykite ventiliacijai reikalingą oro srautą:

(9.14)

9.9 Oro srautą, kurį užtikrina lauko ventiliatorius, kurio konstrukcija ir matmenys pritaikyti 4A serijai, galima apytiksliai nustatyti pagal formulę:

, (9.15)

kur ir - radialinių vėdinimo kanalų skaičius ir plotis, m, 384 puslapis;

n - variklio sūkiai, sūkiai per minutę;

Koeficientas, varikliams su .

Tie. lauko ventiliatoriaus teikiamas oro srautas yra didesnis nei oro srautas, reikalingas varikliui vėdinti.

10. Skritulinės diagramos našumo skaičiavimas

10.1 Pirmiausia nustatykite sinchroninę tuščiosios eigos srovę pagal formulę:

10.2 Apskaičiuokite aktyviąją ir indukcinę trumpojo jungimo varžas:

10.3 Apskaičiuokite skritulinės diagramos mastelį:

Dabartinė skalė yra tokia:

kur D iki - diagramos apskritimo skersmuo, pasirenkamas iš intervalo: , pasirinkite.

Galios skalė:

Momento skalė:

(10.6)

Variklio skritulinė diagrama parodyta žemiau. Apskritimas, kurio skersmuo D iki su centru O¢, yra variklio statoriaus srovės vektoriaus galų vieta įvairiuose slydimuose. Taškas A 0 nustato srovės vektoriaus I 0 pabaigos padėtį esant sinchroninei tuščiąjai eigai, o - esant realiai variklio tuščiąja eiga. Segmentas , yra lygus galios koeficientui tuščiąja eiga. Taškas A 3 nustato statoriaus srovės vektoriaus galo padėtį trumpojo jungimo atveju (s=1), segmentas yra srovės I trumpasis jungimas. , o kampas yra . Taškas A 2 nustato statoriaus srovės vektoriaus galo padėtį ties .

Tarpiniai taškai ant lanko A 0 A 3 nustato srovės vektoriaus I 1 galų padėtį esant įvairioms apkrovoms variklio režimu. OB diagramos abscisių ašis yra pirminės galios P ​​1 linija. Elektromagnetinės galios R em arba elektromagnetinių momentų M em linija yra linija A 0 A 2. Veleno naudingosios galios linija (antrinė galia P 2) yra linija A ’ 0 A 3.

10.1 pav. Skritulinė diagrama

Išvada

Šiame kursiniame projekte buvo suprojektuotas asinchroninis elektros variklis su voverės narvelio rotoriumi. Skaičiuojant buvo gauti pagrindiniai tam tikros galios h ir cosj variklio rodikliai, kurie atitinka didžiausią leistiną GOST vertę variklių serijai 4A. Atliktas projektuojamos mašinos eksploatacinių charakteristikų skaičiavimas ir konstravimas.

Taigi, remiantis skaičiavimo duomenimis, šiam varikliui galima pateikti taip simbolis:

4 – serijos eilės numeris;

A - variklio tipas - asinchroninis;

315 - sukimosi ašies aukštis;

M - sąlyginis lovos ilgis pagal IEC;

10 - polių skaičius;

U - klimato dizainas vidutinio klimato klimatui;

Suprojektuoto variklio vardiniai duomenys:

P 2n = 110 kW, U 1n = 220/380 V, I 1n = 216 A, cosj n = 0,83, h n = 0,93.

Bibliografija

1. Elektros mašinų projektavimas: Proc. universitetams / P79

I.P. Kopylovas, B.K. Klokovas, V.P. Morozkinas, B.F. Tokarevas; Red. I.P. Kopylovas. – 4-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - M.: Aukštesnis. mokykla, 2005. - 767 p.: iliustr.

2. Voldekas A.I., Popovas V.V. Elektromobiliai. Kintamosios srovės mašinos: vadovėlis vidurinėms mokykloms. - Sankt Peterburgas: - Petras, 2007. -350 p.

3. Katsman M.M. Elektros mašinų vadovas: vadovėlis pedagoginiams studentams. vidutinės institucijos. prof. išsilavinimas / Markas Michailovičius Katsmanas. - M.: Leidybos centras "Akademija", 2005. - 480 p.

A priedas

(privaloma)

1 pav. Dviejų sluoksnių apvijos su sutrumpintu žingsniu schema, , ,

ŠVIETIMO IR MOKSLO MINISTERIJA

KAZACHSTANO RESPUBLIKA

Šiaurės Kazachstano valstybinis universitetas pavadintas M. Kozybajeva

Energetikos ir mechanikos fakultetas

Energetikos ir prietaisų inžinerijos katedra

KURSINIS DARBAS

Tema: "Asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi projektavimas"

disciplina - "Elektros mašinos"

Pagaminta Kalantyrevas

prižiūrėtojas

d.t.s., prof. N.V. Šatkovskaja

Petropavlovskas 2010 m

Įvadas

1. Pagrindinių matmenų pasirinkimas

2. Statoriaus plyšių, posūkių skaičiaus nustatymas statoriaus apvijos laido sekcijos apvijos fazėje.

3. Statoriaus danties zonos matmenų ir oro tarpo apskaičiavimas

4. Rotoriaus skaičiavimas

5. Magnetinės grandinės skaičiavimas

6. Darbo režimo parametrai

7. Nuostolių apskaičiavimas

8. Veiklos skaičiavimas

9. Šiluminis skaičiavimas

10. Skritulinės diagramos našumo skaičiavimas

A priedas

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Asinchroniniai varikliai yra pagrindiniai elektros energijos keitikliai į mechaninę energiją ir sudaro daugelio mechanizmų elektrinės pavaros pagrindą. 4A serija apima galios diapazoną nuo 0,06 iki 400 kW ir turi 17 ašių aukštį nuo 50 iki 355 mm.

Šiame kurso projekte atsižvelgiama į šį variklį:

Vykdymas pagal apsaugos laipsnį: IP23;

Aušinimo būdas: IC0141.

Konstrukcija pagal montavimo būdą: IM1081 - pagal pirmąjį skaitmenį - variklis ant kojelių, su galiniais skydais; pagal antrąjį ir trečiąjį skaitmenis - su horizontaliu velenu ir apatinėmis letenomis; ant ketvirtojo skaitmens - su vienu cilindriniu veleno galu.

Klimato darbo sąlygos: U3 - raide - vidutinio klimato; pagal paveikslą - patalpinimui uždarose patalpose su natūralia ventiliacija be dirbtinai kontroliuojamų klimato sąlygų, kur temperatūros ir drėgmės svyravimai, smėlio ir dulkių poveikis, saulės spinduliuotė yra žymiai mažesnė nei lauko akmenų, betono, medinių ir kitose nešildomose patalpose.

1. Pagrindinių matmenų pasirinkimas

1.1 Nustatykite polių porų skaičių:

(1.1)

Tada stulpų skaičius

.

1.2 Sukimosi ašies aukštį nustatykime grafiškai: pagal 9.18 pav., b

, pagal , pagal 9.8 lentelę nustatome išorinį skersmenį, atitinkantį sukimosi ašį.

1.3 Statoriaus vidinis skersmuo

, apskaičiuojame pagal formulę: , (1.2) - koeficientas, nustatytas pagal 9.9 lentelę. slypi intervale: .

Pasirinkite vertę

, tada

1.4 Apibrėžkite polių padalijimą

: (1.3)

1.5 Nustatykite apskaičiuotą galią

, W: , (1.4) – galia ant variklio veleno, W; - statoriaus apvijos EML santykis su vardine įtampa, kurį galima apytiksliai nustatyti pagal 9.20 pav. Už ir , .

Apytikslės reikšmės

ir paimkite kreives, sudarytas pagal 4A serijos variklių duomenis. 9.21 pav., c. Kai kW ir , , ir

1.6 Elektromagnetinės apkrovos A ir B d nustatomos grafiškai pagal kreives 9.23 pav., b. At

kW ir , , Tl.

1.7 Apvijos santykis

. Dviejų sluoksnių apvijų, kurių 2р>2, reikia imti = 0,91–0,92. Priimkim.

1.8 Nustatykite variklio veleno W sinchroninį kampinį greitį:

, (1,5) – sinchroninis greitis.

1.9 Apskaičiuokite oro tarpo ilgį

:
, (1.6) yra lauko formos koeficientas. .

1.10 Teisingo pagrindinių D ir matmenų pasirinkimo kriterijus

yra santykis , kuris turi būti leistinose ribose 9.25 pav., b. . L reikšmė patenka į rekomenduojamas ribas, o tai reiškia, kad pagrindiniai matmenys nustatyti teisingai.

2. Statoriaus plyšių skaičiaus, posūkių apvijos fazėje ir statoriaus apvijos laido skerspjūvio nustatymas

2.1 Apibrėžkime ribines vertes: t 1 max ir t 1 min 9.26 pav. At

ir , , .

2.2 Statoriaus lizdų skaičius:

, (2.1) (2.2)

Galiausiai, lizdų skaičius turi būti kartotinis iš lizdų skaičiaus poliuje ir fazėje: q. Priimti

, tada
, (2.3)

čia m yra fazių skaičius.

2.3 Galiausiai nustatome statoriaus dantų padalijimą:

(2.4)

2.4 Preliminari statoriaus apvijos srovė

(2.5)

2.5 Efektyvių laidininkų skaičius plyšyje (darant prielaidą

0

KURSŲ PROJEKTAS

disciplinoje „Elektros mašinos“

ASSINCHRONINIO VARIKLIŲ SU UŽDARYMO ROTORIAUS KONSTRUKCIJA

Aiškinamasis raštas

anotacija

AT aiškinamasis raštas disciplinos "Elektromechanika" kursiniam projektui pateikiamas šešių polių trifazio asinchroninio variklio su 2,2 kW naudingosios galios sraigtiniu narveliniu varikliu elektromagnetinis, terminis ir ventiliacinis skaičiavimas, esant 220/380 V tinklo įtampai. .

Asinchroninio variklio skaičiavimas buvo atliktas rankiniu būdu ir naudojant kompiuterį. Dėl variklio konstrukcijos buvo gautas techninės užduoties reikalavimus atitinkantis konstrukcijos variantas.

Suprojektuotam asinchroniniam varikliui atliktas mechaninis veleno skaičiavimas ir parinkti guoliai. Nustatomi variklio konstrukcinių elementų matmenys.

Aiškinamajame rašte yra 63 lapai spausdinto teksto, iš kurių 4 paveikslai, 2 lentelės ir literatūros sąrašas iš 3 pavadinimų.

Įvadas…………………………………………………………………………………..5

1 Pagrindinių matmenų pasirinkimas………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….

2 Statoriaus parametrų nustatymas, apvijos ir statoriaus danties zonos matmenų apskaičiavimas ……………………………………………………………………………… ……….9

3 Oro tarpo pasirinkimas…………………………………………………………….17

4 Voverės narvelio rotoriaus apskaičiavimas……………………………………………..18

5 Magnetinės grandinės apskaičiavimas…………………………………………………………22

6 Darbo režimo parametrai……………………………………………………..27

7 Galios nuostolių apskaičiavimas tuščiosios eigos režimu…………………………..34

8 Našumo skaičiavimas………………………………………….…..…38

9 Pradinių charakteristikų apskaičiavimas…………………………………………………………………………………………….

10 Šilumos ir vėdinimo skaičiavimas…………………………………………..…..55

11 Variklio konstrukcija……………………………………………………..60

Išvada……………………………………………………………………………….62

Naudotų šaltinių sąrašas………………………………………..63

Įvadas

Asinchroniniai varikliai yra pagrindiniai beveik visų pramonės įmonių elektros pavarų varikliai. SSRS asinchroninių variklių gamyba viršijo 10 milijonų vienetų per metus. Labiausiai paplitę varikliai vardinei įtampai iki 660 V, kurių bendra montuojama galia apie 200 mln. kW.

4A serijos varikliai buvo gaminami dideliais kiekiais XX amžiaus 80-aisiais ir šiuo metu veikia beveik visuose pramonės įmonės Rusija. Serija apima galios diapazoną nuo 0,6 iki 400 kW ir yra sukonstruota 17 standartinių velenų aukščio nuo 50 iki 355 mm. Serija apima pagrindinę variklių versiją, daugybę modifikacijų ir specializuotų versijų. Pagrindinės konstrukcijos varikliai yra skirti normalioms eksploatavimo sąlygoms ir yra varikliai Pagrindinis tikslas. Tai trifaziai asinchroniniai varikliai su voverės narvelio rotoriumi, skirti 50 Hz tinklo dažniui. Jie projektuojami pagal apsaugos laipsnį IP44 visame sukimosi ašies aukščių diapazone ir IP23 sukimosi ašies aukščių diapazone 160…355 mm.

Modifikacijos ir specializuotos variklių versijos yra sukurtos remiantis pagrindine versija ir turi tuos pačius esminius pagrindinių elementų dizaino sprendimus. Tokie varikliai gaminami atskirose serijos sekcijose tam tikriems sukimosi ašies aukščiams ir yra skirti naudoti kaip pavaros mechanizmams, kurie varikliui kelia specifinius reikalavimus arba veikia sąlygomis, kurios skiriasi nuo įprastų temperatūros ar švaros požiūriu. aplinkos.

