Методичка: Расчёт трёхфазного асинхронного двигателя

Крепление коробки выводов к станине осуществляется тремя или четырьмя болтами (винтами при М4 или М5) диаметром, аналогичным диаметру болтов крепления подшипниковых крышек dБ. Крышка коробки выводов в зависимости от конструкции крепится двумя, тремя или четырьмя аналогичными болтами (винтами).

После определения всех конструкционных и габаритных размеров выполняется вычерчивание сборочного чертежа. На сборочном чертеже должны быть показаны способы крепления основных узлов спроектированной машины, а также указаны установочные, присоединительные и габаритные размеры. Выполнение чертежа должно соответствовать ГОСТ и правилам ЕСКД согласно [8]

11. Сравнительный анализ рассчитанного асинхронного двигателя

Проектирование асинхронного двигателя в соответствии с рекомендациями данного методического пособия, а также в соответствии с [4], производится на базе асинхронных машин серий 4А и АИ. Однако, полученные в результате учебного проектирования характеристики могут отличаться от характеристик серийно выпускаемых машин аналогичного исполнения, мощности и частоты вращения. Поэтому имеет смысл сравнить полученные в ходе проектирования результаты с параметрами аналогичных асинхронных двигателей.

В зависимости от исполнения машины и синхронной частоты вращения (или числа полюсов) серийно выпускаются электродвигатели с различными отрезками по номинальной мощности. Именно в пределах этих отрезков можно проводить сравнительный анализ полученных результатов. Увязка отрезков номинальной мощности с исполнением и числом полюсов трехфазных асинхронных электродвигателей, выпускаемых серийно, на напряжения до 1 кВ приведена в табл. 21.

Таблица 21. Отрезки номинальных мощностей, кВт, серийно выпускаемых асинхронных электрических двигателей (серии 4А и АИ)

В зависимости от номинальной мощности асинхронные двигатели серии 4А и АИ выпускаются на различное напряжение фазы статора (табл. 22).

Таблица 22. Напряжение фазы статора в зависимости от номинальной мощности

В учебном проектировании в соответствии с описанным выше техническим заданием на проектирование в качестве расчетного может быть использовано напряжение фазы статора 220 В с тремя и 380 или 660 В с шестью выводными концами обмотки статора независимо от мощности электродвигателя. Отрезки номинальных мощностей для учебного проектирования сведены в табл. 23.

Если у проектируемого асинхронного двигателя есть серийно выпускаемый аналог, согласно табл. 21- заполняется таблица сравнения характеристик. В рассмотренном ниже примере приведена подобная таблица (табл. 24). По результатам сравнения необходимо определить различия и произвести анализ причин несоответствия. Если аналога не существует, приводятся только характеристики спроектированного двигателя.

Таблица 23. Отрезки номинальных мощностей в кВт для учебного проектирования

Пример 4. Приводим таблицу сравнения характеристик трехфазного асинхронного электродвигателя, спроектированного согласно техническому заданию на проектирование (табл. 24)

Таблица 24. Таблица сравнения характеристик

Анализируя данные табл. 24 можно отметить, что двигатель, спроектированный в соответствии с техническим заданием, по сравнению с аналогом имеет меньшую кратность пускового тока, меньший коэффициент полезного действия и увеличенное значение коэффициента мощности в номинальном режиме работы.

Это может быть объяснено выбором меньшего сечения проводников обмотки статора по сравнению с сечением, применяемым, вероятнее всего (нет точных данных), в серийно выпускаемом двигателе. Как следствие - обмотка статора имеет большее активное сопротивление.

При протекании номинального тока в обмотке статора имеет место увеличение тепловых потерь, что снижает КПД двигателя. Этим же объясняется и уменьшение кратности пускового тока - общее сопротивление электродвигателя в режиме пуска (короткого замыкания) больше.

В свою очередь, поскольку обмотка статора занимает меньшую площадь, уменьшается величина магнитной индукции в зубцах статора, что непременно снижает общее магнитное сопротивление магнитопровода и величину тока намагничивания (по сравнению с аналогом при тех же размерах магнитопровода). Как следствие - увеличивается коэффициент мощности в режиме холостого хода и номинальном режиме работы.

Заключение

В результате выполненной работы был проведено исследование конструкций асинхронных машин серии 4А и АИР. Проведён расчёт обмоток трёхфазного асинхронного двигателя, конструкционный расчёт отдельных элементов и узлов. В результате поверочного расчёта были определены рабочие характеристики двигателя, проведён расчёт магнитной цепи и вентиляционный расчет. По результатам поверочного расчёта уточнены конструкционные размеры рассчитанной машины. В частности, уменьшена ширина паза статора и ротора с увеличением высоты паза. Вентиляционный расчёт проводился с учетом работы асинхронной машины в наиболее неблагоприятных для неё условиях, и подтверждается правильность выбранной изоляции.

Рекомендуемая литература:

Основная:

1. Проектирование электрических машин: Учебник / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин,Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. - Юрайт-издат, 2012г.

2. Альбом электрических машин. - Сызрань, 2010. - 32 с.

3. Электрические машины: Учебник / И.П. Копылов; -Юрайт -издат, 2014г.

Дополнительная:

4. Проектирование электрических машин: Учебник для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 761 с.

5. 5.Учебник для вузов / О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко; Под ред. О.Д. Гольдберга. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 430с.

6. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособ. для машиностроит. вузов / М.Н. Иванов, В.Н. Иванов. - М.: Высш. шк., 1975. - 551 с.

7. Справочник по машиностроительному черчению: Учеб. пособ. для вузов / А.А. Чекмарев, В.К. Осипов. - М.: Высш. шк., 1994. - 671 с.

8. Асинхронные электродвигатели: Обмоточные данные. Ремонт. Модернизация: Справочник / Л.В. Петриков, Г.Н. Корначенко. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 496 с.

9. Ремонт асинхронных электродвигателей электростанций / Е.К. Иноземцев. - М.: НТФ «Энергопрогресс», 2004. - 120 с.

10. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособ. для вузов / И.И. Алиев. - 2-е изд., доп. - М.: Высш. шк., 2000. - 255 с.

11. Проектирование асинхронных электродвигателей: Учебник для вузов / М.Е. Поволоцкий. - Куйбышев: Куйбыш. кн. изд-во, 1970. - 376 с.

Приложение 1. Образец выполнения титульного листа

ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.М. ДЖАМБУЛАТОВА

Инженерный факультет

Кафедра «Сельскохозяйственные машины и технология

конструкционных материалов»

Курсовая работа

допущена к защите

______________________

(Дата и подпись рецензента)

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Электрические машины

на тему: Расчет трехфазного асинхронного двигателя

Выполнил студент(ка) (__________)

(Фамилия, имя, отчество ) (Подпись)

Специальность ___ Группа___ Вариант № ____

Форма обучения

(Очная, заочная)

Дата защиты_______________ Оценка__________________

(Число, месяц, год) (Цифрой и прописью)

Руководитель______________________________________(____________)

(Должность, фамилия, инициалы) (Подпись)

Махачкала, 2015

СОДЕРЖАНИЕ