Проектирование асинхронных двигателей - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проектирование асинхронных двигателей

Расчет и конструирование двигателя, выбор главных размеров, расчет обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и выбор воздушного зазора. Моделирование двигателя в среде MatLab Power System Blockset а также с параметрами номинального режима.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2. Расчет и конструирование двигателя
2.3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и выбор воздушного зазора
2.6. Расчет параметров рабочего режима
3. Моделирование двигателя в среде MatLab Power System Blockset
3.1. Моделирование с параметрами номинального режима
3.2. Моделирование с параметрами пускового режима
Асинхронные машины получили наиболее широкое применение в современных электрических установках и являются самым распространенным видом бесколлекторных электрических машин переменного тока. Как и любая другая электрическая машина, асинхронная машина обратима и может работать как в генераторном, так и в двигательном режимах. Однако преобладающее применение имеют асинхронные двигатели, составляющие основу современного электропривода. Области применения асинхронных двигателей весьма широки - от привода устройств автоматики и бытовых электроприборов до привода крупного горного оборудования (экскаваторов, дробилок, мельниц и т.д.). В соответствии с этим мощность асинхронных двигателей, выпускаемых электромашиностроительной промышленностью, составляет диапазон от долей ватт до тысяч киловатт при напряжении питающей сети от десятков вольт до 10 кВ. Наибольшее применение получили трехфазные асинхронные двигатели, рассчитанные на работу от сети промышленной частоты (50 Гц).
В данном курсовом проекте рассматривается следующий двигатель:
Исполнение по степени защиты: IP44 - по первой цифре соответствует защите от возможности соприкосновения инструмента, проволоки или других подобных предметов, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими или движущимися частями внутри машины; по второй цифре - защите от водяных брызг любого направления, попадающих на оболочку.
Способ охлаждения: IC141 - двигатель, обдуваемый наружным вентилятором, расположенным на валу машины.
В качестве аналога проектируемому двигателю выбран следующий двигатель:
Климатические условия работы: У3 - по букве - для умеренного климата; по цифре - для размещения в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли, солнечной радиации существенно меньше, чем на открытом воздухе (каменные, бетонные, деревянные и другие неотапливаемые помещения).
В ходе выполнения всего курсового проекта будут проводиться сравнения между проектируемым и аналоговым двигателем.
2. Расчет и конструирование двигателя
2.1.1. Синхронная частота вращения, об/мин:
2.1.2. Наружный диаметр статора Da = 349 мм = 0,349 м. [4, стр.164]
2.1.3. Внутренний диаметр статора D = Kd* Da, где Kd - коэффициент, характеризующий отношения внутренних и наружных диаметров сердечников статоров асинхронных двигателей серии 4А. Согласно рекомендациям [4, стр.165] принимаем Kd = 0,72.
2.1.4. Полюсное деление ф = р D/2р = 3,14*0,251/2*3 = 0,131 м.
, где з = 0,91 [4, стр.165], соsц = 0,89 [4, стр.165].
2.1.6. Выбираем предварительно электромагнитные нагрузки, следуя рекомендациям [4, стр.166]: А = 34500 А/м, В д = 0,8 Тл.
2.1.7. Обмоточный коэффициент для двухслойной обмотки принимаем (предварительно) = 0,925.
2.1.8. Расчетная длина магнитопровода:
, где Щ - угловая скорость вращения ротора, рад/с; рад/с.
Отношение л = l д / ф = 0,192/0,131= 1,466. л находится в допустимых пределах.
2.1.9. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
Величины токовой линейной нагрузки, индукции в воздушном зазоре и длина магнитопровода будут уточнены в следующем разделе.
2.2.1 Выбираем предельные значения зубцовых делений, основываясь на [4, стр.170]
2.2.2. Вычисляем число пазов статора:
Так как число пазов на полюс и фазу в большинстве асинхронных машин общепромышленного применения желательно принимать целым, то, исходя из этих условий, берем Z = 72 .
2.2.3. Зубцовое деление статора (окончательно): м.
2.2.4. Число эффективных проводников в пазу (число параллельных ветвей обмотки а первоначально принимаем равным единице):
, где I 1н - номинальный ток обмотки статора.
2.2.5. Берем число параллельных ветвей а = 3, тогда Uп = а U'п = 3*11,7 = 35,1.
Так как используется двухслойная обмотка, то желательно применение четного числа эффективных проводников в пазу, берем Uп = 36.
2.2.6. Рассчитываем число витков в фазе обмотки (окончательно):
2.2.7. При определении числа эффективных проводников в пазу были использованы округления, что привело к некоторому несоответствию исходных и рассчитанных данных, поэтому пересчитаем линейную токовую нагрузку и индукцию в воздушном зазоре.
А/м. А находится в допустимых пределах.
Поскольку возросла линейная токовая нагрузка, то должна уменьшиться длина магнитопровода: м, что действительно произошло.
л = l д / ф = 0,186/0,131= 1,42 - в рекомендуемых пределах, при дальнейших расчетах принимаем lд = 0,186 м.
Магнитный поток: Ф = , где - окончательное значение обмоточного коэффициента.
K об1 = К У К Р , где К У - коэффициент укорочения, К Р - коэффициент распределения.
, где в - расчетное укорочение шага обмотки.
Проверяем значение магнитной индукции в воздушном зазоре:
2.2.8. Плотность тока в обмотке статора (предварительно):
J 1 = (AJ 1 )/ A= (20110 9 )/ (35.610 3 )= 5,6510 6 А/м 2 ,
где произведение линейной нагрузки на плотность тока определяется по [4, стр.173].
2.2.9. Сечение эффективного проводника (предварительно):
q эф = I 1 H / (aJ 1 ) = 32,5 / (35,6510 6 ) = 1,91710 -6 (м 2 ) = 1,917 мм 2 .
Берем число элементарных проводников в одном эффективном n ЭЛ =1, тогда, руководствуясь [4, стр.172] и [4, стр.470], выбираем обмоточный провод ПЭТВ со следующими данными:
номинальный диаметр неизолированного провода d эл = 1,5 мм
среднее значение диаметра изолированного провода d из = 1,585 мм
площадь поперечного сечения неизолированного провода q эл = 1,767 мм 2
площадь поперечного сечения эффективного проводника q эф = 1,7671 = 1,767 мм 2 .
2.2.10. Принимаем окончательную плотность тока в обмотке:
2.2.11. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
2.3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.
Паз статора - по рис.1 с соотношением размеров, обеспечивающим параллельность боковых граней зубцов.
2.3.1. Принимаем предварительно по [4, стр.174] значения индукции в зубцах статора B Z1 и индукции в ярме статора B a : B Z1 = 1,73 Тл, B a = 1,45 Тл; тогда ширина зубца
b Z1 = , где k C - коэффициент заполнения сердечника сталью.
[4, стр.176] k C = 0,97 (оксидированные листы стали).
СТ1 - длина стали сердечников статора, для машин с д < 1,5 мм СТ1 = 0,186 м.
2.3.2. Размеры паза в штампе, согласно [4, стр.178-179], принимаем следующими: ширина шлица паза b ш = 3,7 мм;
угол наклона граней клиновой части = 45 .
2.3.3. Размеры паза в свету с учётом припусков на сборку: для h = 160 250 мм:
b П = 0,2 (мм); h П = 0,2 (мм) [4, стр.177]
b' 2 = b 2 - b П = 7,91 - 0,2 = 7,71 мм,
b' 1 = b 1 - b П = 5,9 - 0,2 = 5,7 мм,
h' 1 = h 1 - h П = 23,1 - 0,2 = 22,9 мм.
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:
S пр - площадь поперечного сечения прокладок;
S пр = 0,4b 2 + 0,9b 1 = 0,4*7,91+0,9*5,9 = 8,47 мм 2 .
S из = b из (2 h а + b 1 + b 2 ) - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу;
b из - односторонняя толщина изоляции в пазу. [4, стр.61] b из = 0,4 мм.
S из = 0,4(223,8+7,91+5,9) = 24,564 мм 2 .
S п = 24,564 - 8,47 = 120,51 мм 2 .
2.3.4. Вычисляем коэффициент заполнения паза:
k З = [(d из ) 2 Uпn эл ] / S п = (1,585 2 361)/ 120,51 = 0,75.
Полученное значение коэффициента заполнения паза входит в рекомендуемые пределы при ручной укладке обмотки [4, стр.66].
2.3.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
2.4.1. Определяем воздушный зазор [4, стр.181] = 0,5 мм.
2.4.2. Определяем число пазов ротора [4, стр. 185] Z 2 = 58.
2.4.3. Внешний диаметр ротора D 2 = D2 = 0,25120,0005= 0,15 м.
2.4.4. Длина магнитопровода ротора 2 = 1 = 0,186 м.
2.4.5. Зубцовое деление t 2 = ( D 2 )/ Z 2 = (3,140,251)/ 58 = 0,0135 м = 13,5 мм.
2.4.6. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал:
D J = D В = k В D а = 0,230,349 = 0,08 м = 80 мм, где k В = 0,23 [4, стр.191].
2.4.7. Ток в стержне ротора I 2 = k i I 1 i , где k i - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I 1 / I 2 . k i = 0,925 [4, стр.183];
i = (2m 1 1 k об1 ) / Z 2 = (231440,925) / 58 =13,8.
2.4.8. Площадь поперечного сечения стержня:
q с = I 2 / J 2 , где J 2 - плотность тока в стержнях ротора, при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J 2 = (23,5) А/мм 2 [4, стр.186]. Берем J 2 = 2,2 А/м м 2 , тогда
q с = 414,9 / (2,210 6 ) = 16610 -6 м 2 = 188,6 мм 2 .
Размеры шлица b ш = 1,5 мм; h ш = 0,7 мм. Высота перемычки над пазом h' ш = 0,3 мм [4, стр.188].
b Z2 = = = 6,19 мм, где B Z2 - индукция в зубцах ротора, B Z2 = 1,8 Тл [4, стр.174].
Согласно рекомендациям [4, стр.189] округляем b 1 и b 2 до десятых: b 1 =7 мм, b 2 = 3,7 мм.
h 1 = (b 1 - b 2 )Z 2 / (2) = (7 - 3,7)*58/6,28 = 30,5 мм.
h п 2 = h ш + h ш +0,5b 1 +h 1 +0,5b 2 = 1+0,7+0,57+30,5+0,53,7 = 36,9 мм.
q с = (/8)(b 1 + b 2 ) + 0,5(b 1 + b 2 ) h 1 = (/8)(7+3,7 2 )+0,5(7+3,7)30,5 = 187,8 мм 2 .
J 2 = I 2 / q с = 414,9 / 187,610 -6 = 2,21 А/м 2 .
2.4.11.Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:
q кл = I кл / J кл , где J кл - плотность тока в замыкающих кольцах:
J кл = 0,85J 2 = 0,852,21= 1,88 А/мм 2 .
I кл - ток в кольцах, I кл = I 2 / ; где = 2sin = 2sin = 0,324.
b кл = 1,25h п 2 = 1,2536,9 = 46,1 мм.
a кл = q кл / b кл = 681,15 / 46,1 = 14.8 мм.
q кл = b кл * a кл = 46,1 14,8 = 682,3 мм 2 .
D к . ср = D 2 - b кл = 250 - 46,1 = 203,9 мм.
2.4.13. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
2.5.1. Значения магнитных индукций:
B j = , где h j - расчетная высота ярма ротора,
2.5.2. Магнитное напряжение воздушного зазора:
F д = 1,5910 6 B д k д д, где k д - коэффициент воздушного зазора,
k д = t 1 /(t 1 -д ), где = = = 4,42.
F д = 1,5910 6 0,81,250,510 -3 = 795 А.
2.5.3.Магнитные напряжения зубцовых зон:
h z 1 - расчетная высота зубца статора, h z 1 = h п1 = 25,2 мм.
h z 2 - расчетная высота зубца ротора, h z 2 = h п2 - 0,1b 2 = 36,9 - 0,13.7 = 36,5 мм.
H z 1 - значение напряженности поля в зубцах статора;
при B Z1 = 1,73 Тл для стали 2013 H Z1 = 1250 А/м [4, стр. 461].
H z 2 - значение напряженности поля в зубцах ротора;
при B Z21 = 1,8 Тл для стали 2013 H Z2 = 1520 А/м [4, стр. 461].
2.5.4. Коэффициент насыщения зубцовой зоны:
k z = 1+= 1+= 1,22. Коэффициент насыщения зубцовой зоны входит в рекомендуемые пределы ( 1.2 < k z < 1.5).
2.5.5. Магнитные напряжения ярм статора и ротора:
L a - длина средней магнитной линии ярма статора,
L j - длина средней магнитной линии потока в ярме ротора,
L j = , где h j - высота спинки ротора,
H a и H j - напряженности поля; B a = 1,45 Тл H a = 450 А/м. [4, стр.460].
B j = 0,72 Тл H j = 104 А/м. [4, стр.460].
2.5.6. Магнитное напряжение на пару полюсов:
F ц = F д + F z1 + F z2 + F a + F j = 795 + 63 + 111 + 76.64 + 7= 1052.6 A.
2.5.7. Коэффициент насыщения магнитной цепи:
Относительное значение: I = I / I 1н = 8,78 / 32,5 = 0,27.
2.6 Расчет п араметров рабочего режима
2.6.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора:
r 1 = 115 *, где 115 - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Омм. Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура равна 115 градусам. Для меди 115 = 10 -6 /41 Омм. [4, стр.245].
L 1 - общая длина эффективных проводников фазы обмотки статора, L 1 = ср1 1 , где
ср 1 - средняя длина витка обмотки статора, ср 1 = 2 ( п 1 + р 1 );
п 1 - длина пазовой части, п 1 = 1 = 0,186 м.
р1 - лобовая часть катушки, л 1 = K л *b кт +2В, где K л =1,4 [4, стр.197].
В - длина вылета прямолинейной части катушки из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Принимаем В = 0,01 [4, стр.197].
b кт - средняя ширина катушки, b кт = 1 , где 1 - относительное укорочение шага обмотки статора, 1 = 0,833 (п.2.2.7 ).
Длина вылета лобовой части катушки:
выл = K выл b кт + В = 0,50,145 + 0,02= 0,0825 м = 82,5 мм.
Относительное значение: r 1 = r 1 = 0,498= 0,043.
2.6.2. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:
r 2 = r с +, где r с - сопротивление стержня: r с = 115 ;
для литой алюминиевой обмотки ротора 115 = 10 -6 / 20,5 Омм. [4, стр.245].
r кл - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями: r кл = 115 = = 0,78910 -6 Ом.
Приводим r 2 к числу витков обмотки статора:
Относительное значение: r 2 = r 2 = 0,23= 0,02.
2.6.3. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:
п 1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:
h 3 = (b 1 - b ш1 )/2 = (5,9 - 3,7)/2 =1,1 мм.
Так как проводники закреплены пазовой крышкой, то h 2 = 0.
k' = 0,25(1 + 3в) = 0,25(1 + 3*0,833) = 0,88.
k = 0,25(1 + 3 k' ) = 0,25(1 + 3*0,88) = 0,91.
л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
л 1 = 0,34( л - 0,64) = 0,34(0,223 - 0,640,833*0,131)= 1,12.
д1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
д1 = , где = 2k ск k - k об 1 2 (1+ ск 2 );
Так как отсутствует скос пазов, то ск = 0.
k ск определяем в зависимости от t 2 /t 1 и ск :
= = 1,23 ; ск = 0 k ск = 1,2 [4, стр. 201].
х 1 = 15,8(1,643 + 1,12 + 1,63 ) = 1,12 Ом.
Относительное значение: х 1 = х 1 = 1,12= 0,096.
2.6.4. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:
х 2 = 7,9 1 ( п2 + л2 + д2 )10 -6
h 0 = h п2 - h ш2 - h ш2 = 36,9 - 0,7 - 0,3 = 35,9 мм.
b 1 =7 мм, b ш = 1,5 мм; h ш = 0,7 мм; h ш = 1 мм (п. 2.4.9).
У = п2 + л2 + д2 = 3,1 + 0,4 + 1,8 = 5,34.
х 2 = 7,9500,1865,34*10 -6 = 38910 -6 Ом.