4A serijos variklių elektrinės modifikacijos apima variklius su padidintu vardiniu slydimu, padidintu paleidimo momentu, kelių greičių, 60 Hz maitinimo dažniu. Konstrukcijos modifikacijos apima variklius su faziniu rotoriumi, su įmontuotu elektromagnetiniu stabdžiu, mažo triukšmo, su įmontuota temperatūros apsauga.

Atsižvelgiant į aplinkos sąlygas, yra tropinių variklių modifikacijos, atsparios drėgmei, atsparios chemikalams, atsparios dulkėms ir žemės ūkio.

Kėlimo varikliai, valdomi dažnio, didelio tikslumo, turi specializuotą konstrukciją.

Dauguma 4A serijos variklių turi IP44 apsaugos laipsnį ir yra gaminami pagal IM1 grupę, ty su horizontaliu velenu, ant kojų, su dviem galiniais skydais. Variklio korpusas pagamintas su išilginėmis radialinėmis briaunomis, kurios padidina aušinimo paviršių ir pagerina šilumos pašalinimą iš variklio į aplinkinį orą. Priešingame veleno gale nuo darbinio galo sumontuotas ventiliatorius, kuris varo aušinimo orą išilgai korpuso briaunų. Ventiliatorius uždarytas korpusu su angomis oro pralaidumui.

Variklių magnetinė šerdis yra laminuota iš elektrotechninio plieno lakštų, kurių storis 0,5 mm, o varikliai, kurių h = 50 ... 250 mm yra pagaminti iš 2013 metų plieno, o varikliai, kurių h = 280 ...

Visuose serijos varikliuose su h< 280 мм и в двигателях с 2p = 10 и 12 всех высот оси вращения обмотка статора выполнена из круглого провода и пазы статора полузакрытые. При h = 280…355 мм, кроме двигателей с 2p = 10 и 12, катушки обмотки статора намотаны прямоугольным проводом, подразделенные и пазы статора полуоткрытые.

Voverės narvelio rotoriaus mentelių ir žiedų apvija yra išlieto aliuminio. Ventiliacijos mentės ant rotoriaus žiedų yra skirtos oro judėjimui mašinos viduje.

Guolių skydai tvirtinami prie korpuso keturiais arba šešiais varžtais.

Gnybtų dėžutė yra rėmo viršuje, todėl tai palengvina montavimo darbai jungiant variklį prie elektros tinklo.

1 Pagrindinių matmenų pasirinkimas

Pagal techninių specifikacijų lapo reikalavimus baziniu varikliu parenkame 4А100S6У3 serijos variklį pagal A priedą /1/, IP54 apsaugos laipsnis, ICO141 aušinimo būdas, IM1001 konstrukcija. Variklio galia 2,2 kW, 2p = 6, f = 60 Hz, U 1n = 230/400 V.

Įvertinti duomenys bazinis variklis:

; ; η = 81 %; ; h = 100 mm.

Pagal sukimosi ašies aukštį pasirenkame išorinį statoriaus šerdies skersmenį pagal 2.1 lentelę /1/.

Statoriaus vidinio paviršiaus skersmens vertė nustatoma pagal išorinį statoriaus šerdies skersmenį ir koeficientą k d, lygus vidinio ir išorinio skersmens santykiui. Koeficiento reikšmė k d priklausomai nuo polių skaičiaus, iš anksto pasirenkame iš 2.2 lentelės k d =0,70 .

Statoriaus vidinis skersmuo:

čia k d yra statoriaus šerdies vidinio ir išorinio skersmenų santykis;

D \u003d 0,70 0,168 \u003d 0,118m.

Ašigalių padalijimas:

čia p yra polių porų skaičius;

Numatoma mašinos galia:

kur yra variklio veleno galia;

Statoriaus apvijos EML santykis su vardine įtampa, priimame = 0,948;

Variklio efektyvumas;

Galios koeficientas;

Iš anksto priimame elektromagnetines apkrovas:

A \u003d 25 10 3 A / m; B δ = 0,88 T.

Vieno sluoksnio apvijos kob = 0,96 apvijos koeficientas yra preliminarus.

Lauko formos koeficientas:

Numatomas mašinos ilgis, m:

Magnetinė indukcija oro tarpelyje, T;

Santykis neviršija priimtinų ribų.

2 Plyšių skaičiaus ir statoriaus apvijos tipo nustatymas, apvijos ir statoriaus danties zonos matmenų apskaičiavimas

Statoriaus danties zonos dydžio nustatymas prasideda nuo plyšių skaičiaus Z 1 pasirinkimo. Statoriaus lizdų skaičius dviprasmiškai įtakoja techninę ekonominiai rodikliai automobiliai. Jei padidinsite statoriaus plyšių skaičių, pagerės EML kreivės forma ir magnetinio lauko pasiskirstymas oro tarpelyje. Tuo pačiu metu griovelio ir danties plotis mažėja, dėl to sumažėja griovelio užpildymo variu koeficientas, o mažos galios mašinose gali nepriimtinai sumažėti mechaninis dantų stiprumas. Padidėjus statoriaus plyšių skaičiui, apvijų darbas tampa sudėtingesnis, didėja štampų sudėtingumas, mažėja jų ilgaamžiškumas.

Pasirinkę statoriaus plyšių skaičių pagal 3.1 pav. /1/ nustatome danties padalijimo ribines reikšmes t z 1 max = 0,012 m; t z 1 min \u003d 0,008 m.

Statoriaus lizdų skaičius:

kur - minimali statoriaus danties padalos reikšmė, m;

Didžiausia statoriaus danties padalos vertė, m;

Iš gauto verčių diapazono pasirinkite statoriaus lizdų skaičių

Lizdų skaičius viename poliuje ir fazėje:

čia m yra fazių skaičius;

Statoriaus dantų padalijimas yra galutinis:

Nominali statoriaus apvijos srovė:

kur vardinė variklio įtampa V;

Efektyvių laidininkų skaičius lizde:

Priimame lygiagrečių šakų skaičių a \u003d 1, tada U p \u003d 48, nes. apvija yra vieno sluoksnio.

Posūkių skaičius per fazę:

Renkamės vieno sluoksnio koncentrinę apviją. Statoriaus apvija atliekama urmu iš apvalaus skerspjūvio vielos.

Pasiskirstymo koeficientas:

Apvijos santykis:

k ob1 =k y ∙k p ; (2.9)

čia k y – statoriaus apvijos žingsnio sutrumpinimo koeficientas, k y =1;

k ob1 =1∙0,966=0,966

Apvijos schema parodyta 1 paveiksle.

1 pav. - Viensluoksnės trifazės apvijos schema, kai z 1 =36, m 1 =3, 2p=6, a 1 =1, q 1 =2.

