Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Сентября 2014 в 15:08, курсовая работа
В ходе выполнения работы был рассчитан двигатель со следующими параметрами:
Мощность на валу – 120 Вт
КПД – 64%
Коэффициент мощности – 65%
Частота питающей сети – 400 Гц
Фазное напряжение – 220 В
Синхронная частота вращения – 6000 об/мин
Номинальный ток – 0,41 А
l1 = li
l1 = 51
Принимаем по аналогу
Z1 = 36
Z2 = 28
Выбираем следующие формы пазов
для статора: трапецеидальный полузакрытый,
для ротора: овальный полузакрытый.
,
где Bz1 выбираем по таблице в соответствии с высотой оси вращения и числом полюсов [1., с. 64, таблица 5.9]
Bz1max = 1,9
,
где
hz1 = 0,5(D1н – D1) – hc1
hz1 = 0,5(116 – 70) – 5,06 = 17,75
Принимаем по аналогу
bп1’ = 3,8
Принимаем по аналогу
bп1 = 7,4
Принимаем по аналогу
ширина bш1 = 2
высота hш1 = 1,2
угол β = 45°
Принимаем по аналогу
hк1 = 3
Принимаем по аналогу
hп1 = 13,5
Sп = 0,5(bп1 + bп1’)·hп1 + 0,5(bп1 + bш1)·hк1 + bш1·hш1
Sп = 0,5(13,63 + 3,8)·13,5 + 0,5(13,63 + 2)·1 + 2·1,2 = 127,6
hz2 = 0,5(D2 – D2вн) – hс2
hz2 = 0,5(69,5 – 22,9) – 9,03 = 14,27
Принимаем по аналогу
диаметр в верхней части паза d’п2 = 3,6
диаметр в нижней части паза dп2 = 1,12
Принимаем по аналогу
h2 = 11,27
Выбираем однослойную всыпную обмотку, концентрическую с числом параллельных ветвей а1 = 2. Так как именно она получила применение в асинхронных двигателях с высотами оси вращения не более 160мм. Так же эти двигатели имеют наибольший объем производства.
где yср – шаг среднего витка
Шаги катушек: y11 = 6; y12 = 4
Принимаем uн = 586
Выбираем по графику зависимости Δ1 = f(D1нар) [1., с. 78, рисунок 5.11]
Δ1 = 7
По таблице приложения П.1.1 выбираем провод
сечением q1эф = 0,0314мм2
диаметром голого провода d1эф = 0,2мм
диаметром изолированного провода d1из = 0,22мм
Для полузакрытого паза при однослойной обмотке и классе нагревостойкости F принимаем
по высоте hиз = 0,19мм
по ширине bиз = 0,38мм
Sп. из = 0,19·bп1’ + 0,38·hп1
Sп. из = 0,19·3,8 + 0,38·13,5 = 5,825
Sп1’ = 0,5·(bп1 + bп1’)·hп1 – Sп. из – Sиз. Пр
Sп1’ = 0,5·(7,4 + 3,8)·13,5 – 5,825 – 0 = 69,77
Значение линейной нагрузки, А/м
Значение магнитной индукции, Тл
,
где
b1ср = t1ср·y1ср
b1ср = 2,43·4,5 =10,9
lл1 = (1,16 + 0,14р)·b1ср +15
lл1 = (1,16 + 0,14·4)·10,9 + 15 = 33,75
l1ср = 2(li + lл1)
l1ср = 2(51 + 33,75) = 169,5
lВ1 = (0,19 + 0,1р)·b1ср + 10
lB1 = (0,19 + 0,1·4)·10,9 + 10 = 16,43
,
где
hкл = 1,13·hz2
hкл = 1,13·14,27 = 16,12
Dкл. ср = 67,8 – hкл
Dкл. ср = 69,5 – 16,12 = 53,38
Fδ = 0,8·Bδ·δ·kδ·103,
где
k δ = k δ1·k δ2
k δ = 1,12·1,05 = 1,18
Fδ = 0,8·0,76·0,26·1,18·103 = 186,53
Определяем по кривым намагничивания [1., с. 343, П.2.6] для стали 2013
Hz1 = 2000
Fz1 = 10-3·Hz1·hz1
Fz1 = 10-3·2000·17,75 = 34,12
Определяем по кривым намагничивания [1., с. 342, П.2.6] для стали 2013
H = 1150
Fz2 = 10-3 ·Hz2(hz2 – 0,4dп2)
Fz2 = 10-3 ·1150(14,27 – 0,4 ·1,12) = 15,89
Определяем по кривым намагничивания [1., с. 342, П.2.3] для стали 2013
Hc1 = 1150
Fc1 = 10-3·Hc1·Lc1
Fc1 = 10-3 ·1150 ·45,9 = 52,78
Определяем по кривым намагничивания [1., с. 342, П.2.5] для стали 2013
Hc2 = 320
Fc2 = 10-3·Hc2·Lc2
Fc2 = 10-3·320·21,48 = 6,8
ΣF = 2Fδ + 2Fz1 + 2Fz2 + Fc1 + Fc2
ΣF = 2 ·187 + 2 ·34,1 + 2 ·15,8 +52,78 + 6,8 = 533,38
Рм. с1 = 1,7 Ħ Р1,0/50 Ħ Вс12 Ħ Gc1 ,
где Р1,0/50 – удельные магнитные потери, Вт/кг. Для стали 2013 это значение
Р1,0/50 = 2,6;
Gc1 – расчетная масса стали спинки статора, кг
Gc1 = 7,8 Ħ 10-6 Ħ l1 Ħ hc1 π(D1н – hс1)
Gc1 = 7,8 Ħ 10-6 Ħ 51Ħ 5,1 Ħ 3,14(116 – 5,1) = 0,706
Рм. с1 = 1,7 Ħ 2,6 Ħ 1,42 Ħ 0,706 = 6,24
Рм. z1 = 1,7 Ħ P1,0/50 Ħ Bz12 Ħ Gz2 ,
где Gz1 – расчетная масса стали зубцового слоя статора, кг
Pм.z1 = 1,7 Ħ 2,6 Ħ 1,72 Ħ 1,12 = 14,03
Рм = Рм1 + Рм2
Рм = 6,24 + 14,03 = 20,27
Рэ1 = m1 Ħ I12 Ħ r1
Pэ1 = 3 Ħ 0,412 Ħ 116 = 58,49
Рэ2 = m2 Ħ I22 Ħ r2 ,
где r2 = rст + rкл’’
,
где
r2 = (12,8 + 0,8) Ħ 10-5 = 13,6 Ħ 10-5
Рэ2 = 34 Ħ 97,112 Ħ 13,6 Ħ 10-5 = 43,6
Рмех = kт(n1 Ħ 10-3)2 Ħ (D1н Ħ 10-2)4,
Так как 2р = 8, то km = 1
Рмех = 1(6000 Ħ 10-3)2 Ħ (116 Ħ 10-2)2 = 69,6
ΣР = (Рм + Рэ1 + Рэ2 + Рмех + Рдоб)Ħ10-3
ΣР = (20,27 + 43,6 + 69,6 + 58,49 + 2,75)Ħ10-3 = 0,063
Р1 = Рн + ΣР
Р1 = 0,12 + 0,063 = 0,183
где
α1 – коэффициент теплоотдачи с поверхности статора, Вт/(мм2Ħ°С). Выбираем по таблице в зависимости [1., с.119, рисунок 6.6]
α1 = 9 Ħ 10-5;
k – коэффициент, учитывающий долю потерь в сердечнике статора, передаваемых по воздуху изнутри двигателя. Выбираем по таблице [1., с. 120, таблица 6,2]
k = 0,18;
kΘ – коэффициент, определяемый отношением значений удельной электрической проводимости меди при расчетной рабочей температуре и при максимально допустимой температуре. В соответствии с классом нагревостойкости F принимаем
kΘ = 1,07
,
где
П1 – периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения паза статора, мм
П1 = 2hп1 + bп1' + bп1
П1 = 2 Ħ 13,5 +3,8 + 7,4 = 38,2
λэкв' – эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции провода, Вт/(мм Ħ °С). Определяем по графику [1., с. 120, рисунок 6.7]
λэкв' = 73 Ħ 10-5
Сп1 – односторонняя толщина изоляции в пазу статора, мм
Принимаем по пункту 3.9
Сп1 = 0,19
λэкв – эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции в пазу, учитывающий воздушные прослойки, Вт/(мм Ħ °С)
λэкв = 16 Ħ 10-5
Sдв = πD1н(l1 + 2lв1)
Sдв = 3,14 · 116 · (51 + 16,43) = 2,45 · 105
ΣРв = ΣР’ – (1 – k)(Pэ.п1 + Рм) – 0,9Рмех ,
где
ΣР’ = ΣР – (kо -1)(Pэ1 + Рэ2)
ΣР’ = 190 – (1,07 – 1)(43,6 + 69,6) = 176
ΣРв = 176 – (1 – 0,18)(28,03 + 20,27) = 136
Информация о работе Расчет и проектирование асинхронного двигателя