Приводим х 2 к числу витков статора:
Относительное значение: х 2 = х 2 = 1,4= 0,12.
2.6.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
Расхождение значений индуктивного сопротивления обмотки статора (20%) проектируемого двигателя с справочным связано в первую очередь с тем, что в расчетном двигателе число эффективных проводников в пазу меньше, чем в аналоге (так как в расчетном двигателе меньше линейная токовая нагрузка), меньше число витков в фазе обмотки статора, что напрямую влияет на значение индуктивного сопротивления. Также в проектируемом двигателе несколько меньшими оказались размеры паза статора (его высота и ширина большей и меньшей частей), что повлияло на уменьшение величины коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния, от которого пропорционально зависит индуктивное сопротивление статора.
P ст.осн . = р 1,0/50 (k д а B a 2 m a + k д z B z 1 2 m z 1 ), где
р 1,0/50 - удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц.
р 1,0/50 = 2,5 Вт/кг. [4. стр.206].
в - показатель степени, в = 1,5 [4. стр.206].
k да и k д z - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. k д а = 1,6; k д z = 1,8 [4. стр.206].
m a = (D a - h a )h a k с 1 с =3,14(0,349 - 0,0238)0,02380,1860,977,810 3 = 34,22 кг,
с - удельная масса стали; С = 7,810 3 кг/м 3 [4. стр.206].
m z 1 - масса стали зубцов статора,
m z 1 = h z 1 b z 1ср. Z 1 ст k с1 с = 25,210 -3 5,2410 -3 720,1860,977,810 3 = 13,38 кг,
где h z 1 =25,2 мм, b z 1ср = 5,24 мм. (п.2.3.1 и п.2.3.2).
P ст. осн. = 2,61(1,61,45 2 34,22+1,81,73 2 13,38) = 486,72 Вт.
2.7.2. Поверхностные потери в роторе.
P пов2 = p пов 2 (t 2 - b ш 2 )Z 2 ст 2 , где
p пов2 - удельные поверхностные потери в роторе:
p пов 2 = 0,5k 02 (B 02 *t 1 10 3 ) 2 ;
B 02 - амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора:
02 зависит от соотношения ширины шлица пазов статора к воздушному зазору:
b ш 1 / = 3,7/0,5 = 7,4 02 = 0,36 [4. стр.206].
k 02 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери: k 02 =1,5 [4. стр.206].
p пов2 = 0,51,5(0,3611) 2 = 568 (16,8 - 1,5)24 0,091 = 227,2 Вт.
P пов2 = 227,2*(13,5 - 1,5)* 10 -3 *58*0,186 = 29,4 Вт.
2.7.3. Пульсационные потери в зубцах ротора.
B пул 2 - амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов :
m z 2 = Z 2 h z 2 b z 2 ст 2 k с 2 с =5834,1010 -3 6,1610 -3 0,1860,977,810 3 = 17,52 кг.
2.7.4. Сумма добавочных потерь в стали.
P ст.доб. = P пов 1 + P пул 1 + P пов 2 + P пул 2 = 29,4 + 211 = 240,4 Вт.
P ст. = P ст. осн. + P ст. доб . = 486,72 + 240,4 = 727,12 Вт.
2.7.6. Добавочные потери при номинальном режиме.
P доб.н = 0,005 P 1н = 0,005 P 2н /з = 0,005*30000/0,91 = 164,8 Вт.
K т = 1,3(1 - D a ) [4, стр.208] P мех = 1,3(1 - 0,349)0,349 4 = 125,6 Вт.
P э 1 х . х . = mI 2 r 1 = 38,78 2 0,498 = 115,2 Вт.
cos хх = I х.х . a / I х.х . = 0,858 / 8,82 = 0,1.
Активное сопротивление намагничивающего контура:
r 12 = P ст. осн. /(mI 2 ) = 486,72 / (38,78 2 ) = 2,11 Ом.
Индуктивное сопротивление намагничивающего контура:
x 12 = U 1н /I - x 1 = 380/8,78 - 1,12 = 42,16 Ом.
c 1 = 1+x 1 /x 12 = 1+1,12/42,16 = 1,027 Ом.
