Методика расчета АД (стр. 2 )

1.3.8  Предельная допускаемая температура для какой-либо части электрической машины определяется суммой превышения температуры, взятой в п.1.3.7 и температурой 40 оС.

1.3.9 Предельные допускаемые превышения температуры частей электрической машины

при температуре газообразной охлаждающей среды, отличающейся от 40 оС, и на

вы соте над уровнем моря более 1000 м должны быть следующими:

а) при температуре газообразной охлаждающей среды выше 40 оС (но не более 60 оС) предельные допускаемые превышения температуры указанные в п.1.3.7 уменьшаются на разность между температурой охлаждающей среды и температурой 40 оС; при температуре охлаждающей среды выше 60 оС допускаемые превышения температуры устанавливаются по согласованию с предприятием-изготовителем;

б) при температуре газообразной охлаждающей среды менее 40 оС предельные допускаемые превышения температуры указанные в п.1.3.7 могут быть увеличены на разность между температурой охлаждающей среды и температурой 40 оС, но не более чем на 10 оС. Допускаемые нагрузки машины, соответствующие этим изменённым предельным допускаемым превышениям температуры, должны сообщаться предприятием-изготовителем;

в) предельные допускаемые превышения температуры машины предназначенной для установки на высоте над уровнем моря более 1000 м (но не более 4000 м), при измерении температуры на высоте до 1000 м должны быть уменьшены на 1% от указанных в п.1.3.7 на каждые 100 м сверх 1000 м при условии, что температура охлаждающей среды не выше 40 оС.

Номинальные данные машины могут быть сохранены, если превышению высоты места установки машины сверх 1000 м над уровнем моря будет соответствовать снижение температуры газообразной охлаждающей среды. При этом каждым 100 м превышения высоты места установки машины над высотой 1000 м должно соответствовать снижение температуры газообразной охлаждающей среды не менее чем на 1% предельных допускаемых превышений температуры, указанных в п.2.3.7;

г) предельные допускаемые превышения температуры машины предназначенной для установки на высоте над уровнем моря более 1000 м (но не более 4000 м) и температуре охлаждающей газообразной среды, отличающейся от 40 оС, должны быть скорректированы в соответствии с п.1.3.9 а, б, в одновременно.

1.3.10 Температура подшипников не должна превышать 100 оС.

1.3.11 Двигатель должен сохранять номинальную мощность при отклонениях напряже -

ния сети от номинального значения в пределах – от 209 В до 242 В.

Двигатель должен сохранять номинальную мощность при отклонениях частоты переменного тока на ± 1,25 Гц от номинального значения.

Двигатель при одновременном отклонение напряжения и частоты переменного тока от номинальных значений должны сохранять номинальную мощность, если сумма абсолютных процентных значений этих отклонений не превосходит 10% и каждое из отклонений не превышает нормы.

Превышения температуры активных частей машины, возникающие при вышеуказанных отклонениях напряжения и частоты переменного тока от номинальных значений, при условии непрерывной работы, могут быть выше значений, указанных в п.1.2.7, но не более чем на 10 оС.

1.3.12  Двигатель должен без повреждений и остаточных деформаций выдерживать в течение 1 мин ток на 100 % превышающий допустимый.

1.3.13  Двигатель должен без повреждений и остаточных деформаций выдерживать в течение 2 мин частоту вращения на 20 % превышающую номинальную.

1.3.14  Уровень шума двигателя по ГОСТ 16372-70 - 82 дб.

1.3.15  Норма собственных вибраций двигателя по ГОСТ 16921-71 2.8 мм/с.

1.3.16  Двигатель должен выдерживать без повреждения изоляции:

- испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками;

- испытание электрической прочности междувитковой изоляции об моток.

Если машину испытывают на нагревание, то испытание электрической прочности изоляции следует проводить непосредственно вслед за испытанием на нагревание.

1.3.17  Изоляция обмоток относительно корпуса машины и между обмотками должна выдерживать без повреждения в течение 1 мин испытательное напряжение 1760 В частоты 50 Гц, практически синусоидальное.

Полностью собранная обмотка машины, выдерживающая это испытание, повторному испытанию при этом напряжении не подвергается.

Изоляция обмоток относительно корпуса и между обмотками (фазами), уложенных полностью или частично на месте установки, должна выдерживать в течение 1 мин испытательное напряжение 1760 В.

Двигатель, независимо от того, подвергалась ли на предприятии-изготовителе его изоляция испытанию напряжением 1760 В, в собранном виде или отдельными частями, должен в собранном виде (после его установки перед сдачей в эксплуатацию) выдерживать в течение 1 мин испытание изоляции напряжением 1408 В. Это испытание на месте установки проводится по усмотрению потребителя.

По согласованию с потребителем допускается дополнительное испытание выпрямленным напряжением 2253 В.

Испытаниям повышенным напряжением должна предшествовать проверка сопротивления изоляции обмоток и сушка, если это необходимо.

1.3.18  Изоляция обмоток между смежными её витками должна выдерживать в течение 3 мин испытание повышенным напряжением. Это испытание проводят при холостом ходе машины путём повышения подводимого напряжения до 494 В. При повышении напряжения до 494 В. допускается одновременное повышение частоты переменного тока, если испытание проводят на вращающейся электрической машине, то повышение частоты не должно быть более 15 %.

1.3.19  Допускаемые отклонения от номинальных значений, должны соответствовать значениям указанным в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Допускаемые отклонения от номинальных значений

№	Показатели	Допускаемые отклонения
1	Коэффициент полезного действия: определённый методом отдельных потерь или непосредственных нагрузок	-0,15 (1-h)
2	Коэффициент мощности
3	Скольжение	+20 %
4	Номинальный пусковой ток	+20 %
5	Начальный пусковой вращающий момент	-15 %
6	Максимальный вращающий момент	-10 %
7	Минимальный вращающий момент в процессе пуска	-20 %
8	Скольжение	+20 %
9	Момент инерции	±10 %

1.3.20  Направление вращения машины должно быть правым.

1.4 Требования безопасности

1.4.1 Двигатель должен соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

1.5 Показатели надёжности

1.5.1 Срок службы – не менее 15 лет при наработке 4000 ч;

1.5.2 Средний срок службы до первого капитального ремонта – 8 лет при наработке 20000 ч;

1.5.3 Вероятность безотказной работы – не менее 0,9 за 10000ч.

2. Электромагнитный расчёт

Целью курсового проекта является: освоить методику расчета и спроектировать двигатель, удовлетворяющий требованиям технического задания. Проектируя двигатель, ориентируясь на базовую модель (прототип), студент не должен получить худшие энерго – экономические показатели, а наоборот необходимо «выигрывать» у прототипа.

2.1 Подтверждение выбор а главных размеров аналога

2.1.1 Число пар полюсов

.

2.1.2 Для высоты оси вращения h = 112 мм, по [1] наружный диаметр статора изменяется в пределах от 0,191 до 0,197 мм, из технико-экономических соображений нормализуем значение диаметра по ГОСТ 132.67, принимаем Da = 0.191 м.

2.1.3 Внутренний диаметр статора, м

,

где KD – коэффициент, характеризующий отношение внутреннего и внешнего диаметра сердечника статора АД (асинхронного двигателя); при числе полюсов, равном 2, он изменяется от 0,52 до 0,6. По рекомендации [1] принимаем.

2.1.4 Расчётная мощность, ВА

,

где kE - коэффициент, учитывающий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, по рекомендациям [1] для, 2р = 2 и Da = 0.191 м, принимаем kE = 0.98.

2.1.5 Полюсное деление статора, м

.

2.1.6 Электромагнитные нагрузки изменяются в следующих пределах А = 23 ¸ 25.5 кА / м, Вd = 0,69 ¸ 0,749 Тл, предварительно по [1] принимаем: А = 25.2×103 А / м, Вd = 0.74 Тл.

2.1.7 В двигателях малой мощности с высотой оси вращения ( h = 45 ¸ 132 мм ), по рекомендации [1] применяется однослойная концентрическая обмотка. Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки изменяется в пределах (0,95 ¸ 0,96), по рекомендации [1], предварительно принимаем kоб1 = 0.96.

2.1.8 Расчётная длина воздушного зазора, м

,

где - синхронная угловая скорость ротора двигателя, с-1; - коэффициент формы поля.

2.1.9 Так как ld < 250 мм, то по рекомендации [1], принимаем, что полная конструкционная длина: ротора, статора и воздушного зазора равны, м

.

2.1.10 Определяем экономичные данные машины, по [1], находящиеся в приделе 0,177 ¸ 0,88 (критерий правильности)