Курсовая работа по электрическим аппаратам на тему Расчëт электродвигателя с короткозамкнутым ротором

Техническое задание

Спроектировать асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором со следующим параметрами:
U_1ном=220 В,P_ном=1,5 кВт,f_(1 тока)=50 Гц,2p=4,
климатическое исполнение и категория размещения – Y3,
исполнение двигателя по степени защиты – IP44,
класс нагревостойкости изоляции – F,
способ охлаждения – IC0141,
конструктивное исполнение – IM 1001.
 
1.Выбор главных размеров
1. Высота оси вращения была предварительно определена по графику для заданных P_ном=1,5 кВт и 2p=4в зависимости от исполнения двигателя:
h=90 мм
Внешний диаметр сердечника статора был определен по таблице в зависимости от высоты оси вращения и составил:
D_a=150 мм
2. Внутренний диаметр статора определяется с учетом табличного коэффициента k_D в зависимости от числа полюсов и составляет:
D_1=k_D∙D_a=0,64∙150=96 мм
3. Полюсное деление τ определяется по следующей формуле:
τ=(πD_1)/2p=(3,14∙96)/4=75,36 мм
4.Расчетная мощность определяется в зависимости от заданной мощности на валу двигателя и данных k_E,η,cos⁡φ, определяемых по графикам:
P^'=(P_2∙k_E)/(η∙cos⁡φ )=(1500∙0,96)/(0,771∙0,8)=2335 ВА
5.Предварительный выбор электромагнитных нагрузок по графическим данным определил значения линейной нагрузки A и индукции в воздушном зазоре B_δ:
A=23∙〖10〗^3 А/м
B_δ=0,85 Тл
6. Значение обмоточного коэффициента выбирается в зависимости от типа обмотки статора и составляет:
k_об1=0,95
7. Расчетная длина магнитопровода
Расчетная длина магнитопровода l_δ определяется по формуле (1):
l_δ=P'/(k_B∙Ω∙〖D_1〗^2∙A∙B_δ∙k_об1 ) (1)

Здесь Ω – синхронная угловая частота двигателя, которая определяется по следующей формуле:
Ω=(2π∙f_1)/p=(2∙3,14∙50)/2=157,08 рад/с
Расчетная длина магнитопровода l_δ определяется по формуле (1):
l_δ=2335/(1,11∙157,08∙〖0,096〗^2∙23∙〖10〗^3∙0,85∙0,95)=78 мм
где k_B=1,11
8. Коэффициент длины
Чтобы оценить правильность выбора главных размеров D_1 и l_δ, найдем коэффициент длины λ:
λ=l_δ/τ=78 /75,36=1,03
Значение λ находиться в допустимых пределах, главные размеры рассчитаны верно. 
2. Определение числа пазов статора и числа витков в фазе обмотки статора
9. Предельные значения t_z1: tZ1max=10 мм; tZ1min=8 мм.
10. Число пазов статора

Принимаем Z_1=36, тогда число пазов q_1 на фазу определяется следующим образом:
q_1=z_1/(2p∙m)=36/(4∙3)=3
11.Зубцовое деление статора определяется с учетом найденных выше величин:
t_z1=(πD_1)/(2p∙m∙q_1 )=(3,14∙0,096)/(4∙3∙3)=8,37 мм
12. Число эффективных проводников в пазу
Предварительное число эффективных проводников в пазу 〖u'〗_п определяется по формуле (2):
〖u'〗_п=(πD_1∙A)/(I_1ном∙z_1 ) (2)

Найдем номинальный ток обмотки статора I_1ном:
I_1ном=P_2/(m∙cos⁡φ∙η∙U_1ном )=1500/(3∙0,771∙0,8∙220)=3,7 А
Определим предварительное число эффективных проводников в пазу 〖u'〗_п по формуле (2):
〖u'〗_п=(3,14∙0,096∙23∙〖10〗^3)/(3,7∙36)=52,05
13. Число четных проводников для двухслойной обмотки:
u_п=a〖u'〗_п≈52
14. Окончательные значения числа витков в фазе обмотки:
w_1=(u_п∙z_1)/(2∙a∙m)=(52∙36)/(2∙3)=312
Окончательное значение линейной нагрузки:
A=(2∙I_1ном∙w_1∙m)/(πD_1 )=(2∙3,7∙312∙3)/(3,14∙0,096)=23∙〖10〗^3 А/м
Рассчитанное значение линейной нагрузки незначительно отличается от принятого ранее в п. 0.
Магнитный поток рассчитывается по формуле (3):
Ф=(k_E∙U_1ном)/(4∙k_B∙w_1∙k_об1∙f_1 ) (3)