Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором мощностью 11 кВт

Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого
Кафедра "Физика и электротехника"
Курсовой проект по теме "Проектирование асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором мощностью 11 кВт"
Гомель 2022 г

Рассчитать асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором со следующими характеристиками:
Номинальная мощность P_2=11 кВт;
Число полюсов 2р – 4 ;
Степень защиты – IP44;
Способ охлаждения – IC0141;
Установочный размер – М;
Класс нагревостойкости – Н

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 5
1 Выбор главных размеров электродвигателя 6
1.1 Выбор высоты оси вращения 6
1.2 Определение внутреннего диаметра статора 6
1.3 Определение полюсного деления 6
1.4 Определение расчетной мощности 7
1.5 Определение расчетной длины воздушного зазора 7
1.6 Определение критерия правильности выбора главных размеров двигателя 8
2 Расчет обмотки статора 9
2.1 Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора 14
3 Расчет ротора 18
4 Расчет магнитной цепи 23
5 Расчет параметров рабочего режима двигателя 29
5.1 Активное сопротивление фазы обмотки статора 29
5.2 Активное сопротивление фазы обмотки ротора 30
5.3 Индуктивное сопротивление статора 31
5.4 Индуктивное сопротивление ротора 33
6 Расчет потерь 34
6.1 Потери в стали основные 34
6.2 Поверхностные потери в роторе 35
6.3 Пульсационные потери в зубцах ротора 36
6.4 Сумма добавочных потерь в стали 37
6.5 Полные потери в стали 37
6.6 Механические потери 37
6.7 Добавочные потери при номинальном режиме 38
6.8 Ток холостого хода двигателя 38
6.9 Коэффициент мощности при холостом ходе 38
7 Расчет рабочих характеристик аналитическим методом 39
8 Расчет пусковых характеристик 49
8.1 Параметры с учетом вытеснения тока при S=1,0 49
8.2 Глубина проникновения тока в стержень 50
8.3 Площадь сечения стержня, ограниченная величиной hr 50
8.4 Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока 51
8.5 Приведенное активное сопротивление ротора с учетом эффекта вытеснения тока 51
8.6 Коэффициент, учитывающий изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от эффекта вытеснения тока 52
8.7 Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом эффекта вытеснения тока 52
8.8 Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме 52
8.9 Ток в обмотке ротора и статора 52
8.10 Относительное значение тока (кратность пускового тока при S =1) 53
8.11 Относительное значение момента 53
8.12 Критическое скольжение 53
8.13 Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре 56
8.14 Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения 56
8.15 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом насыщения 57
8.16 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом насыщения 57
8.17 Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом насыщения и вытеснения тока 57
8.18 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом насыщения 58
8.19 Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния вытеснения тока и насыщения 58
8.20 Ток в обмотке ротора и статора с учетом насыщения 58
8.21 Относительное значение тока (кратность пускового тока при S =1) 59
8.22 Относительное значение момента 59
9 Тепловой и вентиляционный расчет 61
9.1 Превышение температуры внутренней поверхности статора над температурой воздуха внутри двигателя 61
9.2 Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки ротора 62
9.3 Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей обмотки ротора 63
9.4 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины 63
9.5 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины 63
9.6 Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды 64
9.7 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды 64
9.8 Необходимый расход охлаждающего воздуха 65
9.9 Фактический расход воздуха, получаемый с помощью вентилятора 65
9.10 Сопоставление требуемого и получаемого расхода воздуха 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67