Ротор мен статордың есебі

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 Курстық жобаға есептеулер. Есептеуге қажетті берілген мәндер ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Ротор мен статордың өзекшесінің геометриялық өлшемі мен тұрақтыларын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3 Статор мен ротордың өзекшесін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4 Магнит тізбегін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5 Статор мен ротрдың орамдарының актив және индуктив кедергісі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6 Болаттағы механикалық және қосымша шығындар ... ... ... ... .
7 Жұмыс сипаттамасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8 Қосу тоғы мен моментті есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9 Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...

5

6

7
12
20

23
29
31
35
43
44

1 Курстық жобаны есептеуге арналған тапсырмалар

1.1 Номиналдық фазалық кернеу (В).
1.2 Орамдардың қосылу схемасы - Ү.
1.3 Қосылу желісінің жиілігі (Гц) - f1=50 Гц.
1.4 Магнит өрісінің айналу жиілігі (айнмин) - n1=3000
1.5 Қорғау дәрежесі.
1.6 Өзекшелердің геометриялық өлшемдері.
1.6.1 Cтатор өзекшесінің сыртқы диаметрі (м) - Da=0,520
1.6.2 Статор өзекшесінің ішкі диметрі (м) - D=0,350
1.6.3 Статор өзекшесінің ұзындығы (м) - D1
1.6.4 Ауа саңылауы (м) - δ=0,0011
1.6.5 Статор пазының өлшемі (м) - b11, b12, h11, bш1, h ш1 (1.1- сурет)
1.6.6 Ротор пазының өлшемі (м) - b21, b22, h21, bш2, h ш2 (1.2- сурет)

1.6.7 Статор пазының саны - Z1=72.
1.6.8 Ротор пазының саны - Z2=82.
1.6.9 Ротор пазының қисаю мәні (м) - bkc=0.
1.6.10 Қысқа тұйықталушы сақинаның ені (м) - aсақ=0,037.
0.9.11 Қысқа тұйықталушы сақинаның биіктігі (м) - hсақ.

2 Ротор мен статордың өзекшесінің геометриялық өлшемі мен тұрақтыларын есептеу

2.1 Статор өзекшесінің есептеу ұзындығы, (м) - l0=l1
l=0.04+0.3D,
(2.1)
l=0.04+0.3∙0,350=0,145,
lδ=l1.

2.2 Статордың пазының өлшемдері

hn1=h11+hш1, (2.2)

hn1=h11+hш1=0,040+0,001=0,041 м.

hz1=hn1=0,041 м, (2.3)

hk1=(b11 - bш1)3,5, (2.4)

hk1=(b11 - bш1)3,5=(0,0083-0,005)3,5=0,00094 м.

h12=h11 - hk1, (2.5)

h12=h11 - hk1=0,0040-0,00094=0,039м.

2.3 Статордың тісшелі қадамы (м)

t1=PIDZ1, (2.6)

t1=PIDZ1=3,14∙0,35072=0,015 м.

2.4 Статордың тісшесінің ені (м)

b'z1=PI[D+2hш1+hk1]Z1 - b11; (2.7)

b"z1 = PI [ D+2hn1]Z1 - b12. (2.8)

b'z1=3,14 [0,350+2 0,001+0,039]72 - 0,0083=0,010м.

b"z1=3,14 [0,350+2 ∙ 0,041]72 - 0,012=0.0068 м.

2.5 Статор тісшесінің ортасы ені (м)

bz1=(b'z1+b"z1)2, (2.9)

bz1=(0,0104+0,0068)2=0,0086 м.

2.6 Статор жармасының биіктігі (м)

ha=[Da - (D+2hn1)]2, (2.10)

ha=[0,520 - (0,350+0,002)]2=0,084 м.

2.7 Ротор өзекшесінің ұзындығы (м)

l2=l1+0,005, (2.11)

l2=0,145+0,005=0,150 м.

2.8 Ротор өзекшесінің сыртқы диаметрі (м)

D2=D-2δ, (2.12)

D2=0,350 - 2∙0,0011=0,347 м.

Сурет 2.1 Статордың тісшелі аймағы Сурет 2.2 Қысқа тұйықталған
ротордың паздары

2.9 Ротор өзекшесінің ішкі диаметрі (м)

Dj=0,3D, (2.13)

Dj=0,3∙0,350=0,105 м.

2.10 Ротор пазының өлшемдері (2.2 - сурет)
oo ротор пазының биіктігі

hn2=h21+hш2, (2.14)

hn2=0,040+0,001=0,041 м.

oo ротор тісшесінің биіктігі

hz2=hn2, (2.15)

hz2=hn2=0,041 м.

oo паздың өлшемі

h22=h21 - (b21+b22)2, (2.16)

h22=0,040 - (0,040+0,0035)2=0,019 м.

2.11 Ротордың тісшелі қадамы (м)

t2=PID2Z2, (2.17)

t2=3,14‧0,34782=0,0188 м.

2.12 Ротор тісшесінің ені (м)

b'z2= PI ( D2-2hш2-b21)z2 - b21; (2.18)

b"z2=PI [D2-2hш2+h22- b21 ]z2 - b22. (2.19)

b'z2=3.14 (0,347-0,002-0,0065)802 - 0,0065=0,0118 м.

b"z2=3,14 (0,347-20,001+0,061-0,006582 - 0,0035=0,011 м.

2.13 Ротор тісшесінің орташа ені (м)

bz2=(b'z2+b"z2)2, (2.20)

bz2=(0,0118+0,0115)2=0,0116 м.

2.14 Ротор жармасының биіктігі (м)

hj=D2- Dj-2hn2)2, (2.21)

мұндағы Dj=0,104 D2=0,347

hj=0,347-0,104-2(0,041)2 =0,080.

2.15 Паздың қисаюының салыстырмалы мәні

Вкис =Вкис2, (2.22)

Вкис=0,0420,018=2,3.

2.16 Ротор пазының көлденең қимасының ауданы (мм2):

qc= PI8(b221+b222)+(b21+b22)∙h22]2]∙10 6, (2.23)

qc=[[0,3925 (0,00652+0,00352)+(0,0065+0,0035)∙0 ,019]2]∙106=189 мм2.

2.17 Ротор орамының қызқа тұйықталу сақинасының көлденең қимасының ауданы (мм2):

qсақ =acak∙bcak ∙106, (2.24)

qcak=0,037∙0,042∙106=1154 мм2.

2.18 Mагнит өрісінің айналуының синхронды бұрыштың жылдамдығы (радс):

Ohm=2PIn160, (2.25)

Ohm=6,28∙300060=314 радс.

2.19 Машинаның полюс жұбының саны:

p = 60f1n1, (2.26)

p=60∙503000=1.

2.20 Полюстік бөліну (м):

τ=PID2p, (2.27)

τ=3,14∙0,3502∙1=0,54 м

2.21 Полюс пен фазадағы паздар саны:

q=z12p∙m1, (2.28)

мұндағы m1=3 полюстер саны

q=722∙1∙3=726=12. .

3 Статор мен ротордың өзекшесін есептеу

3.1 Статор орамын таңдау

Кіші қуатты асинхронды машинаға бір қабатты орам таңдалады, ал орташа және үлкен қуатты машиналарынекі қабатты орамдар таңдалады. Егер машинада Һ= 132мм (мұндағы h - айналу осінің биіктігі) болса онда бір қабатты орам таңдалады, егер h132 мм болса онда екі қабатты орам таңдалады. ( Ескерту: егер машинаның полюсының жұбының саны р=1, ал Һ=160, 180мм болса онда бір қабатты орам қолданылады.) 200132 мм

3.2 Қадамды қысқарту коэффициенті: β=yτ, y- орам қадамы. Бір қабатты орамдар үшін. β=1 , орам қадамы мынаған тең: y=z12p - бүтін сан.
Ал екі қабатты орамдар үшін β=0.780,83 , мұнда орам қадамы y=βz12p

β=yτ; (3.1)

β=0,80.

y=z12p . (3.2)

y=0,80722∙1=10,8.

3.3 Орамдық коэффициент: Kop1 =Kp1∙Kул1,қысқартукоэффициенті: Kул1=sin(β∙90⁰) үлестіру коэффициенті Kул1 - полюс пен фазадағы паздар санына q байланысты. Ол байланыс 3.1 кестесінде көрсетілген

Kop1 =Kp1∙Kул1; (3.3)

Kop1=0,948∙0,98=0,92 .

Kул1 = sin(0,80∙90⁰)=0,948.

Kул1=sin(β∙90⁰). (3.4)

A=35∙103

Bб=0,74

3.4 Асинхронды қозғалтқыштың есептеу қуаты (Bт)

Р' =1,11D2∙lб∙Ω∙Кор1∙АВб; D, lб , Ω,Кор1 - 1.6.2, 2.1, 2.18, (3.5)

P'=1,11∙0,3502∙0,145∙314∙0,92∙35∙10 3∙0,74=147,5 Вт.

3.3 Пунктері арқылы табылады, А- сызықтық жүктеме, Вб - магниттік индукция 3.1- сурет бойынша табылады.

Сурет 3.1 Сызықтық жүктеме және магнитті индукция

3.5 Статор орамының номинал тоғы (A): I1н=P'3E1,
мұндағы

E1=kE∙U1н; (3.6)

E1=kE∙U1н=0,97∙U1н=0,97∙220=213,4.

I1н=P'3E1. (3.7)

I1н=147500640,2=230,3 A.

3.6 Статор орамының фазасының өткізгішінің қимасы (мм2)

qф=I1нJ1, (3.8)

мұндағы J1-тоқтығыздығы (Aмм2)
мұндағы һ= 80мм J1=(6,57,0) Aмм2
мұндағы һ=180мм J1=(5,56,0) Aмм2

qф=230,36=38,3 мм2.

3.7 Қарапайым өткізгіштің диаметрі мен қимасын таңдау

Таңдау әдісі айналу осі Һ= 280мм- ге дейінгі қозғалтқыштарға негізделген, бұл жағдайда жұмсақ секциялы орамдар қолданылады. Бұл орамдардың қарапайым жалаңаш өткізгіштері мына екі шартты қанағаттандыру керек:

d=(0,51)∙h100мм; d1,8мм. (3.9)

мұндағы һ - айналу осінің биіктігі.
Осы шарттар арқылы 1 - қосымшадан жалаңаш өткізгіштің диаметрін d табамыз. Осы қосымшадағы кесте арқылы қарапайым өткізгіштің қимасы qкар (мм2) және изоляциямен қапталған өткізгіштер duз(мм) таңдалады. Изоляцияланған сымның диаметрінің duз мәні мынашартты қанағаттандыру керек duз+ 1,5 = bш1, бұл орамдарды орналастырған кездегі шлиц арқылы еркін өту қажеттілігінің технологиялық шарты.Егер бұл шарт орындалмаса, онда жалаңаш сымның диаметрін кішірек қылып алу қажет.

d=0,5∙280100=1,4 мм.

3.8 Фазадағы қарапайым өткізгішінің параллель орналасу саны: nф =qфqkap - бүтін сан.

nф =qфqkap; (3.10)

Егер nф бүтін сан шықпаса онда дөңгелектейміз.

nф=38,31,539=24,8.

qkap=1,539.

dиз=1,485.

3.9 3.2. кестесі арқылы параллель өткізгіштердің санын а таңдаймыз.

a= 2.
Кесте 3.2
Параллель өткізгіштердің саны
Түрі
Полюс жұптарының саны

1
2
3
4

Параллель өткізгіштердің саны а
Бір қабатты
1
1,2
1,3
1,2,4
Екі қабатты
1,2
1,2,4
1,2,3,6
1,2,4,8

3.10 Бір аралықтағы қарапайым өткізгіш саны (немесе орамдағы бір параллель өткізгіштегі қарапайым орамдар саны) nкар=nфa, n4, a=nкар . Тоқтың тығыздығы J1 =I1uqф, мұнда qф=qкар∙nкар∙a. Тоқ қысымы шектен шықпауы қажет.

qф=1,539∙12,4∙2=40,2;

nкар=nфa; (3.11)

nф=24,8.

nкар=24,82=12,4.

J1 =I1uqф, (3.12)

J1= 230,340,2 =5,7.

3.11 Негізгі магнит ағынын (Bб) мен сызықтық жүктеме (Aм)

Ф=Bδ∙DlδP; (3.13)

Ф=Bδ∙DlδP=0,78∙0,350∙0,1451=0,03 Вб.

A=(6W∙I1H)PID. (3.14)

A=(6W∙I1H)PID=(6∙34,8∙230,3)1,099 =43754,9 Aм.

3.12 Фазадағы орамдар саны (алдын-ала алынған)

W1=E1(4,44∙Koб∙f1∙Ф); (3.15)

Е1=kE∙U1H. (3.16)

W1=213,4(4,44∙ 0,92∙50∙0,03)=34,8.

E1=0,97∙220=213,4.

3.13 Паздағы тиімді өткізгіштердің саны:

Un=(2W1∙a∙m1)z1, (3.17)

Un=(2W1∙a∙m1)z1=(2∙34,8∙1∙3)72=5, 8.

Un- бүтін санға дейін дөңгелектейміз
Un- бүтін сан бірқабатты орамдар үшін
Un- жұп сан екі қабатты орамдар үшін.

3.14 Орам санының анықталған мәні

W1=Un ∙ z12a ∙ m1, (3.18)

W1=Un ∙ z12a ∙ m1 = 5,8 ∙722 ∙3 =34,8.

3.15 Магнит ағымының анықталған саны (Вб)

Ф= 0,97∙U1н4,44∙Kop1∙f1∙W1, (3.19)

Ф= 0,97∙U1н4,44∙Kop1∙f1∙W1 = 0,97∙2204,44∙0,92∙50∙34,8=0,03 Вб.

3.16 Ауа саңылауындағы магнит индукциясының анықталған мәні (Тл):

Bδ = ФpDlδ, (3.20)

Bδ=0,03∙10,350∙0,145=0,6.

3.17 Статор мен ротордың тісшелеріндегі магнит индукциясы (Тл):

Вz1=Bδt1 ∙ lδbz1 ∙ l1 ∙ Kδ; (3.21)

Вz2=Bδt1 ∙ lδbz2 ∙ l2 ∙ Kδ. (3.22)
Кб=0,97 - пакетті болатпен толтыру коэффициенті.

Вz1= 0,00130,0012 =1,08 Тл.

Вz2=0,00150,0016=0,9 Тл.

3.18. Статор мен ротор жармасындағы магнит индукциясы:

Ва=BδФ2ha∙l1∙Kδ; (3.23)

Вj=BδФ2hj∙l2∙Kδ. (3.24)

Ва= 0,030,02=1,5 Тл.

Вj=0,030,023=1,3 Тл.

3.19 Жарма мен тісшедегі магнит индукциясы мына шартқа сәйкес келу қажет:

Вz1 , Вz2 1,9 Тл; (3.25)

Ва ,Вj 1,6 Тл. (3.26)

1,08;0,91,9 Тл.

1,5;1,31,6 Тл.

3.20 Өлшемдері (мм) b11 , b12 , h12 ,

b'11=b11∙10[3]=0,0083∙10[3]=8,3 мм

b'12=b12∙10[3]=0,012∙10[3]=12 мм

h'12=h12∙10[3]=0,039∙10[3]=39 мм

3.21 Бір қабатты орамдар оралатын паздың бос орнының ауданы:

S'ns=h'12 - Lu(ΔU+Δb), (3.27)

мұндағы Lu=2h'12+b'11+b'12 паздың аумағы бойынша паздың изолиясының ұзындығы.
ΔU - паздың изолияцияның қалыңдығы.
Δb - өзекшенің шихтовкаға жіберілуі,
Δb=0,1 егер һ=100
Δb=0,2 егер һ100

Lu=2∙39+8,3+12=98,3.

S'ns=0,5(8,3+12)∙39 - 98,3(0,4+0,2)=336,8.

3.22 Екі қабатты орамға арналған статор пазының бос орнының ауданы (мм2)

S"ns=S'ns - 0,75ΔU∙(b'11+b'12), (3.28)

S"ns=S'ns - 0,75ΔU∙(b'11+b'12)=336,8 - 0,75∙4∙(8,3+12)=330,7мм2.

3.23 Статор пазын толтыру коэффициенті

Ктол=(d2из Un∙ nkap)Sns, (3.29)

мұндағы Sns=S'ns - бірқабатты орамдар үшін
Sns=S"ns - екі қабатты орамдар үшін
Ктол=(0,70,73) болу керек.

Ктол=(1,482∙5,8∙13,05)330,7=0.50.

3.24 Ротор стерженінің тоғы (A):

I2=0,9∙(6W1Kоб1) ∙I1нZ2, (3.30)

I2=0,9(6∙34,8∙0,92)∙230,382=485,5 A.

3.25 Ротор стерженіндегі тоқ тығыздығы:

J2= I2 qc, (3.31)

Ротордың тық тығыздығы мына аралықта болу қажет:

J2=(24) Aмм2,

J2=485,5189=2,5Aмм2.

3.26 Ротор орамының қысқа тұйықталған сақинасының тоғы (A):

Icaa=I2Δ; (3.32)

мұндағы
Δ=2sin (180*pz2) p. (3.33)

қозғалтқыш полюсының жұбының саны

Icaa=485,50,08=6068,75 A.

Δ=2sin∙(180*182)=0,08.

3.27 Сақинадағы тоқтың тығыздығы (Aмм2):

Jcak=Icakqcak , (3.34)

мұндағыJcak=(24,5) Aмм2

Jcak=6068,751154=3,9Aмм2.

4 Магнит тізбегін есептеу

4.1 Магнит тізбегінің есептеудің негізгі мақсаты статордың МҚК мен магниттелу тоғын табу. Бұл мәндер арқылы машинада жеткілікті магнит ағыны туғанын білеміз. 4.1- суретте төртполюсті машинаның магнит тізбегінің есептеу бөлігі берілген. Бұл бөлік бес учаскеден тұрады: ауа саңылауы, ротор мен статор қабаттарының тісшелері, ротор ман статордың артқы бөлігі, полюс жұптары магнит тізбегінің МҚК.
Бұл тізбектің магнит кернеуі Ғтіз, әр учаскенің магнит кернеуінің қосындысына тең:

Ғтіз=Ғδ+Ғz1+Ғz2+Ғa+Fj, (4.1)

Ғтіз=Ғδ+Ғz1+Ғz2+Ғa+Fj=1601,9+27,36+ 24,08+491,4+153,5=2298,21.

4.2 Полюс жұптарының ауа саңылауының магнит кернеуі:

Fδ=1,6‧δ‧Kδ‧106; (4.2)

мұндағы

Kδ=Kδ1‧ Kδ2. (4.3)

статор мен ротордың тістерін ескере отырып, ауа саңылауын есептеу:

Kδ1=t1+10δt1+bш1+10δ=0,0260,021=1,2 .

Kδ2=t2+10δt2+bш2+10δ=0,0290,028=1,0 3.

Fδ=1,6‧δ‧Kδ‧106, (4.4)

Fδ=1,6‧Вδ‧δ‧Kδ‧106=1,6‧0,74‧0,0011‧ 1,23‧106=1688,5.

Kδ=Kδ1‧Kδ2, (4.5)

Kδ=Kδ1‧Kδ2=1,2‧1,03=1,23.

4.3 Статордың тісшелі қабатындағы магнит кернеуі: Fz1=Hz1‧Lz1; Lz1=2hz1 (м).Hz2(Aм)ротор тісшелеріндегі магнит өрісінің кернеулігі, болат маркалы екінші қосымшадан алынған, 3.17 пункт бойынша есептеледі.

Fz1=Hz1‧Lz1, (4.6)

Fz1=Hz1‧Lz1=342‧0,08=27,36.

Lz1=2hz1=2‧0,04= 0,08.

4.4 Ротордың тісшелі қабатындағы магнит кернеуі: Fz2=Hz2‧Lz2; Lz2=2hz2 (м). Hz2(Aм)ротор тісшелеріндегі магнит өрісінің кенеулігі, болат маркалы екінші қосымшадан алынған, 3.17 пункт бойынша есептеледі.

Fz2=Hz2‧Lz2, (4.7)

Fz2=Hz2‧Lz2=301‧0,08=24,08.

Lz2=2hz2=0,08.

4.5Статор жармасының магнит кернеуі (A):

Fa=Ha‧Lj; (4.8)

La=PI(Da-ha)2p(м) Ha. (4.9)

3-қосымшадан 3.18 пункті бойынша есептелінеді.

Fa=Ha‧Lj=702‧0,7=491,4.

La=PI(Da-ha)2p=3,14(0,520-0,08)2= 0,7.

Сурет 4.1 Төртполюсті машинаның магнит тізбегі

4.6 Ротор жармасының магнит кернеуі(A):

Fj=Hj‧Lj; (4.10)

Lj=PI(Da-hj)2p(м) Hj(Aм). (4.11)

3-қосымшадан 3.18 пункті бойынша есептелінеді.

Fj=Hj‧Lj=307‧0,50=153,5.

Lj=PI(Da-2hz2-hj)2p=3,14(0,520-0,0 8-0.08)2=0,5.

4.7 Магнит тізбегінің магнит кернеуінің қосындысы 3.1. пункт бойынша есептелінеді.
4.8 Қозғалтқыштың магнит тізбегінің толықтыру коэффициенті:

Kμ=ҒтізҒδ, (4.12)

Kμ=ҒтізҒδ=2298.211001.9=1,4, ( Kμ=1,11,6).

4.9 Магниттелу тоғы:

Iμ=P∙Fтіз0,9m1∙W1∙Kop1, (4.13)

Iμ=P∙Fтіз0,9m1∙W1∙Kop1=2298.2186,4= 26,5.

4.10 Магниттелу тоғының салыстырмалы мәні:

Iμ*=IμI1H, (4.14)

Iμ*=IμI1н=26,5230,3=0,11.

5 Статор мен ротор орамдарының актив және индуктив кедергісі

Статор орамдарының кедергісі
5.1 Статордың тісшелі бөлігінің орташа мәні:

ƒор1= PID+hz1z1, (5.1)

ƒор1= PID+hz1z1=3,14(0,350+0,04)72=0,02 .

5.2 Статор орамының орташа ені (м):

bор1=tор1 ∙y, (5.2)

мұндағы y өзекше қадамы 3.2 пункттен табылады.

bор1=tор1 ∙y=0,02‧10,8 = 0,3.

5.3 Секцияның маңдайшасының орташа ұзындығы:

lл1=(1,16+0,14 p) ∙ bорт1, (5.3)
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.