Magnetinis srautas mašinos oro tarpe:

Patobulinta magnetinė indukcija oro tarpelyje:

Anksčiau D a \u003d 0,168 m priimame \u003d 182 10 9.

Srovės tankis statoriaus apvijoje:

kur tiesinės apkrovos ir srovės tankio sandauga, ;

Veiksmingo laidininko skerspjūvio plotas prieš:

Priimame PETV prekės ženklo apvijos laidą: d el \u003d 0,95 mm, d \u003d 1,016 mm, q el \u003d 0,706 mm 2.

Priimame iš anksto už 2p = 6 B’ z 1 = 1,9 T; B 'a \u003d 1,55 T.

Pagal 3.2 lentelę /1/ 2013 m. oksiduoto plieno rūšiai priimame.

Preliminarus statoriaus danties plotis:

kur yra pakuotės pripildymo plienu koeficientas;

Preliminari statoriaus jungo aukščio vertė:

Imame antspaudo griovelio matmenis b w = 3,0 mm; h w =0,5 mm; β = 45˚.

Preliminari statoriaus lizdo aukščio vertė:

Statoriaus lizdo matmenys:

kur yra lizdo aukštis, m;

- lizdo plotis, m;

Pataisyta statoriaus lizdo aukščio vertė:

Priimame = 0,1 mm ir = 0,2 mm.

Griovelio matmenys tuščiaviduryje, atsižvelgiant į surinkimo pralaidą:

kur - griovelio pločio nuolaida, m.

kur - aukščio pašalpa, mm;

Plyšio izoliacijos skerspjūvio plotas:

kur yra izoliacijos storis, mm;

S out \u003d 0,25 ∙ 10 -3 ∙ (2 ∙ 1,37 ∙ 10 -2 + 7,8 ∙ 10 -3 + 5,9 ∙ 10 - 3) \u003d 1,032 -5 m 20.

Laisvas griovelio plotas:

Griovelio matmenų pasirinkimo rezultatų vertinimo kriterijus yra griovelio laisvo ploto užpildymo koeficiento vertė apvijos viela:

kur yra vidutinė izoliuoto laido skersmens vertė, mm;

Gauta užpildymo koeficiento vertė yra priimtina mechanizuotam apvijos klojimui.

Pataisyta danties pločio vertė:

Vidutinis statoriaus danties plotis:

Apskaičiuota statoriaus danties pločio vertė:

Numatomas statoriaus danties aukštis:

Pataisyta statoriaus jungo aukščio vertė:

3 Oro tarpo pasirinkimas

Varikliams, kurių galia mažesnė nei 20 kW, oro tarpo dydis randamas pagal formulę 3.1.

Suapvalinkime reikšmes iki 0,05 mm δ=0,35 mm.

4 Voverės narvelio rotoriaus apskaičiavimas

Jei 2p = 6 ir Z 1 = 36, pasirenkame rotoriaus lizdų skaičių Z 2 = 28.

Išorinis rotoriaus skersmuo:

D 2 = 0,118 - 2 ∙ 0,35 ∙ 10 -3 \u003d 0,1173 m.

Rotoriaus dantų padalijimas:

Jei 2p = 6 ir h = 100 mm, imame K B = 0,23.

Nes turime 2,2 kW< 100 кВт, то сердечник ротора непосредственно насаивают на вал без промежуточной втулки. Применим горячую посадку сердечника на гладкий вал без шпонки.

Su tokia rotoriaus konstrukcija vidinis skersmuo magnetinės grandinės dydis yra lygus veleno skersmeniui, m:

Rotoriaus vidinis skersmuo:

d in \u003d 0,23 0,168 \u003d 0,0386 m.

Srovės mažinimo koeficientas:

kur yra griovelių kampo santykis;

Kampo vertė: b sk \u003d t 1 \u003d 0,01.

Rotoriaus danties padalijimo frakcijų griovelių nuolydis:

Centrinis griovelių pasvirimo kampas:

Kampinis santykis:

Preliminari srovės vertė rotoriaus apvijoje:

Manoma, kad srovės tankis rotoriaus apvijos strypuose yra J 2 = 3,05∙10 6 A/m 2 .

Strypo skerspjūvio plotas:

q c = 255,12 / 3,05 10 6 \u003d 8,36 10 -5 m 2.

Rotoriui pasirinkite pusiau uždarytas angas.

Antspaudo griovelio matmenys: priimti b w =1 mm; h w2 = 0,5 mm.

Jei 2p = 6; Bz2 = 1,8 T

Rotoriaus lizdo matmenys:

kur yra lizdo aukštis, m;

Džemperio aukštis virš griovelio, m;

Priimti b 21 = 5,8∙10 -3 m, b 22 = 1,6∙10 -3 m;

Patobulinta ražienų dalis:

Griovelio aukštis, mm:

Nurodome rotoriaus dantų plotį:

Numatomas danties plotis:

Voverės narvelio žiedo srovė:

Žiedo skerspjūvio plotas:

Vidutinis žiedo aukštis:

Trumpojo jungimo žiedo plotis:

Vidutinis žiedo skersmuo:

5 Magnetinės grandinės apskaičiavimas

Asinchroninio variklio magnetinės grandinės apskaičiavimas atliekamas vardiniam darbo režimui, siekiant nustatyti bendrą įmagnetinimo jėgą, reikalingą darbiniam magnetiniam srautui oro tarpelyje sukurti.

Mašinos magnetinė grandinė yra padalinta į penkias būdingas dalis: oro tarpą, statoriaus ir rotoriaus dantis, statoriaus ir rotoriaus jungą. Manoma, kad kiekvienoje sekcijoje magnetinė indukcija turi vieną būdingiausią kryptį. Kiekvienai magnetinės grandinės atkarpai nustatoma magnetinė indukcija, kurios reikšmė lemia magnetinio lauko stiprumą. Pagal magnetinio lauko stiprio reikšmę magnetinės grandinės atkarpose ir atkarpą atitinkančios jėgos lauko linijos ilgį, nustatoma įmagnetinimo jėga. Reikiama įmagnetinimo jėga nustatoma kaip visų magnetinės grandinės sekcijų įmagnetinimo jėgų suma. Mašinos magnetinė grandinė laikoma simetriška, todėl įmagnetinimo jėgos skaičiavimas atliekamas vienai polių porai.

Koeficientas, atsižvelgiant į oro tarpo magnetinio pasipriešinimo padidėjimą dėl statoriaus paviršiaus pavaros struktūros:

Koeficientas, atsižvelgiant į oro tarpo magnetinio pasipriešinimo padidėjimą dėl rotoriaus pavaros konstrukcijos:

Gautas oro tarpo koeficientas:

Oro tarpo magnetinė įtampa:

Numatoma indukcija statoriaus dantyse:

Numatoma indukcija rotoriaus dantyse:

Mes pasirenkame plieno rūšį - 2013. 1,88 T imame H z1 \u003d 1970 A / m, 1,79 T imame H z2 \u003d 1480 A / m.

Dantų zonų magnetinė įtampa:

Dantų zonos prisotinimo koeficientas:

Gauta danties zonos prisotinimo koeficiento reikšmė yra priimtinose ribose.

Indukcija statoriaus junge:

Rotoriaus jungo aukštis:

Nes 2p=6, tada skaičiuojamas rotoriaus jungo aukštis h’ a 2 = h a 2 .

1 \u003d 1,56 T imame H a 1 \u003d 654 A / m; 2 \u003d 1,06 T imame H a 2 \u003d 206 A / m.

Magnetinio lauko linijos ilgis statoriaus ir rotoriaus junge:

Statoriaus jungo magnetinė įtampa:

kur yra lauko stipris statoriaus junge, A/m;

Magnetinė įtampa polių porai:

Magnetinės grandinės prisotinimo koeficientas:

Įmagnetinimo srovė:

Santykinė įmagnetinimo srovės vertė:

Pagrindinė indukcinė reaktyvumas:

kur E= k e Unf\u003d 0,948 ∙ 230 \u003d 218,04 V;

Pagrindinė indukcinė reaktyvumas santykiniais vienetais:

6 Darbo režimo parametrai

6.1 Aktyvios rotoriaus ir statoriaus apvijų varžos

Vidutinis statoriaus ritės plotis:

kur yra statoriaus apvijos žingsnio sutrumpinimas;

Atsitiktinės apvijos, įdėtos į griovelius, prieš įspaudžiant šerdį į korpusą, imame B= 0,01 m.

Jei 2p = 6, mes priimame

Statoriaus apvijos priekinės dalies išėjimas:

Statoriaus apvijos priekinės dalies ilgis:

Vidutinis statoriaus apvijos ilgis:

Statoriaus apvijai, pagamintai iš varinių laidininkų, ir projektinei temperatūrai imame

Aktyvioji statoriaus apvijos varža:

kur yra savitoji apvijos medžiagos varža projektinėje temperatūroje, ;

Dėl voverės narvelio rotoriaus, pagaminto iš aliuminio ir projektinės temperatūros, mes imamės

Aktyvus rotoriaus apvijos strypo pasipriešinimas:

kur k r- strypo aktyviosios varžos padidėjimo koeficientas dėl srovės poslinkio, mes priimame k r=1 ;

lct= l 2- strypo ilgis;

Uždarymo žiedo dalies, esančios tarp dviejų gretimų strypų, atsparumas:

Rotoriaus fazės varža:

Rotoriaus aliuminio apvijos fazės aktyvusis pasipriešinimas, sumažintas iki statoriaus apvijos apsisukimų skaičiaus:

kur yra rotoriaus apvijos varžos statoriaus apvijai mažinimo koeficientas;

6.2 Asinchroninio variklio nuotėkio reaktyvumas

Santykinis apvijos žingsnis β = 1, kβ = k'β = 1.

Statoriaus apvijų plyšio nuotėkio magnetinio laidumo koeficientas:

Priekinės sklaidos koeficientas:

Pasirinktai statoriaus lizdo konfigūracijai:

kur yra griovelių nuolydis, išreikštas rotoriaus danties padalijimo dalimis, β sc = 0,76;

k'sk- koeficientas priklausomai nuo t 2 / t 1 ir β sc, priimti k'sk = 1,85;

Statoriaus apvijos fazinis induktyvumas:

Voverės narvelio rotoriaus plyšinio nuotėkio savitojo magnetinio laidumo koeficientas:

kur laidumo koeficientas;

h„sh2= 0;

Trumpojo jungimo rotoriaus apvijos priekinės sklaidos savitojo magnetinio laidumo koeficientas:

Voverės narvelio rotoriaus apvijos diferencinės sklaidos savitojo magnetinio laidumo koeficientas:

Rotoriaus apvijos nuotėkio induktyvumas:

Rotoriaus apvijos nuotėkio induktyvumas, sumažintas iki statoriaus apsisukimų skaičiaus:

Pagrindinis atsparumas:

Asinchroninio variklio parametrai santykiniais vienetais:

Koeficientas, skirtas atsižvelgti į griovelių nuolydžio įtaką:

Mašinos nuotėkio induktyvumas, atsižvelgiant į nuožulnus plyšius:

Pataisyta koeficiento reikšmė k e:

Skirtumas tarp k e ir k’ e, (k e - k’ e )%=((0,948-0,938)/0,948)∙100%=1,1 %.

7 Tuščiosios eigos galios nuostolių skaičiavimas

Statoriaus dantų plieno svoris:

Statoriaus jungo plieno svoris:

Plienui 2013 priimame.

Mašinoms, kurių galia mažesnė nei 250 kW, jie priimami.

Pagrindiniai nuostoliai statoriaus gale:

kur - specifiniai nuostoliai plieno, W / kg;

Pagrindiniai statoriaus dantų nuostoliai:

Pagrindiniai statoriaus plieno nuostoliai:

Mes priimame k 01 \u003d 1.6, k 02 \u003d 1.6.

Indukcijos pulsacijos amplitudė oro tarpelyje virš dantų vainikėlių:

Statoriaus paviršiaus nuostoliai:

k01- koeficientas, atsižvelgiant į statoriaus dantų galvučių paviršiaus apdorojimo poveikį specifiniams nuostoliams;

Rotoriaus paviršiaus nuostoliai:

k02- koeficientas, atsižvelgiant į rotoriaus dantų galvučių paviršiaus apdorojimo poveikį specifiniams nuostoliams;

Rotoriaus dantų plieno svoris:

Dantų magnetinės indukcijos vidutinių verčių pulsacijų amplitudė:

Pulsacijos galios nuostoliai statoriaus dantyse:

Rotoriaus dantų bangavimo nuostoliai:

Bendrieji papildomi plieno nuostoliai:

Bendras plieno galios nuostolis:

Mechaniniai nuostoliai:

kur kkailis- trinties koeficientas, varikliams su 2p=6

Elektros nuostoliai statoriaus apvijoje tuščiąja eiga:

Aktyvus variklio tuščiosios eigos srovės komponentas:

Srovė be apkrovos:

Tuščiosios eigos galios koeficientas:

8 Veiklos skaičiavimas

Eksploatacinės savybės apskaičiuojamos pagal lygiavertę asinchroninio variklio grandinę, parodytą 2 pav.

