Курсовая работа: Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400кВт на напряжение до 1140В - наиболее широко применяемые электрические машины. В парке всех производств Республики Беларусь они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%, а по потреблению электроэнергии более 40%.
При проектировании необходимо учитывать соответствие технико-экономических показателей современному мировому уровню при соблюдении требований государственных и отраслевых стандартов. Приходится также учитывать назначение и условия эксплуатации, стоимость активных и конструктивных материалов КПД, технологию производства, надежность в работе и патентную частоту.
Расчет и конструирование неотделимы от технологии их изготовления. Поэтому при проектировании необходимо учитывать возможности электротехнических заводов, стремиться к максимальному снижению трудоемкости изготовления электрических машин.
Выбрать оптимальный вариант можно, сопоставив многие варианты расчета. Поэтому без применения ЭВМ не обходится ни один серьезный расчет электрических машин.
В данном курсовом проекте все расчеты ведутся на ЭВМ, включая и построение рабочих и пусковых характеристик.
1. Описание конструкции асинхронного двигателя
Опираясь на исходные данные, заданные в задании на проектирование, можно произвести анализ конструкции электродвигателя.
По условию курсовой работы заданы: исполнение по защите, монтажное исполнение и способ охлаждения. Исполнение по защите проектируемого двигателя IP44. Это подразумевает, что двигатель защищен от возможности соприкосновения инструмента с токоведущими частями попадания внутрь двигателя твердых тел диаметром более 1 мм, а также двигатель защищен от брызг, вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного действия на изделие, т.е. двигатель выполнен в закрытом исполнении.
Способ охлаждения IС0А141 подразумевает, что охлаждение осуществляется воздухом, а машина с ребристой станиной, обдуваемая внешним вентилятором, расположенным на валу двигателя.
Монтажное исполнение IМ2001 говорит о том, что двигатель выполнен на лапах с двумя подшипниковыми щитами и фланцем на одном щите, имеет горизонтальное расположение и один выходной конец вала.
Обмотка короткозамкнутого ротора не имеет изоляции, выполняется заливкой пазов алюминием, одновременно со стержнями отливается замыкающие кольца с вентиляционными лопатками.
В связи с тем, что мощность двигателя 50 кВт, в статор укладываем двухслойную обмотку с укороченным шагом.
Магнитопровод статора выполняют шихтованным из целых листов электротехнической стали 2312 толщиной 0,5 мм.
2. Выбор главных размеров
По условиям курсового проекта заданы следующие параметры проектируемого двигателя:
- мощность двигателя Р2 = 47800 Вт;
- линейное напряжение питания 380/220В;
- исполнение по способу защиты IP44;
- число пар полюсов 2р=10
- частота питающей сети 50 Гц;
- конструктивное исполнение IM2001;
2.1 Расчёты высоты вращения и длины железа статора
Первым шагом при выборе главных размеров асинхронного двигателя является выбор высоты оси вращения h, которая предварительно выбирается по рисунку 8.17 [1,c.274] для двигателя P2 =47,8кВт, IP=44, 2р=10. Принимается h=280 мм.
Внешний диаметр Da магнитопровода статора выбирается из таблицы 8.6 [1, c.275] для h=280 мм. Принимается Da =520 мм.
Внутренний диаметр D магнитопровода статора вычисляется по формуле [1, c. 275]
D=kD ×Da, (1)
где kD – коэффициент характеризующий отклонение внутреннего и внешнего диаметров сердечников статора асинхронных двигателей серий 4А и АИ, таблица 8.7 [1, c. 276].Принимается для 2р=10 kD =0,76.
D=0,76×0,52=0,395 м
Полюсное деление t, мм определяется по формуле8.3 [1, c. 276]: