Номинальная мощность на валу электродвигателя P2 ном = 100 кВт; номинальное значение линейного напряжения Uл = 600 В; номинальная частота питающего напряжения f1 ном = 50 Гц, номинальное значение скольжения Sном = 0,028 о.е., допустимая частота вращения ротора n2 max= 12,8 1/c

Для U 380 ( B = 0,01 м, Кл находится по [2]: .
Средняя ширина катушки всыпной обмотки статора:

Длинна вылета лобовой части катушки:
;
,
где kвыл =0,4 по [2] для 2р=8.
Относительное значение активного сопротивления обмотки статора:
;
Активное сопротивление фазы обмотки ротора:
;
,
где rc - cопротивление стержня короткозамкнутого ротора:
;
,
rкл - cопротивление участка замыкающего кольца, расположенного между двумя соседними стержнями:
;

Для литой алюминиевой обмотки ротора
Приводим к числу витков обмотки статора:

Отметим, что скос пазов отсутствует kск= 1.
Относительное значение приведенного активного сопротивления фазы обмотки ротора:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

где (П1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора:
;
;
где =1 и k'(=1 - коэффициенты магнитной проводимости пазового рассеяния;
(Л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки статора:

(Д1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора:

где ( – коэффициент учитывающий укорочение шага обмотки и размерные соотношения зубцовых зон и воздушного зазора, рассчитывается:
;
;
По [2] принимаем .
Относительное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки статора:
;
.
Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора:
;
Ом,
где (П2 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора:
;

(Л2 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки ротора:
;
;
(Д2 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора:
;
где (– коэффициент учитывающий укорочение шага обмотки и размерные соотношения зубцовых зон и воздушного зазора:
;
.
При закрытых пазах .
Приводим к числу витков статора по [2]:



6. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Потери в стали основные:
;
Вт,
где р1,0/50 - удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц, для cтали 2013 по [2];
( - показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания, ( = 1,3;
kДА и kДZ - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечению участков магнитопровода и технологических факторов kДА = 1,6 и kДZ = 1,8;
mа - масса стали ярма статора:

где (с - удельная масса стали, в расчетах принимается
mZ1 - масса стали зубцов статора:

Поверхностные потери в роторе:
;
,

где (пов2 - удельные поверхностные потери:


где Во2 - амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора:
,
где (02 – коэффициент, учитывающий отношение ширины шлица пазов статора к воздушному зазору, (02=0,9.
Пульсационные потери в зубцах ротора:

где Впул2 - амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов:

mZ2 - масса стали зубцов ротора:

Суммарные добавочные потери в стали:
;
.
Полные потери в стали:
;
.
Механические и вентиляционные потери:

Для двигателей с 2р=8 коэффициент равен:

Ток холостого хода двигателя:

где Iх.х.а - активная составляющая тока холостого хода:
7 Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя
Параметры:

[используем приближенную формулу, так как |γ| < 1˚:
Активная составляющая тока синхронного холостого хода:

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения,
Рст + Рмех = 1478,4 + 660 = 2138,4 Вт.
Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений . Результаты расчета сведены в табл. 7.1

Таблица 7.1 – Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Р2ном = 100 кВт; U1 = 346 В; 2р = 8; Ioa = 1.2 A; Iop = Iμ = 26,5 A;
Рст + Рмех = 2,1 кВт; r1 = 0,089 Ом; г’2 = 0,071 Ом; с1 = 1,02; a’ = 1,04; а = 0,091 Ом; b’ = 0; b = 0,8 Ом