2 pav. Asinchroninio variklio ekvivalentinė grandinė

Statoriaus sklaidos koeficientas:

Numatomos lygiaverčių grandinės parametrų reikšmės:

Trumpojo jungimo varžos yra šios:

Papildomi nuostoliai:

Mechaninė variklio veleno galia:

Lygiavertės grandinės varžos:

Lygiavertės grandinės darbinės grandinės varža:

Įvertintas slydimas:

Nominalus rotoriaus greitis:

Aktyvieji ir reaktyvieji statoriaus srovės komponentai su sinchroniniais

rotoriaus sukimasis:

Nominali rotoriaus srovė:

Aktyvieji ir reaktyvieji statoriaus srovės komponentai:

Fazinė statoriaus srovė:

Galios koeficientas:

Statoriaus ir rotoriaus apvijų galios nuostoliai:

Bendras variklio galios praradimas:

Energijos sąnaudos:

Efektyvumas:

Apskaičiuojame eksploatacines charakteristikas galiai: 0,25∙R 2n; 0,5∙R 2n; 0,75∙R ​​2n 0,9∙R 2n; 1,0∙P 2n; 1,25∙R 2n. Skaičiavimo rezultatai apibendrinti 1 lentelėje.

1 lentelė. Variklio veikimas

	Numatomos vertės	Galia R 2, antradienis.
	R išorinis, antradienis.
	R’ 2 ,antradienis.
	Rn,Om.
	Zn,Om.
	sn, o.u.
	aš 2'', A.
	aš 1a, A.
1 lentelė tęsiama
	Aš 1p, A.
	aš 1, A.
	R suma, antradienis.
	R 1, antradienis.
	η , o.u.
	n, aps./min

3 pav. Suprojektuoto variklio veikimo charakteristikos

9 Pradinių charakteristikų skaičiavimas

Strypo aukštis rotoriaus griovelyje:

Sumažintas strypo aukštis:

Norėdami priimti,.

Srovės įsiskverbimo į strypą gylis:

Rotoriaus plyšio plotis apskaičiuotame srovės įsiskverbimo į strypą gylyje:

Strypo skerspjūvio plotas, esant apskaičiuotam srovės įsiskverbimo gyliui:

Numatomas strypo pasipriešinimo padidėjimo koeficientas:

Rotoriaus apvijos fazės aktyviosios varžos padidėjimo koeficientas dėl srovės poslinkio efekto:

Sumažintas rotoriaus pasipriešinimas, atsižvelgiant į srovės poslinkio poveikį:

Plyšio nuotėkio magnetinio laidumo sumažėjimas:

Rotoriaus apvijos fazės indukcinės varžos kitimo koeficientas dėl srovės poslinkio efekto:

Rotoriaus apvijos indukcinio atsparumo nuotėkiui vertė, sumažinta iki statoriaus apvijos, atsižvelgiant į srovės poslinkio poveikį:

Statoriaus sklaidos koeficientas paleidimo režimu:

Statoriaus varžos koeficientas:

Lygiavertės grandinės parametrai paleidimo režimu:

Pradinė varža:

Preliminari rotoriaus srovės vertė paleidžiant, atsižvelgiant į prisotinimo poveikį:

kur K n- soties koeficientas, preliminariai imti K n=1,6;

Numatoma statoriaus ir rotoriaus lizdų įmagnetinimo jėga:

Lygiavertis lizdo atidarymas:

Plyšio nuotėkio laidumo sumažėjimas:

kur ∆ bsh1= b 12 - bsh1=2,735 mm;

Plyšio sklaidos magnetinio laidumo koeficientas:

Diferencialinės sklaidos savitojo magnetinio laidumo koeficientas:

Numatoma statoriaus apvijos indukcinė nuotėkio varža:

Numatomas rotoriaus apvijos nuotėkio induktyvumas, sumažintas iki statoriaus apvijos, atsižvelgiant į srovės prisotinimą ir poslinkį:

Atsparumas paleidimui, įskaitant prisotinimą ir poslinkį:

Numatoma rotoriaus srovė paleidimo metu:

Aktyvieji ir reaktyvieji statoriaus srovės komponentai paleidžiant:

Statoriaus srovė paleidžiant:

Pradinės srovės įvairovė:

Pradinis sukimo momentas:

Pradinio sukimo momento santykis:

Apskaičiuojame pradines slydimo charakteristikas s= 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0.1. Skaičiavimo rezultatai apibendrinti 2 lentelėje.

2 lentelė. Numatomos pradinės charakteristikos.

	Apskaičiuota dydžio	Paslysti
	φ ’
	h r ,m.
	br, m.
	q r, m 2.
	r' 2ξ, Om.
	r“ 2ξ, Om.
	Z nξ, Om.
	Aš“ 2n, A.
	Aš“ 2nn, A.
	F n, H.
	∆ bsh2, mm.
	∆λ n1
	∆λ n2
	λ n1.n
2 lentelės tęsinys
	λ n2ξ.n
	λ d1.n
	λ d 2 . n
	x“ 1n, Om.
	x"2ξн, Om.
	R n, Om.
	Xn, Om.
	Z nξ.n, Om.
	Aš“ 2nn, A.
	aš n.a . , A.
	aš n.R . , A.
	aš 1 n, A.
	Mn, N∙m.

4 pav. Suprojektuoto variklio paleidimo charakteristikos

Suprojektuotas asinchroninis variklis atitinka GOST reikalavimus tiek energijos rodiklių (našumo ir), tiek paleidimo charakteristikų atžvilgiu.

10 Asinchroninio variklio terminis ir ventiliacijos skaičiavimas

Apvijoms su B šilumos atsparumo klasės izoliacija imame kp=1,15.

Elektros nuostoliai statoriaus apvijos lizdo dalyje:

kur yra nuostolių padidėjimo koeficientas;

Elektros nuostoliai priekinėje statoriaus apvijos dalyje:

Numatomas statoriaus griovelio skerspjūvio perimetras:

B šilumos atsparumo klasės izoliacijai priimame. priimti.

Temperatūros skirtumas statoriaus apvijos plyšinės dalies izoliacijoje:

kur yra plyšio izoliacijos vidutinis ekvivalentinis šilumos laidumas;

Iš emaliuotų laidininkų laisvos apvijos ritės vidinės izoliacijos šilumos laidumo koeficiento vidutinė vertė, atsižvelgiant į laidininkų laisvumą vienas kitam;

Jei 2p = 6, imame K = 0,19. Už priėmimą.

Statoriaus šerdies vidinio paviršiaus temperatūra viršija oro temperatūrą variklio viduje:

kur K- koeficientas, atsižvelgiant į tai, kad dalis nuostolių statoriaus šerdyje ir apvijos plyšinėje dalyje perduodama per rėmą tiesiai į aplinką;

Šilumos perdavimo koeficientas nuo paviršiaus;

Temperatūros kritimas per priekinių dalių izoliacijos storį:

kur biš.l- vienos ritės priekinės dalies vienpusis izoliacijos storis;

Priekinių dalių išorinio paviršiaus temperatūra viršija oro temperatūrą variklio viduje:

Vidutinis statoriaus apvijos temperatūros kilimas virš oro temperatūros variklio viduje:

Dėl h= 100 mm. priimti. Už priėmimą.

