рефератырефератырефератырефератырефератырефератырефератырефераты

рефераты, скачать реферат, современные рефераты, реферат на тему, рефераты бесплатно, банк рефератов, реферат культура, виды рефератов, бесплатные рефераты, экономический реферат

"САМЫЙ БОЛЬШОЙ БАНК РЕФЕРАТОВ"

Портал Рефератов

рефераты
рефераты
рефераты

Электромагнитный расчет

1. Электромагнитный расчет

1.1. Выбор главных размеров

Высота оси вращения h=0,160 м, тогда диаметр расточки Da=0,272 м Внутренний диаметр статора D=kD*Da=0,72*0,272=0,197 м.

Полюсное деление

ф=р*D/(2p)

где 2p=6, число пар полюсов; тогда

ф

Расчетная мощность

где P2 =10 кВт - номинальная мощность на валу, з=0,845 - КПД , cosц=0.76 - коэффициент мощности, kE=0.965 - отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению Uн=220/380 В; тогда получим

кВ*А

Электромагнитные нагрузки предварительно примем A=31•103 А/м и Bд=0,79. kоб1=0,92.

Расчетная длинна магнитопровода

где kB=1,11 - коэффициент формы поля, Щ=2?р?ѓ/p - синхронная угловая скорость двигателя ?=50 Гц - частота питания, тогда Щ=2?3,14?50/3=104,7 рад/с.

м;

Критерием правильности выбора главных размеров D и lд служит л=lд/ф.

л=0,14/ 0,1031=1,35; что удовлетворяет данным пределам.

1.2. Определение Z1, W1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора

Z1 - число пазов на статоре, w1 - число витков в фазе. Предельные значения зубцового деления статора tZ1 : tZ1max=0,012 м. и tZ1min=0,01 м. Определим число пазов статора

=51

Принимаем Z1=54, тогда число пазов на одну фазу на полюс равно

где m=3 - число фаз

Определим зубцовое деление статора

м

Число параллельных проводников, а=2, тогда число эффективных проводников в пазу будет равно

где I - номинальный ток обмотки статора

А

тогда получим

так как a=2 то uп=а•u`п=2*14=28; принимаем uп=28.

Уточним значения:

число витков в фазе

витков.

линейная нагрузка

А/м

Обмоточный коэффициент

магнитный поток

Вб

индукция в воздушном зазоре

Тл

Значения А и Вд находятся в допустимых пределах

Плотность тока в обмотке статора

где AJ1=183•109 А2/м3

А/м2

Площадь поперечного сечения проводника (предварительно):

м2

принимаем число элементарных проводников nэл=1, тогда cечение проводника

qэл=qэф/ nэл=2/1=2 мм2.

Принимаем провод круглого сечения ПЭТ:

b=7,5 мм; а=1,12 мм; qэл=2 мм2.

А/м2

1.3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Берем полуоткрытый паз с параллельными стенками.

Тл и индукцию в спинке статора Ba=1,55 Тл. Тогда минимальную ширину зубца определим как

где lСТ1=lд - длинна пакета статора,kс1=0,97.

мм

определим высоту спинки ярма

мм

Припуски по ширине и высоте паза: =0,2мм =0,2мм мм

мм

мм

Принимаем:

Воздушный зазор двигателя: мм

Внешний диаметр ротора:

м

М

Обмотку ротора выполняем стержневой волновой:

Число пазов ротора:

мм

Напряжение на контактных кольцах ротора при соединении обмотки ротора в звезду

Где:

в

Предварительное значение тока в обмотке ротора:

А

Коэффициент приведения токов:

;

Сечение эффективных проводников обмотки ротора:

мм

Принимаем:

мм мм

Уточняем:

А/м

Сердечник ротора:

9 аксиальных каналов, расположенных в одном ряду.

Диаметр канала: мм

Диаметр вала:

м

1.5. Расчет магнитной цепи

Магнитопровод из стали 2212 толщиной

Магнитное напряжение воздушного зазора

где kд- коэффициент воздушного зазора

где

где

А

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора с изменяющейся площадью поперечного сечения зубца

А

где hZ1=hП1=0,0198 м - высота зубца статора, HZ1 - напряженность в зубце статора

определяется по формуле:

где определяются по основным кривым намагничивания , и зависят от индукции, которая определяется как

Тл

Тл

Тл;

По кривым, учитывая коэффициент, находим А/м;

Для остальных значений индукции по кривым находим:

А/м А/м

А/м.

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора с изменяющимся поперечным сечением зубца:

А

где высота зубца hZ2=0,002 мм, определим индукцию в зубце ротора для каждого из участков по формуле:

м

м

Тл

Тл

Тл

Принимаем действующую индукцию Тл соответствующая ей напряженность А

1,5=1,6-4*1120

1,5=1,5

А/м

А/м

А/м

А/м

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

Магнитное напряжение ярма статора

где La - длина средней магнитной силовой линии в ярме статора

где ha - высота ярма статора

м

м

определим индукцию в ярме статора

где h`a=ha=30 мм, при отсутствии радиальных каналов, тогда

Тл

тогда Ha=279А/м получим

А

Магнитное напряжение ярма ротора

0,045*68=3,06А

где Lj - длинна средней магнитной силовой линии в ярме ротора

= м

где hj - высота ярма ротора

Определим индукцию в ярме ротора

=Тл

где h`j - расчетная высота ярма ротора, которую находим по формуле:

Hj=89 А/м - напряженность в ярме ротора, тогда

Магнитное напряжение на пару полюсов

=563,3+25,3+1,5+36,2+3,06=629,36А

Коэффициент насыщения магнитной цепи

Намагничивающий ток

относительное значение

=

Относительное значение служит определенным критерием правильности произведенного выбора и расчета размеров и обмотки двигателя. Так, если при проектировании двигателя средней мощности расчет показал, что больше 0,2, но меньше 0,3 то в большинстве случаев это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны правильно и активные материалы полностью используются. Такой двигатель может иметь высокие КПД и COS(ф), хорошие показатели расхода материалов на единицу мощности.

1.6. Параметры рабочего режима

Активное сопротивление обмоток статора

где kR=1 - коэффициент влияния эффекта вытеснения тока, с5=10-6/41 Ом•м - удельное сопротивление меди при to=115 С, L1 - длинна проводников фазы обмотки

=0,832*126=104,8 м

где lср1=2(lп1+lл1)=2(0,18+0,236)=0,832 м;

lп1=l1=0,18 м;

lл1лbкт+2•В+hп1 =2,3•0,08+2•0,025+0,002=0,236 м,

где В=25 мм , ширина катушки

где в - укорочение шага обмотки статора в=0,833.

получим

Ом

Активное сопротивление фазы обмотки ротора

Ом

где:

мм

м

м

м

м

Вылет лобовых частей обмотки ротора.

где:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора

где l`д=lд=0,14 м расчетная длинна статора, коэффициент магнитной проводимости пазового рассеивания

где h2=35м, h1 =0.5, hK=3мм, h0=1,1м; k`в=0,875kв=0,906

коэффициент магнитной проводимости лобового рассеивания

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания

=

где

0,025

Ом

Относительное значение

=

Индуктивное сопротивление обмотки ротора.

где h0=1,3 мм h=2,5 мм h=1.2 мм h=42.6 мм h=1 мм b=1,5 мм b=7,5 мм k

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания

=

где

Ом

Относительное значение

1.7. Расчет потерь

Основные потери в стали

где p1,0/50=2,2 Вт/кг - удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц , kДА и kДZ - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участка магнитопровода и технологических факторов kДА=1,6 и kДZ=1,8,масса стали ярма статора

= кг

где гС=7800 кг/м3 - удельная масса стали

масса стали зубцов статора

= кг

где м;

Вт

поверхностные потери в роторе

=Вт

где удельные поверхностные потери ротора определяются как

где k02=1,8 - коэффициент учитывающий влияние обработки поверхности зубцов ротора, n1=1000 об/мин - синхронная частота вращения двигателя, В0202kдBд=0,28 Тл - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора, в02=0,33

Вт/м2

Пульсационные потери в зубцах ротора

=Вт

где амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов

=Тл

где г1=9,3

масса зубцов ротора

=81*0,02*3,75*10*0,18*0,97*7800=8,2 кг

Сумма добавочных потерь в стали

=25,6+37,8=63,4 Вт

Полные потери в стали

=143+63,4=206,4 Вт

Механические потери

Вт

Вт

Выбираем щётки МГ64 для которых Па, А/см

м/с, В,

Площадь щёток на одно кольцо.

см

Принимаем 12,5 6,3 число щёток на одно кольцо.

Уточняем плотность тока под щёткой.

А/см

Принимаем диаметр кольца D0,34 тогда линейная скорость кольца

м/с

Холостой ход.

=3*6*0,64=69,12 Вт

ток холостого хода двигателя

= А

где активная составляющая тока холостого хода

Коэффициент мощности при холостом ходе

=

= Ом

=Ом

Комплексный коэффициент рассчитываем по приближенной формуле,

=

Активная составляющая тока синхронного холостого хода

= А

Р=10 кВт; U=220/380. В; 2р=6; Ом; Ом;

Вт; А; А;

; а`=1,04; а=0,65; b=1,115, b`=0

Далее производим расчет s=0,005 ; 0,01 ; 0,015 ; 0,02 ; 0,025; 0,03 при Р2=10 кВт определяем номинальное скольжение sН=0,017

Расчет рабочих характеристик

Расчётные
формулы

Ед.

Скольжение s

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

Sн=
0,017

1.a`r`2/s

Ом

33,3

16,6

11,1

8,32

6,6

5,5

9,78

2. R=a+a`r`2/s

Ом

33,9

17,3

11,7

8,9

7,3

6,2

10,43

3. X=b+b`r`2/s

Ом

1,115

1,115

1,115

1,115

1,115

1,115

1,115

4.

Ом

33,95

17,32

11,79

9,03

7,4

6,3

10,5

5. I2``=U1/Z

А

6,5

12,7

18,6

24,34

29,7

34,9

20,9

6. cos`2=R/Z

--

0,99

0,98

0,96

0,92

0,89

0,84

0,94

7. sin`2=X/Z

--

0,033

0,064

0,095

0,123

0,151

0,177

0,106

8.I1a=I0a+ I2`` cos`2

А

6,8

13

18,8

24,5

19,74

34,7

21,15

9.I1р=I0р+ I2`` sin`2

А

6,21

6,8

7,76

9,002

10,5

12,2

8,2

10.

А

9,2

14,6

20,42

26,07

31,5

36,7

22,7

11. I`2=c1I2``

А

6,61

12,9

19,02

24,8

30,4

35,6

21,3

12. Р1= 3U1нI1a

кВт

4,5

8,5

12,4

16,1

19,6

22,9

13,8

13.

кВт

0,162

0,413

0,8

1,3

1,9

2,5

0,419

14.

кВт

3,17

6,2

9,13

11,9

14,5

17,1

10,3

15. Pдоб=0,005P1

кВт

0,022

0,042

0,062

0,08

0,098

0,11

0,069

16. P=Pст+Pмех+
+Pэ1+Pэ2+Pдоб

кВт

4,81

7,5

11,65

16,91

23,16

30,23

13,63

17. Р2= Р1-P

кВт

4

7,8

8,3

14,4

17,3

19,9

9,6

18. =1-P/P1

--

0,89

0,91

0,9

0,89

0,88

0,86

0,97

19. cos=I1a/I1

--

0,738

0,885

0,925

0,939

0,94

0,94

0,93

20.

кВт

4,36

8,55

12,55

16,38

20,04

23,5

14,1

Рабочие характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором (P2ном=10 кВт; 2р=6; Uном=220/380 В; I=23,6 А; cos()=0,93; ном=970; Sном=0,017)

Для расчёта максимального момента определяем критическое скольжение:

Ом

Ом

А

5. Список литературы

1. Копылов И.П. Проектирование электрических машин.

2. Монюшко Н.Д. Вентиляционные и тепловые расчеты в электрических машинах. Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию.

3. Вольдек А.И. Электромашины.

рефераты
РЕФЕРАТЫ © 2010