Курсовая работа: Проектирование асинхронных двигателей

h0 = hп2 – hш2 – hш2 = 36,9 – 0,7 – 0,3 = 35,9 мм.

Для рабочего режима kд = 1.

b1 =7 мм, bш = 1,5 мм; hш = 0,7 мм; hш = 1 мм (п. 2.4.9).

lп2 = = 3,1.

lл2 = = = 0,44.

lд2 = *x, где x »1 [4, стр.246].

lД2 = = 1,8.

Σl = lп2 + lл2 + lд2 = 3,1 + 0,4 + 1,8 = 5,34.

х2 = 7,9*50*0,186*5,34*10-6 = 389*10-6 Ом.

Приводим х2 к числу витков статора:

х2 = х2 *= = 1,4 Ом.

Относительное значение: х2*= х2 = 1,4*= 0,12.

2.6.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

Расхождение значений индуктивного сопротивления обмотки статора (20%) проектируемого двигателя с справочным связано в первую очередь с тем, что в расчетном двигателе число эффективных проводников в пазу меньше, чем в аналоге (так как в расчетном двигателе меньше линейная токовая нагрузка), Þ меньше число витков в фазе обмотки статора, что напрямую влияет на значение индуктивного сопротивления. Также в проектируемом двигателе несколько меньшими оказались размеры паза статора (его высота и ширина большей и меньшей частей), что повлияло на уменьшение величины коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния, от которого пропорционально зависит индуктивное сопротивление статора.

2.7. Расчет потерь

2.7.1. Потери в стали основные:

Pст.осн. = р1,0/50 (kдаBa2ma + kдzBz12mz1), где

р1,0/50 - удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц.

р1,0/50 = 2,5 Вт/кг. [4. стр.206].

β – показатель степени, β = 1,5 [4. стр.206].

kда и kдz - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. kда = 1,6; kдz = 1,8 [4. стр.206].

ma - масса стали ярма статора,

ma = p(Da - ha )hakс1gс =3,14*(0,349 - 0,0238)*0,0238*0,186*0,97*7,8*103 = 34,22 кг,

где ha = 23,8 мм (п.2.3.1);

gс - удельная масса стали; gС = 7,8*103 кг/м3 [4. стр.206].

mz1 - масса стали зубцов статора,

mz1 = hz1 bz1ср.Z1ст kс1 gс = 25,2*10-3*5,24*10-3*72*0,186*0,97*7,8*103 = 13,38 кг,

где hz1 =25,2 мм, bz1ср = 5,24 мм. (п.2.3.1 и п.2.3.2).

Pст. осн. = 2,6*1*(1,6*1,452*34,22+1,8*1,732*13,38) = 486,72 Вт.

2.7.2. Поверхностные потери в роторе.

Pпов2 = pпов2(t2 - bш2)Z2ст2, где

pпов2 - удельные поверхностные потери в роторе:

pпов2 = 0,5k02(B02*t1*103)2;

B02 - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора:

B02 = b02,

b02 зависит от соотношения ширины шлица пазов статора к воздушному зазору:

bш1/d = 3,7/0,5 = 7,4 Þ b02 = 0,36 [4. стр.206].

k02 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери: k02 =1,5 [4. стр.206].

B02 = 0,36*1,25*0,8 = 0,36 Тл.

pпов2 = 0,5*1,5**(0,36*11)2 = 568 *(16,8 - 1,5)*24 *0,091 = 227,2 Вт.

Pпов2 = 227,2*(13,5 – 1,5)* 10-3 *58*0,186 = 29,4 Вт.

2.7.3. Пульсационные потери в зубцах ротора.

Pпул2 = 0,11mz2, где (115)

Bпул2 - амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов :

Bпул2 = Bz2 =  = 0.147 Тл.

mz2 - масса стали зубцов ротора,

mz2 = Z2 hz2 bz2 ст2 kс2 gс =58*34,10*10-3*6,16*10-3*0,186*0,97*7,8*103 = 17,52 кг.

Pпул2 = 0,11*= 211 Вт.

2.7.4. Сумма добавочных потерь в стали.

Pст.доб. = Pпов1 + Pпул1 + Pпов2 + Pпул2 = 29,4 + 211 = 240,4 Вт.

2.7.5. Полные потери в стали.

Pст. = Pст. осн. + Pст. доб. = 486,72 + 240,4 = 727,12 Вт.

2.7.6. Добавочные потери при номинальном режиме.

Pдоб.н = 0,005 P1н = 0,005 P2н /η = 0,005*30000/0,91 = 164,8 Вт.

2.7.7. Механические потери.

Pмех = KтDa4

Kт = 1,3(1 - Da) [4, стр.208] Þ Pмех = 1,3(1 – 0,349)0,3494 = 125,6 Вт.

2.7.8. Холостой ход двигателя.

Iх.х. = , где

Iх.х.а. = ;

Pэ1 х.х. = mIm2r1 = 3*8,782*0,498 = 115,2 Вт.

Iх.х.а. = = 0,849 А.

Iх.х. = = 8,82 А.

cos jхх = Iх.х.a / Iх.х. = 0,858 / 8,82 = 0,1.

2.8 Расчет рабочих характеристик

Активное сопротивление намагничивающего контура:

r12 = Pст. осн. /(m*Im2) = 486,72 / (3*8,782) = 2,11 Ом.

Индуктивное сопротивление намагничивающего контура:

x12 = U1н/Im - x1 = 380/8,78 – 1,12 = 42,16 Ом.

c1 = 1+x1 /x12 = 1+1,12/42,16 = 1,027 Ом.

g = = =

= arctg 0,0067 = 0,628 o = 23¢ < 1o

Активная составляющая тока холостого хода :

I0a = (Pст. осн. +3*Im2*r1) / (3*U1н) = = 0,535 A.

a’= c12 = 1,0272 = 1,055

b’ = 0

a = c1r1 = 1,027*0,542 = 0,511 Ом

b = c1(x1+c1x’2) = 1,027(1,12+1,027*1,4) = 2,627 Ом.

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения :

Pст. + Pмех. = 727,12+125,6 = 852,17 Вт.

Таблица 1. Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10