Расчет номинальной мощности электродвигателя

Курсовая работа

«Расчёт асинхронного электродвигателя по известным размерам его сердечника»

Выполнил: студент 3 курса 1 группы

электроэнергетического факультета

Рубанов Н.С.

Проверил:

                                    Ставрополь 2013 г.

Содержание.

1. Обработка данных обмера сердечника

2. Определение оптимального значения магнитной индукции

3. Выбор и определение магнитной индукции в элементах электродвигателя

4. Определение обмоточных данных

5. Расчет номинальной мощности электродвигателя

6. Выбор типа обмотки статора и составление схемы обмотки

7. Определение размера и массы обмотки

8. Расчет магнитной цепи

9. Построение зависимости I_μ = f(U) при постоянном числе витков

10. Построение зависимости I_μ = f( ) при номинальном напряжении

Заключение

Литература

            1 Обработка данных обмера сердечника

Полюсное деление сердечника статора, мм:

,

Чистая длина активной стали статора, мм:

,

где k_c - коэффициент заполнения сердечника сталью, учитывает наличие изоляции пластин (принимаем равным 0,97).

Высота зубца статора, мм:

,                   

Высота ярма статора, мм:

, ,

Площадь сечения ярма статора, мм :

, ,

Средняя расчетная ширина зубца статора, мм:

, где

,

,

Площадь паза статора, мм :

,

Высота зубца ротора, мм:

,                  , 

Средняя расчетная ширина зубца ротора, мм:

, где

,

,

Высота спинки ротора, мм:

, где

,

Определение оптимального значения магнитной индукции

Величину магнитной индукции в воздушном зазоре принимаем равной 0,75 Тл

Площадь полюсного деления по воздушному зазору, мм²:

Площадь поперечного сечения зубцов статора, приходящаяся на 1 полюс, мм²:

Высота оси вращения вала ротора электродвигателя, мм:

,

Распределяем магнитную индукцию в соответствии с приведенной методикой.

Результаты расчета сводим в таблицу

                                                                                                  Таблица 1

Определение оптимального значения магнитной индукции

	0,85	0,9	0,95	1	1,05	1,1	1,15
	0,62	0,657	0,6935	0,73	0,7665	0,803	0,8395
	1,3965	1,4787	1,56	1,643	1,725	1,807	1,8894
	1,057	1,12	1,181	1,2436	1,305	1,368	1,43

Согласно таблице 10 для электродвигателей с числом пар полюсов обмотки р=1 и высотой оси вращения n=238 мм предельное значение индукции в зубцах и в спинке и соответственно равны 1,9 Тл и 1,45 Тл, таким образом оптимальное значение индукции в воздушном зазоре равно

Выбор и определение магнитной индукции в элементах электродвигателя

Магнитный поток, Вб:

где - коэффициент полюсного перекрытия равный 0,65…0,75

Магнитная индукция в зубцах статора, Тл:

где - зубцовое деление,

Магнитная индукция в ярме (спинке) статора, Тл:

где - площадь сечения ярма статора, мм .

Магнитная индукция в зубцах ротора, Тл:

где - зубцовое деление,

Магнитная индукция в ярме ротора, Тл:

где ,

    4 Определение обмоточных данных

Число витков в фазе обмотки статора:

где  - коэффициент ЭДС, учитывающий потерю напряжения в цепи статора и равный 0,97;

 - обмоточный коэффициент.

,

где - электрический угол, приходящийся на одно зубцовое деление, в градусах

,

Полученное число витков округляется до ближайшего числа, кратного числу катушек

Принимаем W=48

Число эффективных проводников в одном пазу:

где - число параллельных ветвей

Сечение неизолированного провода, мм²:

где - коэффициент заполнения паза медью, равный 0,36…0,4

Принимаем провод сечением 2,83 мм²

Число элементарных проводов в пазу

Расчет номинальной мощности электродвигателя

Фазный ток статора, А:

где j – плотность тока

Полная мощность электродвигателя, кВА:

где m – число фаз;

- фазный ток, А;

- фазное напряжение, В.

Ориентировочная мощность на валу электродвигателя, кВт:

где - номинальный КПД двигателя равный 0,7…0,9;

 - номинальный коэффициент мощности; = 0,7…0,9

Линейная нагрузка электродвигателя, А/м:

Рекомендуемая нагрузка  А/м

 6 Выбор типа обмотки статора и составление схемы обмотки

Так как высота оси вращения данного двигателя превышает 160 мм, то принимаем двухслойную шаблонную обмотку.

Полюсное деление:

,

Шаг обмотки. Так как данная обмотка является обмоткой с укороченным шагом, значит шаг обмотки . Принимаем

Число пазов на полюс, фазу:

,

Фазовый шаг:

,

Количество катушечных групп в обмотке:

,

Количество катушечных групп на фазу:

,