Расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя (стр. 1 из 6)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Задание к курсовому проекту
2. Подготовка данных обмера магнитопровода
3. Выбор типа обмотки
4. Расчёт обмоточных данных
5. Расчёт оптимального числа витков в обмотке одной фазы
6. Расчёт числа витков в одной секции
7. Выбор изоляции паза и лобовых частей обмотки
8. Выбор марки и расчёт сечения обмоточного провода
9. Расчёт размеров секции (длины витка)
10. Расчёт массы обмотки
11. Электрическое сопротивление обмотки одной фазы постоянному току в холодном состоянии
12. Расчёт номинальных данных
13. Задание обмотчику
14. Расчёт однослойной обмотки
15. Пересчёт асинхронного двигателя на другие параметры
Вывод
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства.
Асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой в РБ электроэнергии, для их изготовления требуется большое количество дефицитных материалов: электротехнической стали, обмоточной меди, и др., но уменьшаются затраты на обслуживание установленного оборудования. Поэтому создание серий высокоэкономичных и надёжных АД являются важнейшими задачами, а правильный выбор двигателей, их эксплуатация и высококачественный ремонт играют роль в экономии материальных и трудовых ресурсов.
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400 кВт напряжением до 1000 В – наиболее широко применяемые электрические машины. В народнохозяйственном парке электродвигателей они составляют по количеству 90%, по мощности – примерно 55%. Потребность, а, следовательно, и производство асинхронных двигателей на напряжение до 1000 В в РБ растёт из года в год.
Сроки жизни электрооборудования довольно длительные (до 20 лет). За этот срок в процессе эксплуатации одни из элементов электрооборудования (изоляция) стареют, другие (подшипники) изнашиваются.
Процессы старения и износа выводят электродвигатель из строя. Эти процессы зависят от многих факторов: условий и режима работы, технического обслуживания и т.д. Одна из причин выхода электрооборудования из строя – аварийные режимы: перегрузка рабочей части машины, попадание в рабочую машину посторонних предметов, неполнофазные режимы работы и т.п. Отказ электродвигателей, при невозможности быстрой замены, приводит к остановке линий переработки продукции и часто к большим материальным потерям
Электрооборудование, вышедшее из строя, восстанавливают. Особенность ремонта в том, что до ремонта двигатель рассчитывают. Это необходимо для проверки соответствия имеющихся обмоточных данных электродвигателя каталожным данным.
Полученные данные сравниваются с каталожными. Только в случае полного совпадения всех необходимых величин или при малых расхождениях между ними можно приступать к ремонту электродвигателя. Ремонт обмоток, особенно при модернизации, требует достаточно глубоких знаний методик расчётов, умения рационально использовать электротехнические материалы, находить самые экономичные решения.
1. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ.
Таблица 1. Исходные данные к проекту.
| D | Da | l | z | Толщина листа стали | Изоляция листа стали | b | b' | bш | h | e | Технические условия заказчика | |||
| U | n | f | Схема соединения | |||||||||||
| мм | мм | мм | шт | мм | мм | мм | мм | мм | мм | В | мин-1 | Гц | ||
| 171 | 313 | 110 | 36 | 0,35 | оксид. плёнка | 12,9 | 9,2 | 4 | 24,7 | 1 | 220 | 3000 | 50 | U/Δ |
Размеры магнитопровода и его паза:
D – Внутренний диаметр сердечника статора, мм.
Da – Внешний диаметр сердечника статора, мм.
l – полная длина сердечника статора, мм.
Z– число пазов, шт.
b – большой размер ширины паза, мм.
b' – меньший размер ширины паза, мм.
bш – ширина шлица паза, мм.
h – полная высота паза, мм.
e – высота усика паза, мм.
δ – толщина листов стали, мм, и род изоляции даны цифрами.
Технические условия заказчика:
n – частота вращения магнитного поля статора, мин-1.
Uф – фазное напряжение обмотки статора, В.
U/Δ – схема соединения обмоток фаз, звезда/треугольник.
f – частота тока, Гц.
 |
Рис. 1. Эскиз сердечника статора асинхронного двигателя и контур паза.
2. ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ОБМЕРА МАГНИТОПРОВОДА
Подготовка данных обмера магнитопровода проводится для удобства выполнения последующих расчётов и включает в себя расчёт:
а) площади полюса в воздушном зазоре (Qd),
б) площади полюса в зубцовой зоне статора (Qz),
в) площади поперечного сечения спинки статора (Qc),
г) площади паза в свету (Qп), мм2.
Первые три площади необходимы для расчёта магнитных нагрузок, последняя для расчёта сечения обмоточного провода.
1. Площадь полюса в воздушном зазоре.
В воздушном зазоре сопротивление магнитному потоку по всей площади равномерное:
(м2)где lp – расчётная длина магнитопровода, м
t - полюсное деление
Каналов охлаждения нет, следовательно
(м) 
(м)р – количество пар полюсов
(шт) 
; 
; 
м22. Площадь полюса в зубцовой зоне.
В зубцовой зоне статора магнитный поток протекает по листам электротехнической стали, следовательно, площадь полюса будет равна произведению активной площади зубца на их количество в полюсе:
(м2)где Nz – количество зубцов на один полюс, шт
Q1z – площадь одного зуба, м2
(шт) 
(м2)где la – активная длина зуба
bz – средняя ширина зуба
м 
(м)где Кз – коэффициент заполнения стали, зависит от толщины листа электротехнической стали и рода изоляции
b’z – меньший размер зуба
b’’z – больший размер зуба
ширина зуба в узком месте
(м) 
(м) 
м 
м 
; 
м2; 
м23. Площадь магнитопровода в спинке статора.
Площадь спинки статора, перпендикулярная магнитному потоку, равна произведению её высоты на активную длину магнитопровода:
(м2)где hс – высота спинки статора
(м2) 
м; 
м24. Площадь паза в свету.
Площадь паза в свету требуется для расчёта сечения обмоточного провода. Для определения площади паза его сечение разбивается осевыми линиями на простые фигуры:
(мм2)где Qb, Qb’ – площади полуокружностей с диаметрами, соответственно b и b’
Qт – где основания b и b’, а высота:
(мм) 
(мм2); 
(мм2); 
(мм2)
мм2; 
мм2; 
мм2 
мм2