Lygiavertis važiuoklės aušinimo paviršius:

kur yra sąlyginis variklio korpuso briaunų skerspjūvio perimetras;

Variklio nuostolių suma:

Nuostolių, išmetamų į variklio viduje esantį orą, suma:

Variklyje esančio oro temperatūros viršija aplinkos temperatūrą:

Vidutinė statoriaus apvijos temperatūros kilimo virš aplinkos temperatūros vertė:

Varikliams su ir h=100 mm. priimti.

Koeficientas, kuriame atsižvelgiama į aušinimo sąlygų pokyčius per visą korpuso paviršiaus ilgį, kurį prapučia išorinis ventiliatorius:

Reikalingas oro srautas aušinimui:

Oro srautas, kurį užtikrina lauko ventiliatorius:

Ventiliatorius užtikrina reikiamą oro srautą.

11 Variklio konstrukcija

Vienu metu su strypais ir galiniais žiedais liejamos ventiliacijos mentės, bl= 3 mm., Nl=9 vnt, ll= 30 mm., hl= 15 mm..

Lova pagaminta iš aliuminio lydinio su išilginėmis skersinėmis briaunomis, bŠv= 4 mm.. Viršuje suformuotas išvesties įrenginys.

Šonkaulio aukštis:

Briaunų skaičius ketvirtadalyje statoriaus paviršiaus:

Mašinos išvesties įrenginį sudaro uždara gnybtų dėžutė su joje esančia izoliacine gnybtų plokšte. Gnybtų dėžutėje yra įtaisas įvesties laidams tvirtinti.

Išoriniam korpuso pūtimui naudojamas radialinis išcentrinis ventiliatorius, esantis veleno gale, priešingoje pavaros pusėje. Ventiliatorius uždengtas korpusu. Korpusas iš galo yra su grotelėmis oro įleidimui. Ventiliatorius ir korpusas pagaminti iš plastiko. Ventiliatorius sumontuotas ant rakto.

Ventiliatoriaus išorinis skersmuo:

kur Dkorp = D a+2∙ bŠv\u003d 0,168 + 2 4 10 -3 \u003d 0,176 m. ;

Ventiliatoriaus mentės plotis:

Ventiliatoriaus menčių skaičius:

Nuolat perduodamas momentas:

Pagal gautą momentą pasirenkame veleno matmenis: d 1 =24 mm.; l 1 =50mm.; b 1 = 8 mm.; h 1 = 7 mm.; t=4,0 mm.; d 2 = 25 mm.; d 3 = 32 mm..

Pagal pasirinktą veleno guolio skersmenį d 2 = 25 mm, Priimtas guolis 180605.

Išvada

Atlikto elektromagnetinio skaičiavimo rezultatas – suprojektuotas asinchroninis variklis su voverės narvelio rotoriumi, atitinkantis GOST reikalavimus tiek energijos rodiklių (našumo ir), tiek paleidimo charakteristikų atžvilgiu.

Šiluminis skaičiavimas parodė, kad išorinis ventiliatorius užtikrina normaliam aušinimui reikalingą oro srautą.

Projektuojant buvo pasirinkta rėmo medžiaga – aliuminio lydinys. Rėmas pagamintas su išilgine-skersine briauna. Veleno matmenys apskaičiuojami naudojant nuolat perduodamą momentą ir pasirenkamas rutulinis guolis 180605.

Suprojektuoto asinchroninio variklio voverės narvelio techniniai duomenys: galia P 2 = 2,2 kW, vardinė įtampa 230/400 V, polių skaičius 2 p = 6 , sukimosi dažnis n=1148 aps./min., efektyvumas η = 0,81, Galios koeficientas cosφ = 0,74.

Naudotų šaltinių sąrašas

2 Elektros mašinų projektavimas: Proc. universitetams / I.P. Kopylovas, B.K. Klokovas, V.P. Morozkinas, B.F. Tokarevas; Red. I.P. Kopylovas. - 3 leidimas, kun. Ir papildomai. - M.: Aukštesnis. Shk., 2002. - 757p.: iliustr.

3 STO 02069024.101-2010. Bendrieji reikalavimai ir projektavimo taisyklės - Orenburgas, 2010. - 93 p.

* Šis šaltinis yra pagrindinis, daugiau nuorodų į jį nėra.

BRĖŽINIS

Parsisiųsti: Jūs neturite prieigos atsisiųsti failus iš mūsų serverio.

FSBEI HPE "Ugros valstybinis universitetas"

Energetikos departamentas

Karminskaja T.D., Kovaliovas V.Z., Bespalovas A.V., Ščerbakovas A.G.

ELEKTROS AUTOMOBILIAI

Pamoka

atlikti kurso dizainą

disciplina "Elektros mašinos"

studijuojantiems bakalaurams

rengimo kryptis 13.03.02 "Elektros energetika ir elektrotechnika"

Hantimansijskas 2013 m

Šioje pamokoje aprašoma asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi projektavimo metodika, kuri būtina norint atlikti kurso projektavimo užduotį. Kurso projektavimo metu atliekamos tokios užduotys kaip pagrindinių variklio matmenų parinkimas, statoriaus apvijos parametrų ir magnetinės sistemos skaičiavimas, rotoriaus apvijos parametrų ir magnetinės sistemos skaičiavimas, lygiavertės grandinės parametrų nustatymas ir apvijos sukūrimas. Išspręstos asinchroninio variklio mechaninės ir eksploatacinės charakteristikos.

Vadovėlis sudarytas pagal kursų "Elektros mašinos" darbo programas 13.03.02 krypties "Elektros energetika ir elektrotechnika" studentams. Jis gali būti naudingas kitų elektros ir elektromechanikos sričių bei specialybių studentams, taip pat specialistams, užsiimantiems įvairios paskirties asinchroninių mašinų tyrimais, projektavimu ir eksploatavimu.

Įvadas

Pradiniai duomenys projektavimui

Užduočių variantai projektuojant

1 skyrius

1.1. Pagrindinio variklio matmenų pasirinkimas.

1.2. Statoriaus apvijų parametrų skaičiavimas

1.3. Oro tarpo skaičiavimas

1.4. Rotoriaus apvijos parametrų skaičiavimas.

1.5. Įmagnetinimo srovės apskaičiavimas

1.6. Variklio darbo režimo parametrų skaičiavimas

1.7. Aktyvių nuostolių variklyje skaičiavimas

1.8. Variklio našumo skaičiavimas

1.9. Pradinių charakteristikų skaičiavimas.

2 skyrius

2.1. AD-KP programos aprašymas

2.2. Programos "AD - KP" taikymo pavyzdys

Išvada

PROGRAMOS

Bibliografija

Įvadas.

Asinchroninė mašina yra bešepetė kintamosios srovės mašina, kurioje rotoriaus greičio ir srovės dažnio santykis grandinėje, prie kurios yra prijungta mašina, priklauso nuo apkrovų. Kaip ir bet kuri elektros mašina, asinchroninė mašina turi grįžtamumo savybę, t.y. gali dirbti tiek variklio, tiek generatoriaus režimu. Tačiau praktikoje labiausiai paplitęs yra variklio veikimo režimas. Šiandien asinchroninis variklis yra pagrindinis daugumos mechanizmų ir mašinų variklis. Daugiau nei 60 % visos pagaminamos elektros energijos suvartoja elektros mašinos, o didelę šio suvartojimo dalį (apie 75 %) sudaro asinchroniniai varikliai. Asinchroniniai varikliai gana plačiai paplito dėl šių privalumų: maži gabaritai, paprasta konstrukcija, didelis patikimumas, didelis efektyvumas, santykinai maža kaina. Asinchroninio variklio trūkumai yra šie: sunkumai reguliuojant sukimosi greitį, didelės paleidimo srovės, mažas galios koeficientas, kai mašina veikia beveik tuščiąja eiga. Pirmąjį ir antrąjį iš trūkumų galima kompensuoti naudojant dažnio keitiklius, kurių naudojimas išplėtė asinchroninių mašinų taikymo sritį. Dėl dažnio keitiklių asinchroninis variklis plačiai naudojamas srityse, kuriose tradiciškai buvo naudojamos kitų tipų elektros mašinos, pirmiausia nuolatinės srovės mašinos.

Kadangi esami asinchroniniai varikliai pasižymi daugybe trūkumų, laikui bėgant nuolat kuriamos naujos asinchroninių variklių serijos, kurios turi aukštesnius techninius ir ekonominius rodiklius, lyginant su ankstesnių serijų asinchroniniais varikliais, geresnes eksploatacines ir mechanines charakteristikas kokybės požiūriu. . Be to, dažnai reikia kurti ir modernizuoti specialios paskirties asinchroninius variklius. Šie varikliai apima:

panardinamieji asinchroniniai varikliai (SEM), naudojami elektriniams panardinamiesiems siurbliams (ESP) varyti. Tokių variklių konstrukcijos ypatybė yra ribotas išorinio skersmens dydis, kurio matmenys pateikiami pagal vamzdžio, kuriame yra variklis, skersmenį. Be to, variklis dirba pakankamai aukštoje temperatūroje, todėl sumažėja jo išvystyta galia. Dėl šių aplinkybių reikia sukurti specialią asinchroninių variklių konstrukciją;

varikliai, dirbantys kartu su dažnio keitikliais, atliekančiais jų reguliavimo funkcijas. Kadangi dažnio keitikliai generuoja daugybę harmoninių komponentų variklio maitinimo įtampos kreivėje, harmoninių komponentų buvimas lemia papildomus variklio nuostolius ir sumažina jo efektyvumą žemiau vardinės vertės. Projektuojant asinchroninį variklį, veikiantį kartu su dažnio keitikliais, reikia atsižvelgti į šią savybę, o aukštesnių harmonikų buvimas maitinimo įtampos kreivėje neturėtų sukelti papildomų galios nuostolių.

Nurodytas specialaus vykdymo asinchroninių variklių sąrašas gali būti tęsiamas ir iš čia galime padaryti tokias išvadas:

reikia sukurti naujas asinchroninių variklių serijas;

reikia įvaldyti esamus asinchroninių variklių projektavimo metodus, kad būtų išspręsta minėta problema;

reikia sukurti naujus asinchroninių variklių projektavimo metodus, kurie leistų sunaudojant mažiau laiko projektavimui sukurti naują asinchroninių variklių seriją su geresniais techniniais ir ekonominiais rodikliais.

Kurso projektavimo užduoties atlikimo tikslas – asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi, turinčio nurodytus parametrus, sukūrimas, remiantis esamu ir praktikoje plačiai naudojamu asinchroninių variklių projektavimo metodu.

Pradiniai duomenys projektavimui.

Sukurtas asinchroninis variklis su voverės narvelio rotoriumi turi turėti šiuos paso duomenis:

Nominali (fazinė) maitinimo įtampa U 1nf, V;

Tinklo maitinimo įtampos dažnis f 1 , Hz;

Maitinimo įtampos fazių skaičius m 1

Nominali galia R 2, kW;

Sinchroninio sukimosi greitis n 1, aps./min.

Vardinė naudingumo vertė η (ne mažesnė kaip), santyk. vienetai;

Nominali galios koeficiento cos(φ) vertė (ne mažesnė kaip), rel. vienetai;

Struktūrinis vykdymas;

Vykdymas pagal apsaugos nuo aplinkos poveikio būdą;

Kurso projektavimo metu būtina suprojektuoti asinchroninį variklį su voverės narvelio rotoriumi, turintį nurodytus paso duomenis, o gauto asinchroninio variklio pagrindinius rodiklius palyginti su analogiško pramonės gaminamo variklio (kaip Analogai, apsvarstykite AIR serijos asinchroninius variklius, kurių paso duomenys pateikti 1 PRIEDĖJE)

Skaičiavimo rezultatai turi būti pateikti aiškinamojo rašto forma.

Padarykite sukurto asinchroninio variklio brėžinį ir pateikite jį A1 formatu.

Pastaba: duota pamoka kurso dizainas sudaromas darbo knygos forma, kuri gali būti pavyzdys atliekant skaičiavimus aiškinamojo rašto forma. Taip pat pateikiamas asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi apskaičiavimo pavyzdys, kuriame yra šie pradiniai duomenys:

					n 1, aps./min	bent jau	Cos(φ), r.u. bent jau

Dizainas – IM1001;

Vykdymas pagal apsaugos nuo aplinkos poveikio būdą - IP44;

Projektavimo užduočių variantai.

Varianto numeris	Pradiniai duomenys projektavimui
		n 1, aps./min		bent jau

Visoms užduoties parinktims šie suprojektuotų variklių paso duomenys turi tokias pačias reikšmes:

Maitinimo įtampa (fazės reikšmė) U 1fn, V - 220;

Maitinimo įtampos dažnis f 1, Hz - 50;

Maitinimo įtampos fazių skaičius m 1 - 3;

Dizainas IM1001;

Vykdymas pagal apsaugos nuo aplinkos poveikio būdą IP44;