№ Расчетная Размер- Скольжение s sном п/п Формула ность 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,028 1 a’г’2/s Ом 15,07 7,53 5,02 3,76 3,01 2,51 2,15 1,89 5,58 2 R=a+a’г’2/s Ом 15,16 7,62 5,11 3,86 3,10 2,60 2,24 1,98 5,67 3 X=b+b’г’2/s Ом 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 4 Z=(R²+X²)½ Ом 15,18 7,66 5,17 3,94 3,20 2,72 2,39 2,14 5,73 5 I’’2=U1/Z А 26,05 51,61 76,45 100,42 123,44 145,17 165,64 184,57 65,91 6 cosφ’2=R/Z ---- 1,02 1,01 1,01 1,00 0,99 0,97 0,96 0,94 1,01 7 sinφ’2=X/Z ---- 0,06 0,11 0,16 0,21 0,26 0,31 0,35 0,39 0,14 8 I1a=I0a+I’’2cosφ’2 А 27,24 52,58 76,76 99,53 120,72 139,86 156,93 171,77 75,59 9 I1p=I0p+I’’2sinφ’2 А 21,81 25,92 32,48 41,19 51,88 33,35 77,05 90,72 30,79 10 I1=(I²1a+I²1p)½ А 34,89 58,62 83,34 107,71 131,40 153,80 174,82 194,25 81,60 11 I’2=c1I’’2 А 26,57 52,64 77,98 102,43 125,91 148,07 168,95 188,26 77,98 12 P1=3U1I1a·10ˉ³ кВт 31,06 57,91 87,51 113,46 137,62 159,45 178,90 195,82 106,38 13 Pэ1=3I1²r1·10ˉ³ кВт 0,32 0,90 1,82 3,04 4,52 6,19 8,00 9,87 1,82 14 Pэ2=3I’2²г’2·10ˉ³ кВт 0,15 0,58 1,27 2,19 3,31 4,58 5,96 7,40 1,27 15 Pдоб=0,005P1 кВт 0,16 0,29 0,44 0,57 0,69 0,80 0,89 0,98 0,44 16 ΣP=Pст+Pмех+Pэ1+Pэ2+Pдоб кВт 2,80 3,95 5,70 7,98 10,70 13,75 17,03 20,43 5,70 17 P2=P1-ΣP кВт 33,86 61,85 93,21 111,24 127,92 152,80 165,33 185,65 100,00 18 η=1-ΣP/P1 ---- 0,93 0,95 0,95 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,95 19 cosφ=I1a/I1 ---- 0,72 0,84 0,86 0,86 0,86 0,85 0,84 0,82 0,86








Рисунок 7.1 – Рабочие характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором
Таблица 7.2 – Сравнение рабочих характеристик.
Харак- теристика Начальные данные Данные спроектированного двигателя Отличие, % sном 0,028 0,0302 3,8 cosφном 0,84 0,86 0,7 η 0,93 0,935 0,5


Заключение

В данной работе был рассчитан и спроектирован асинхронный двигатель, в частности, был произведен выбор главных размеров, определены размеры зубцов и пазов статора и ротора, параметры магнитной цепи, сопротивления обмоток. Были рассчитаны номинальный режим работа двигателя, режим холостого хода и короткого замыкания, построены графики рабочих и пусковых характеристик. Также был выполнен тепловой расчёт.
По полученным значениям относительной погрешности можно судить о правильности выполненных расчетов. Спроектированный двигатель полностью удовлетворяет техническому заданию
Список литературы

Задание на курсовой проект с МУ.Электрические машины Под ред. Орлов В.В., Вырыханов Д.А., Мухамбетов С.Б..–М. 2014
Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / П79 И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: Высш.шк., 2002. – 757 с.: ил.
Рабочая тетрадь по курсовому проектированию «Асинхронный двигатель» Омск 2000 г.
Гольдберг О. Д., Гурин Я. С., Свириденко И. С. Проектирование электрических машин: Учеб. для втузов / Под ред. О. Д. Гольдберга. 2 – е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001. – 430 с.: ил.
Ермолин Н. П. Электрические машины. Учебник для втузов. М.: Высш. шк., 1975. – 295 с.: ил.
Копылов И. П. Электрические машины: Учеб. для вузов. – 2 - е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2000. – 607 с.
Методические указания к выполнению курсового проекта по электрическим машинам. №11, 1990г. (№128, 1984).


















16











Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист





Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист