Электрические машины. Проектирование асинхронного двигателя

Проектирование электрических машин - это расчёт размеров отдельных её частей, параметров обмоток, рабочих и других характеристик машины, конструирование машины в целом, а также её отдельных деталей и сборочных единиц, оценка технико-экономических показателей спроектированной машины, включая показатели надёжности. В настоящее время проектирование производится с обязательным использованием компьютера для расчётного исследования и оптимального проектирования.
Электротехнической промышленностью выпускается много разных видов электрических машин. Одной из них является - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства.
Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400 кВт напряжение до 1000 В - наиболее широко применяемые электрические машины. В народнохозяйственном парке электродвигателей они составляют по количеству 90%, по мощности - примерно 55%. Они используются в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъёмных, землеройных машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т. д.
В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой в России электроэнергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электротехнической стали и других, а затраты на обслуживание и ремонт асинхронных двигателей в эксплуатации составляют более 5% затрат на ремонт и обслуживание всего установленного оборудования. Поэтому создание серий высокоэкономичных и надежных асинхронных двигателей является важнейшей народнохозяйственной задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатация и высококачественный ремонт играют первоочередную роль в экономии материальных и...

Исходные данные для проектирования………………………………………………………...3
Введение………………………………………………………………………….………………4
1 Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материалы………………………….6
1.1 Главные размеры……………………………………………………………………….……6
1.2 Сердечник статора………………………………………………………………………..….7
1.3 Сердечник ротора……………………………………………………………………………7
2 Обмотка статора……………………………………………………………………………….8
2.1 Параметры, общие для любой обмотки……………………………………………………8
2.2 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами………………………….9
3 Обмотка короткозамкнутого ротора…………………………………………………………12
3.1 Короткозамыкающее кольцо обмотки ротора……………………………………………..13
4 Расчет магнитной цепи………………………………………………………………………..14
4.1 МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора…………………...14
4.2 МДС для зубцов при овальных и закрытых пазах ротора…………………………….....14
4.3 МДС для спинки статора……………………………………………………………………14
4.4 МДС для спинки ротора…………………………………………………………………….15
4.5 Параметры магнитной цепи………………………………………………………………...15
5 Активное и индуктивное сопротивления обмоток………………………………………….16
5.1 Сопротивление обмотки статора…………………………………………………………...16
5.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с полузакрытыми пазами………17
5.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения
двигателя с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром……………………...…19
6 Режим холостого хода и номинальный………………………………………………………20
7 Круговая диаграмма и рабочие характеристики…………………………………………..…23
8 Максимальный момент………………………………………………………………………...27
9 Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент……………………………….….29
10 Тепловой и вентиляционный расчет……………………………………………………...…31
11 Масса двигателя и динамический момент инерции ротора……………………………..…33
12 Механический расчёт вала………………………………………………………………..….34
12.1Расчет вала на жесткость…………………………………………………………………....34
12.2Расчет вала на прочность…………………………………………………………………...36
13 Расчет...

Двигатель спроектирован при помощи различных учебных пособий и справочников, полный перечень которых приведён в списке использованной литературы. Необходимо отметить, что параметры, указанные в ней несколько отличаются от результатов расчёта, но, в конечном счёте, все значения, полученные аналитическим путём, находятся в предельных условиях допустимости, указанных авторами литературы. Конструкция двигателя была выполнена на формате А1. Таблицы и рисунки использованные в пояснительной записке взяты из электронной версии учебника