Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Новые материалы

Топ:

Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...

Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...

Интересное:

Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...

Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...

Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

Руководитель: Протасеня М.Л.

2019-08-07

0.00 из 5.00 0 оценок

Заказать работу

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Руководитель: Протасеня М.Л.

Минск 2018

Лист задания

Оглавление

Введение. 4

1. Выбор главных размеров. 5

2. Расчет статора. 6

3. Расчет ротора. 8

3. Расчет намагничивающего тока. 10

5. Расчет параметров рабочего режима. 12

6. Расчет потерь. 14

7. Расчет рабочих характеристик. 16

8. Расчет пусковых характеристик. 19

9. Тепловой расчет. 23

10. Определение расходов активных материалов и показателей их использования. 25

Вывод. 26

Литература. 27

Введение

Электрические машины играют решающую роль в современной электроэнергетике. Асинхронные двигатели занимают главное место среди всех видов электрических двигателей. На них приходиться потребление более 80 процентов всей вырабатываемой электроэнергии. Поэтому проектирование, эксплутационные свойства производство и эксплуатация асинхронных двигателей являются важным фактором экономики нашей страны.

В данной работе производим проектирование асинхронного двигателя исполнения АИР180М2. При проектировании электрической машины рассчитываем размеры статора и ротора, производим расчет характеристик машины и приближенный тепловой расчет, выбираем типы обмоток, обмоточные провода, изоляцию материалы, активных и конструктивных частей двигателя. Отдельные части рассчитываем и конструируем так, чтобы при изготовлении машины трудоемкость и расход материалов был наименьшими, а при эксплуатации машина обладала наилучшими энергетическими показателями, для этого пользуемся указаниями и данными из литературы. При проектировании учитывали необходимость соответствия экономических и технических показателей двигателя требованиям государственным и отраслевым стандартам.

Проектируемый асинхронный двигатель имеет конструктивное исполнение IМ 1081 (ГОСТ 2479-79), степень защиты IP44 (ГОСТ 17494-72), способ охлаждения ICA0141 (ГОСТ 20459-75), климатическое исполнение УЗ (ГОСТ 15150-69).

Таблица 1 – Технические данные асинхронного двигателя АИР180М2УЗ

Мощность, кВт	Скольжение, %	КПД, %	cosf	M_max/M_ном	M_п/M_ном	I_п/I_ном
30	4	90,7	0,9	2,5	2,1	7,3

Присоединительные и габаритные размеры по ГОСТ 19523-81.

Конструктивное исполнение.

Станина литая чугунная с внутренними ребрами, на которые крепиться сердечник статора; наружные ребра для охлаждения. Подшипниковые щиты литые чугунные. Сердечник выполнен из стали марки 2211 (ГОСТ 21427.2-83) толщиной 0,5 мм. Сердечник статора скрепляют скрепами. Изоляция класса нагревостойкости F.Обмотка всыпная двухслойная из медного провода марки ПЭТМ. Обмотка ротора короткозамкнутая, отлитая из алюминия вместе с вентиляционными лопатками. Вентилятор отливается из алюминия и крепится на валу с помощью стальной втулки и шпонки. Вал изготовлен из стали марки 45. Подшипники качения серии 180000. Упрощенная конструкция подшипникового узла. Вводное устройство может поворачиваться на 180° и допускает присоединение к двигателю гибкого металлического рукава и кабелей с алюминиевыми и медными жилами, с резиновой или пластмассовой оболочкой.

Выбор главных размеров.

1. Число пар полюсов: 2р=2

2. Высота оси вращения: h=180 мм.

Из таб. 6-6[1] принимаем D_a=0.313м.

3. Внутренний диаметр статора (по таб. 6-7[1]):

4.Полюсное деление:

5.Расчетная мощность:

кВ

k_E по рис. 6-8

h,cosf из таб.1

6.Электромагнитные нагрузки(предварительно) по рис. 6-11[1]

А=38000А/м; В=0.74Тл.

7.Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки (предварительно)k_об=0.905

8.Расчетная длина воздушного зазора:

рад/с

9.Отношение

в норме (рис.6-14,а[1])

Расчет статора

10. Предельные значения t₁ (по рис. 6-15[1]): t₁_max=0.0175м,t₁_min=0.015м

11. Число пазов статора

Принимаем Z₁=30, тогда

12.Зубцовое деление статора(окончательно):

мм

13.Число эффективных проводников в пазу, при условии, а=1:

14.Принимаем а=2 тогда эффективных проводника в пазу.

15.Окончательные значения электромагнитной нагрузки:

Число витков в фазе обмотки

Для двухслойной обмотки с укорочением

А/м

Вб

Тл

Значения находятся в допустимых пределах (рис. 6-11 [1])

16.Плотность тока в обмотке статора (предварительно):

А/м²

где AJ=185×10⁹ А²/м² (по рис. 6–16,б [1])

17.Сечение эффективного проводника(предварительно):

мм²

принимаем n_эл=5, тогда q_эл=5.76/5=1.15. Обмоточный провод ПЭТМ по [1],

q_эл=1,094 мм², d_эл=1,18 мм, d_из=1,26мм, q_эф=5×q_эл=5×1.094=5.47мм².

18.Плотность тока в обмотке статора:

А/мм²

19.Принимаем по таб. 6-10 [1] индукцию в зубцах B_Z₁=1.8Тл и ярме B_a=1,5Тл статора. Для оксидированных листов стали k_С=0.97

мм

20.Размеры паза в штампе принимаем: h_ш=1мм; b_ш=4мм.

мм

мм Рис.1

мм

21.Размеры паза на просвет с учетом припуска на сборку:

мм

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, односторонняя толщина изоляции по таб. 3-8 b_из=0.4мм,:

мм²

Площадь поперечного сечения прокладки:

мм²

Площадь сечения, приходящаяся для размещения проводников:

мм²

22.Коэффициент заполнения паза:

Полученное значение коэффициента соответствует требованиям механизированной укладки [2].Наносим размеры паза на рис.1

Расчет ротора

23.Воздушный зазор:

мм

24.Число пазов ротора (по таб. 6-15): Z₂=22

25.Внешний диаметр ротора: м

26.Длина ротора: l₂=l_d=0.14м

27.Зубцовое деление ротора:

мм

28.Внутренний диаметр ротора соответствует диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал

29.Ток в стержне короткозамкнутой обмотки ротора:

k_i=0.92-коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и соотношение сопротивлений на отношение I₁/I₂(по рис 6-22[1]).

30.Площадь поперечного сечения стержня:

мм²

31.Паз ротора:

По таб. 6-10 [1] индукцию в зубцах ротора B_Z₁=1.8Тл.

Допустимая ширина зубца ротора

мм

Размеры паза ротора:

принимаем h_ш=0.7мм;b_ш=1.5мм;h_ш¢=1.0мм.

мм

Сечение стержня:

мм²

Полная высота паза:

мм

Высота зубца ротора:

мм

32.Плотность тока в стержне короткозамкнутой обмотки ротора

А/мм²

Наносимразмеры паза ротора на рис.2

33.Площадь поперечного сечения короткозамыкающих колец

мм²

Размеры короткозамыкающих колец

мм

мм²

мм

Рис. 2

Расчет потерь

46.Основные потери в стали

=454 Вт

Для стали марки 2211 Р_1.0/50=2.55Вт/кг. По таб. 6-24 k_da=1.6; k_dz=1.8. [1]

Масса ярма статора:

кг

Масса зубцовой зоны статора:

кг

47.Поверхностнвые потери в роторе:

Вт

Амплитуда пульсаций

Тл

по рис 6-41 b₀₂=0.3. [1]

Удельные поверхностные потери ротора:

Вт/м²

48.Пульсационные потери в зубцах ротора:

Вт

Амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубца ротора

Тл

Масса зубцовой зоны ротора:

кг

49.Сумма добавочных потерь в стали:

Вт

50.Полные потери в стали:

Вт

51.Механические потери:

Вт

52.Добавочные потери при номинальном режиме:

Вт

53.Холостой ход двигателя и расчет цепи намагничивания.

Электрические потери в статоре холостого хода:

Вт

Активная составляющая тока холостого хода:

Полный ток холостого хода:

Параметры цепи намагничивания:

Ом

Сопротивления цепи намагничивания в относительных единицах:

Единица

Скольжение

0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.0179 1

Ом 14.678 7.339 4.893 3.67 2.936 2.446 4.100 2

Ом 0 0 0 0 0 0 0 3

Ом 14.805 7.466 5.019 3.796 3.062 2.573 4.227 4

Ом 0.948 0.948 0.948 0.948 0.948 0.948 0.948 5

Ом 14.835 7.526 5.108 3.913 3.206 2.742 4.332 6

А 14.830 29.233 43.069 56.227 68.629 80.232 50.789 7

0.998 0.992 0.983 0.97 0.955 0.938 0.976 8

0.064 0.126 0.186 0.242 0.296 0.346 0.219 9

A 15.569 29.771 43.091 55.322 66.331 76.056 50.328 10

А 14.047 16.782 21.092 26.721 33.392 40.834 24.213 11

А 20.97 34.175 47.976 61.437 74.262 86.324 55.850 12

А 15.174 29.912 44.068 57.531 70.222 82.093 51.967 13

кВт 10.276 19.649 28.44 36.512 43.778 50.197 33.216 14

кВт 0.163 0.434 0.855 1.402 2.048 2.768 1.158 15

кВт 0.048 0.188 0.408 0.696 1.037 1.417 0.568 16

кВт 0.023 0.061 0.120 0.198 0.289 0.39 0.163 17

кВт 1.547 1.995 2.696 3.608 4.686 5.887 3.202 18

кВт 8.729 17.653 25.744 32.905 39.092 44.31 30.015 19

0.849 0.898 0.905 0.901 0.893 0.883 0.904 20

0.742 0.871 0.898 0.900 0.893 0.881 0.901

П/п

Расчетная формула

Единица

Скольжение

1 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 1

2.341 2.094 1.813 1.480 1.282 1.047 0.74 0.523 2

1.3 1.0 0.65 0.33 0.20 0.10 0.026 0.0067 3

1.756 1.556 1.336 1.152 1.085 1.038 1.007 1 4

1.436 1.321 1.194 1.088 1.049 1.022 1.004 1 5

Ом 0.101 0.093 0.084 0.076 0.074 0.072 0.07 0.07 6

0.66 0.725 0.82 0.88 0.92 0.95 0.97 0.98 7

0.725 0.739 0.759 0.774 0.784 0.794 0.815 0.851 8

Ом 0.387 0.394 0.405 0.413 0.418 0.423 0.434 0.454 9

Ом 0.2514 0.2678 0.2825 0.2998 0.309 0.3199 0.3468 0.391 10

Ом 0.2936 0.3001 0.3028 0.3095 0.3122 0.3164 0.328 .3469 11

1.0102 1.0105 1.0105 1.0108 1.0109 1.0110 1.0114 1.0121 12

Ом 0.225 0.241 0.265 0.316 0.372 0.486 0.836 1.543 13

Ом 0.548 0.571 0.588 0.613 0.625 0.640 0.679 0.743 14

A 371.522 355.164 341.019 319.103 302.692 273.827 204.346 128.508 15

A 374.786 358.489 344.39 322.454 305.975 276.917 206.898 130.437 16

6.696 6.405 6.153 5.761 5.467 4.948 3.697 2.33 17

1.402 1.474 1.637 1.959 2.266 2.71 2.966 2.336

Тепловой расчет

Тепловой расчет производим в упрощенном виде.

57.Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

Вт

По рис. 6-63[1] выбираем П_р; по рис. 6-59 [1] выбираем a₁ и a_В

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора

Расчетный периметр поперечного сечения паза

мм

Перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки статора

мм

Вт

Превышение температуры наружной поверхности лобовой части обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:

Превышение температуры внутри двигателя над температурой окружающей среды:

Вт

м²

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

°С

58.Расчет вентиляции. Требуемый для охлаждения расход воздуха:

м³/с

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором должен быть больше расхода воздуха на охлаждение:

м³/с

Вывод

В результате проведенной работы был произведен расчет параметров и конструкции асинхронного двигателя АИР180М2УЗ. Были выбраны оптимальные размеры электрической части конструкции, такие как внутренний диаметр статора, длина и толщина воздушного зазора между статором и ротором, длина статора и ротора, число и размеры пазов статора и ротора. Исходя из выбранных размеров, были рассчитаны параметры схемы замещения. По параметрам схемы замещения были получены рабочие и пусковые характеристики, соответствующие асинхронному двигателю.

Таблица 4 – Сравнение параметров каталожного и спроектированного двигателей

	Мощ-ность, кВт	Сколь-жение, %	КПД, %	cosf	M_max/M_ном	M_п/M_ном	I_п/I_ном
Каталожный	30	4	90,7	0.90	2.1	2,1	7.3
Рассчитан-ный	30	2	90	0.90	2.9	1,4	6.7

Литература

1.Проектирование электрических машин: Учебное пособие для вузов. И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов и др. Под ред. И.П. Копылова. – М.:Энергия,1980.-496 с.

2.Справочник по электрическим машинам: В 2 т./Под ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова т.1-М.: Энергоатомиздат,1988.-456 с.

3. Пиотровский Л.М. Электрические машины. – М.: Энергия, 1950.

Руководитель: Протасеня М.Л.

Минск 2018

Лист задания

Оглавление

Введение. 4

1. Выбор главных размеров. 5

2. Расчет статора. 6

3. Расчет ротора. 8

3. Расчет намагничивающего тока. 10

5. Расчет параметров рабочего режима. 12

6. Расчет потерь. 14

7. Расчет рабочих характеристик. 16

8. Расчет пусковых характеристик. 19

9. Тепловой расчет. 23

10. Определение расходов активных материалов и показателей их использования. 25

Вывод. 26

Литература. 27

Введение

Таблица 1 – Технические данные асинхронного двигателя АИР180М2УЗ

Мощность, кВт	Скольжение, %	КПД, %	cosf	M_max/M_ном	M_п/M_ном	I_п/I_ном
30	4	90,7	0,9	2,5	2,1	7,3

Присоединительные и габаритные размеры по ГОСТ 19523-81.

Конструктивное исполнение.

Выбор главных размеров.

1. Число пар полюсов: 2р=2

2. Высота оси вращения: h=180 мм.

Из таб. 6-6[1] принимаем D_a=0.313м.

3. Внутренний диаметр статора (по таб. 6-7[1]):

4.Полюсное деление:

5.Расчетная мощность:

кВ

k_E по рис. 6-8

h,cosf из таб.1

6.Электромагнитные нагрузки(предварительно) по рис. 6-11[1]

А=38000А/м; В=0.74Тл.

7.Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки (предварительно)k_об=0.905

8.Расчетная длина воздушного зазора:

рад/с

9.Отношение

в норме (рис.6-14,а[1])

Расчет статора

10. Предельные значения t₁ (по рис. 6-15[1]): t₁_max=0.0175м,t₁_min=0.015м

11. Число пазов статора

Принимаем Z₁=30, тогда

12.Зубцовое деление статора(окончательно):

мм

13.Число эффективных проводников в пазу, при условии, а=1:

14.Принимаем а=2 тогда эффективных проводника в пазу.

15.Окончательные значения электромагнитной нагрузки:

Число витков в фазе обмотки

Для двухслойной обмотки с укорочением

А/м

Вб

Тл

Значения находятся в допустимых пределах (рис. 6-11 [1])

16.Плотность тока в обмотке статора (предварительно):

А/м²

где AJ=185×10⁹ А²/м² (по рис. 6–16,б [1])

17.Сечение эффективного проводника(предварительно):

мм²

принимаем n_эл=5, тогда q_эл=5.76/5=1.15. Обмоточный провод ПЭТМ по [1],

q_эл=1,094 мм², d_эл=1,18 мм, d_из=1,26мм, q_эф=5×q_эл=5×1.094=5.47мм².

18.Плотность тока в обмотке статора:

А/мм²

мм

20.Размеры паза в штампе принимаем: h_ш=1мм; b_ш=4мм.

мм

мм Рис.1

мм

21.Размеры паза на просвет с учетом припуска на сборку:

мм

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, односторонняя толщина изоляции по таб. 3-8 b_из=0.4мм,:

мм²

Площадь поперечного сечения прокладки:

мм²

Площадь сечения, приходящаяся для размещения проводников:

мм²

22.Коэффициент заполнения паза:

Расчет ротора

23.Воздушный зазор:

мм

24.Число пазов ротора (по таб. 6-15): Z₂=22

25.Внешний диаметр ротора: м

26.Длина ротора: l₂=l_d=0.14м

27.Зубцовое деление ротора:

мм

28.Внутренний диаметр ротора соответствует диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал

29.Ток в стержне короткозамкнутой обмотки ротора:

30.Площадь поперечного сечения стержня:

мм²

31.Паз ротора:

По таб. 6-10 [1] индукцию в зубцах ротора B_Z₁=1.8Тл.

Допустимая ширина зубца ротора

мм

Размеры паза ротора:

принимаем h_ш=0.7мм;b_ш=1.5мм;h_ш¢=1.0мм.

мм

Сечение стержня:

мм²

Полная высота паза:

мм

Высота зубца ротора:

мм

32.Плотность тока в стержне короткозамкнутой обмотки ротора

А/мм²

Наносимразмеры паза ротора на рис.2

33.Площадь поперечного сечения короткозамыкающих колец

мм²

Размеры короткозамыкающих колец

мм

мм²

мм

Рис. 2

12 3 4 Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...