ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Пояснительная записка к курсовому проекту
по электрическим машинам
Выполнил студент группы
Принял преподаватель:
2001
Согласно заданию необходимо спроектировать трехфазный асинхронный электродвигатель мощностью 19 кВт, с частотой вращения поля 1000 об/мин, напряжением 220/380 В при частоте 50 Гц; ротор – короткозамкнутый, исполнение двигателя по степени защиты IP44. В качестве базовой модели принята конструкция асинхронного двигателя серии 4А. При проектировании использованы методика и рекомендации, содержащиеся в [1].
1 ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ
1.1 Число пар полюсов
2p = 6,
где - частота напряжения,
- синхронная частота вращения, об/мин.
1.2 Высота оси вращения h, значение наружного диаметра
Принимаем для двигателя с = 19 кВт h = 180 мм, соответствующее стандартное значение наружного диаметра = 313 мм.
1.3 Внутренний диаметр статора
принимаем D = 225 мм,
где - отношение диаметров статора, зависящее от числа полюсов 2p: при 2p = 6 значение лежит в пределах , выбираем значение .
1.4 Полюсное деление
1.5 Расчетная мощность
где - номинальная мощность,
- отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, = 0.968;
и cos - КПД и коэффициент мощности двигателя в номинальном режиме, для ближайшего серийного двигателя с P = 18,5 кВт принимаем = 0.88, cos = 0.87.
1.6 Расчетная длина воздушного зазора
принимаем
где - синхронная угловая скорость вращения двигателя;
- коэффициент формы поля, предварительно принимаем = 1.11;
- индукция в воздушном зазоре, предварительно принимаем = 0.797 Тл;
А – линейная нагрузка, предварительно принимаем А =
- обмоточный коэффициент обмотки статора, зависящий от типа обмотки и параметров. Для статоров двигателей мощностью 15…110 кВт рекомендуется применять двухслойную всыпную петлевую обмотку из круглого провода, выполняемую распределенной по пазам, с укорочением шага. Для таких обмоток при 2р = 6 предварительно принимаем = 0.92.
При двигатели выполняют без радиальных и аксиальных вентиляционных каналов, при этом сердечники статора и ротора представляют собой пакеты из листовой стали, для которой принимаем
1.7 Критерий правильности выбора главных размеров D и
Данное значение лежит в пределах допустимой зоны для двигателей со степенью защиты IP44.
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ПАЗОВ, ВИТКОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА ОБМОТКИ СТАТОРА
2.1 Возможные числа пазов статора находятся в диапазоне
принимаем
где - предельные значения зубцового деления статора, которые определяются из промежутка = 3 – число фаз статора.
При этом число пазов на полюс и фазу
2.2 Окончательное значение зубцового деления статора
.
2.3 Номинальный фазный ток статора
где - номинальное фазное напряжение обмотки статора,
2.4 Число эффективных проводников в пазу
где - число параллельных ветвей фазы. Значение а определяется из соотношения .
2.5 Окончательные значения величин:
- число эффективных проводников в пазу ;
- число витков фазы обмотки статора ;
- линейная токовая нагрузка
.
2.6 Шаг двухслойной обмотки статора
где - относительный шаг (предварительно принимаем его равным 5/6);
- полюсное деление, выраженное числом пазов (зубцов) статора. ............
