Курсовая работа: Расчет параметров асинхронного электродвигателя

Приложения

Приложение 1

Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования

«МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Факультет «Строительства и техносферной безопасности»

Направление подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Курсовая работа

по дисциплине:		Электрические машины
		(название дисциплины)
на тему:	Расчет параметров асинхронного электродвигателя
	(тема работы)

Обучающийся группы ООБЭЭ-21031с

ФИО Черепанов

Александр Владимирович

Москва, 202_ г.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Асинхронный электродвигатель (также Асинхронная машина) — электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

В ряде стран к асинхронным двигателям причисляют также коллекторные двигатели. Второе название асинхронных двигателей — индукционные, это обусловлено тем, что ток в обмотке ротора 

индуцируется вращающимся полем статора. Асинхронные машины сегодня составляют большую часть электрических машин, применяясь главным образом в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую, в подавляющем большинстве это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ).

Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле так, чтобы поля статора и ротора стали взаимно неподвижными. В двигательном режиме частота вращения ротора немного меньше, а в генераторном режиме — больше частоты вращения магнитного поля. При равенстве скоростей поле перестаёт наводить в роторе ток, и на ротор перестаёт действовать сила Ампера. Отсюда и название — асинхронный двигатель (в отличие от синхронного, частота вращения которого совпадает с частотой магнитного поля). Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется скольжением. В установившемся двигательном режиме скольжение невелико: 1-8 % в зависимости от мощности.

Форматировать согласно требованиям (по ширине листа с соблюдением абзацев).

Выбор двигателя по номинальной мощности

Вариант 4 подвариант А

Масса груза, кг*103	3
Скорость подъема, м/с	0,3
Высота подъема h, м	10
Коэффициент, учитывающий противовес, k	0,5
КПД подъемника, η	0,7
Коэффициент увеличения мощности, KP	1,5
Число пазов Z1	48
Число полюсов 2р	8
Гармоника ν	5

Мощность двигателя:
P 10^-3 = = 3.675 кВт
Двигатель выбираем из базы данных БД ielectro.
Ближайший по мощности двигатель 4АМА100L4 (Р=4 кВт, n=1500 об/мин).
Номинальный момент

=
Максимальный момент

М_м=3М_н=3*25,5 =76,5 Н м.

Тип обмотки

Двухслойные петлевые обмотки (рис. 1) применяют практически во всех машинах средней и большинстве машин большой мощности. Основными достоинствами двухслойных петлевых обмоток являются возможность выполнения катушек с укорочением шага (при этом к_у <1) и равномерность распределения их лобовых частей.

К недостаткам относятся наличие изоляционной прокладки между слоями обмотки в пазе и необходимости подъема шага при укладке, что не дает возможности механизировать процесс укладки двухслойных обмоток в пазы машины.



Рис.1

Расчет обмоточных данных

Расчет обмоточных данных состоит в определении основных данных:

N – число катушечных групп;

y – шаг обмотки;

q – число пазов на полюс и фазу;

α – число электрических градусов, приходящихся на один паз;

а – число параллельных ветвей.

Шаг обмотки (у₁) – это расстояние, выраженное в зубцах (или пазах), между

активными сторонами одной и той же секции:

ξ = шаг обмотки

= 6*0,8 = 4,8 паза

= пазов

Так как _{q > 1}, то обмотка называется рассредоточенной, при этом фазные катушки должны быть разделены на секции, число которых равно q.

Число катушечных групп.

В двухслойных обмотках число катушечных групп механически увеличивается в два раза, однако, по

сравнению с однослойной обмоткой, с числом витков в каждой секции меньшим в два раза.
= 2*4 = 8 шт
= 8*3 = 24 шт
Число электрических градусов на один паз:
эл.град.

Построение развернутой схемы обмотки статора

Шаг обмотки:



Число пазов на полюс и фазу:



Пазовый угол:



Сдвиг между началами фазных обмоток:

λ =120/α =120/30 = 4 паза.




Определение эффективных значений фазной и линейной ЭДС первой, третьей, пятой и седьмой гармоник
Где расчеты?









Определим значение фазной ЭДС обмотки статора:



Где расчеты?

Выражение определяет значение фазной ЭДС обмотки статора. Что же касается линейной ЭДС, то ее значение зависит от схемы соединения обмотки статора: при соединении звездой Е_1Л=√3Е₁, а при соединении треугольником Е_1Л = Е₁

Каталожные данные асинхронных двигателей: Зачем приводите эти данные?

Асинхронные двигатели 4АМА100 предназначены для применения в широком спектре устройств общепромышленного оборудования.

Классификация

Двигатели классифицируются по высоте оси вращения, длине станины, числу полюсов

Структура условного обозначения 4АМА100[*][*] У3:

4 – порядковый номер серии;

А – асинхронный;

М – модернизированный;

А – станина и щиты алюминиевые;

100 – габарит (высота оси вращения, мм);

[*] – установочный размер по длине станины (S, L);

[*] – число полюсов (2; 4; 6; 8);

У3 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150—69.

Особенности конструкции

Двигатель выполнен закрытым с наружным обдувом.

Статор состоит из алюминиевой станины с горизонтальным оребрением с прилитым корпусом коробки выводов и сердечника, запрессованного в станину. Статор двигателя имеет трехфазную обмотку. Обмотка статора — всыпная, выполненная эмалированным проводом. Ротор представляет собой сердечник из электротехнической стали, насаженный на вал. Короткозамкнутая обмотка ротора выполнена из алюминия. Подшипниковые щиты выполнены из алюминия. В подшипниковых щитах установлены закрытые подшипники, в которые заложена смазка на весь срок службы подшипника. Тип подшипников — 76- 180306К1С9Ш2У.

Кожух вентилятора дистанционирован от статора и образует кольцевой воздуховод охлаждающего воздуха.

Токоввод электродвигателя выполнен в виде коробки выводов исполнения К-3-I. Конструктивное исполнение двигателей (рис. 1—3) по способу монтажа IМ1081, IМ1082, IМ2081, IМ2082, IМ3081 по ГОСТ 2479—79.

Типоисполнение	Размеры, мм
	l10	l30	l33
4АМА100S	112	365	427
4АМА100L	140	395	457

Предельные отклонения установочных и присоединительных размеров по ГОСТ 8592—79.

Степень защиты двигателей IР54 по ГОСТ 17494—87.

Способ охлаждения — 1С0141 по ГОСТ 20459—87.

Условия эксплуатации:

высота над уровнем моря до 1000 м; при эксплуатации на высотах более 1000 м мощность на валу должна быть снижена с учетом коэффициента нагрузки, приведенного в табл. 1;

Высота, м	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4300
Коэффициент нагрузки	1	0,98	0,95	0,92	0,88	0,84	0,80	0,75