= arctg 0,0067 = 0,628 o = 23 1 o
Активная составляющая тока холостого хода :
I 0a = (P ст . осн . +3I 2 r 1 ) / (3*U 1 н ) = = 0,535 A.
a = c 1 r 1 = 1,0270,542 = 0,511 Ом
b = c 1 (x 1 +c 1 x' 2 ) = 1,027(1,12+1,0271,4) = 2,627 Ом.
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения :
P ст . + Pмех . = 727,12+125,6 = 852,17 Вт.
Таблица 1. Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
P=P ст +Р мех +P э 1 + Р э 2 +Р доб
Рис.3. Зависимости тока статора и потребляемой мощности от мощности на валу.
Рис.4. Зависимости кпд и коэффициента мощности от мощности на валу.
Рис.5. Зависимость скольжения от мощности на валу.
Как видно из таблицы 1, а также рис. 3, 4 и 5 номинальному режиму работы асинхронного двигателя (P 2 н = 30 кВт) соответствуют: s н = 0,0197; P 1н = 33,4 кВт; I 1н = 32,5 А; I 2 н = 30,1 А; з н = 0,9; cosц н = 0,895.
Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
I 1 = I 2 (R п 2 ++(X п +x 12 п ) 2 ) 0,5 /(c 1 п x 12 п )
X п.нас =х 1нас. +с 1п.нас. х 2 нас
I 2нас =U 1 /(R п.нас 2 +Х п.нас 2 ) 0,5
I 1 нас =I 2 нас (R п.нас 2 + (Х п. нас + х 12п ) 2 ) 0,5 /( c 1п. нас х 12п )
М = (I' 2нас /I' 2ном ) 2 К R (s ном /s)
Критическое скольжение определяем после расчёта всех точек пусковых характеристик (табл. 3) по средним значениям сопротивлений, соответствующим скольжениям
s = 0,2 0,1 : s кр = r 2 / (x 1 нас . /c 1 п нас . +x 2 нас . ) = 0,25(0,99/1,0175+1,19)=0,117; M max * = 2,39.
Кратности пускового и максимального моментов и пускового тока спроектированного двигателя удовлетворяют требованиям ГОСТ и технического задания на курсовой проект.
Рис.6. Пусковые характеристики асинхронного двигателя.
Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:
3. Моделирование двигателя в среде MatLab Power System Blockset
Рис.7. Схема пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в MatLab Power System Blockset.
3.1 Моделирование с параметрами номинального режима
При моделировании с параметрами номинального режима в качестве сопротивлений асинхронного двигателя выставляем сопротивления, рассчитанные в п.2.6 и п.2.8:
Вместо x 1 подставляем L 1 = x 1 /314 = 1.12/314 = 3.57 мГн.
Вместо x 2 ' - L 2 ' = x 2 /314 = 1,4/314 = 4,46 мГн.
Вместо x 12 - L 12 = x 12 /314 = 42.16/314 = 134.3 мГн.
При моделировании получены следующие результаты:
Рис.8. Зависимость угловой скорости от времени.
Рис.9. Зависимость момента от времени.
Рис.10. Зависимость тока статора от времени.
Рис.11. Механическая характеристика асинхронного двигателя.
Сравним при помощи рис.8 номинальное скольжение, полученное при моделировании, с расчетным.
s ном . мод = (щ о - щ ном )/ щ о = (104,72 - 102,7)/104,72 = 0,0193.
Относительная погрешность: д s = (s ном.расч - s ном.мод )/ s ном.расч = (0,0197 - 0,0193)/0,0197 =
По рис.9 найдем ток статора при холостом ходе и в номинальном режиме:
I 1 хх .max = 12,4 А I 1 хх . = 12,4/1,414 = 8,77 А. I 1 хх . расч . = 8,82 А.
д I хх = (I 1 хх . расч . - I 1 хх . )/ I 1 хх . расч . = (8,82 - 8,77)/8,82 = 0,006. д I хх = 0,6%.
I 1ном. max = 44,33 А I 1ном = 31,35 А. I 1ном .расч. = 32,5 А.
д I ном = (I 1ном.расч. - I 1 ном . )/ I 1 ном .расч. = (32,5 - 31,35)/32,5 = 0,035. д I ном = 3,5%.
3.2 Моделирование с параметрами пускового режима
При моделировании с параметрами пускового режима в качестве сопротивлений асинхронного двигателя выставляем сопротивления, рассчитанные в п.2.9:
Вместо x 1 подставляем L 1 = x 1 /314 = 0,88/314 = 2,8 мГн.
Вместо x 2 ' - L 2 ' = x 2 /314 = 0,902/314 = 2,87 мГн.
Вместо x 12 - L 12 = x 12 /314 = 56,07/314 = 178,6 мГн.
При моделировании получены следующие результаты:
Рис.12. Зависимость пускового тока статора от времени
Рис.13. Зависимость пускового момента от времени.
Рис.14. Пусковая механическая характеристика асинхронного двигателя.
По рис.12 имеем: I 1 п . max = 285 А I 1 п . = 201,5.
д I п = (I 1 п .. расч * - I 1 п * )/ I 1 п . расч * = (6,2 - 5,91)/5,91 = 0,049. д I п = 4,9%.
По рис.13 имеем: М п. = (1270,5 - 451)/2 = 40,75 Н*м.
д М п = (М п..расч* - М п * )/ М п.расч* = (1,4 - 1,29)/1,29 = 0,085. д I п = 8,5%.
Выбор главных размеров обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора, воздушного зазора. Внешний диаметр ротора. Расчёт магнитной цепи. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима. курсовая работа [273,5 K], добавлен 30.11.2010
Расчет и конструирование двигателя, выбор размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет параметров рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик. Тепловой и вентиляционный расчет. Выбор схемы управления двигателем. курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.09.2009
Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя. Конструирование обмотки статора. Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора. Параметры асинхронного двигателя в номинальном режиме. Тепловой и вентиляционный расчет. курсовая работа [927,5 K], добавлен 26.02.2012
Выбор главных размеров асинхронного двигателя основного исполнения. Расчет статора и ротора. Размеры зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь и рабочих характеристик двигателя. курсовая работа [351,5 K], добавлен 20.04.2012
Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь, рабочих и пусковых характеристик. курсовая работа [218,8 K], добавлен 27.10.2008
Этапы проектирования асинхронного двигателя серии 4А с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчеты рабочих и пусковых характеристик. курсовая работа [3,6 M], добавлен 02.04.2011
Создание серии высокоэкономичных асинхронных двигателей. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора и магнитной цепи. Параметры рабочего режима. Составление коллекторного электродвигателя постоянного тока. курсовая работа [218,0 K], добавлен 21.01.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование асинхронных двигателей курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат: Кесареве січення
Реферат: Общественный и государственный строй 2
Сочинение С Фразеологизмом Выйти Сухим Из Воды
Контрольная Работа На Тему Основы Санологии, Гигиены И Экологии
Курсовая работа по теме Проявления мотивации спортсменов к хоккею с шайбой
Курсовая Работа На Тему Состояние Молодежного Рынка Труда На Территории Павлодарской Области
Контрольная работа: Экспертиза научной и практической ценности документов
Дипломные Работы Информационные Технологии
Доклад по теме Буддизм в России
География 8 Итоговая Контрольная Работа
Курсовая работа по теме Сетевое планирование. Вероятностные сети
Контрольная работа: Коммерческий риск инновационной деятельности
Курсовая Работа Смутное Время В России
Сочинение Про Воробьев 3 Класс
Курсовая Работа На Тему Розробка Технологічного Процесу Виготовлення Деталі Машини
Реферат Интерактивные Методы Обучения
Реферат: Природно-ресурсный потенциал Франции. Скачать бесплатно и без регистрации
Краткое Сочинение По Картине Празднество Свадебного Договора
Топик: Темы для экзамена в Финансовой академии, 1 курс
Курсовая работа: Разработка базы данных и клиентского приложения
Вклад П. Друкера в современный менеджмент - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Экономическое развитие регионов России - География и экономическая география контрольная работа
Ориентировка во времени детей дошкольного возраста - Педагогика курсовая работа