КурсоваяЭлектрические машиныГод: 2025МТИ: Московский технологический институт
👁 15💼 0

Готовая курсовая: Асинхронный двигатель — расчёты

Загружена: 16.02.2026 12:54

Расчёт параметрической модели асинхронного двигателя для подъёмного механизма: определена требуемая мощность и подобран двигатель 4А132S6, выполнены обмоточные расчёты (y=9, q=3, w=198) и вычислены фазные и линейные ЭДС гармоник. Практическая ценность — готовые расчёты для проектирования и проверки электрического привода.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ	3
1 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ ПО НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ	4
2 ВЫБОР ТИПА ОБМОТКИ	6
2.1 Расчет обмоточных данных	7
2.2 Построение развернутой схемы обмотки статора	10
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ФАЗНОЙ И ЛИНЕЙНОЙ ЭДС ПЕРВОЙ, ТРЕТЬЕЙ, ПЯТОЙ И СЕДЬМОЙ ГАРМОНИК	13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	18

Введение

Стремительное развитие науки и технологий сегодня немыслимо без широкого использования электрических машин. Они выступают ключевым элементом в конверсии и передаче энергии, применяются во всех сферах — от промышленности и транспорта до энергетики и бытового сектора. Электрические машины не только превращают электрическую энергию в механическую и обратно, но и позволяют адаптировать параметры электроэнергии под конкретные требования потребителей.
Изучение электрических машин имеет как теоретический, так и прикладной смысл. Детальное освоение принципов действия, особенностей конструкции и режимов эксплуатации дает инженерам возможность создавать новые системы электроснабжения, повышать энергоэффективность существующего оборудования, а также обеспечивать надежную и экономичную работу производственных процессов.
Цель данной курсовой работы — углубленное рассмотрение выбранной темы на основе рекомендованной основной и дополнительной литературы, с самостоятельной систематизацией и изложением освоенного материала, объединяющего теоретические и практические аспекты по актуальным задачам направления.

Заключение

В ходе курсового проекта была последовательно разработана и рассчитана параметрическая модель асинхронного электродвигателя для привода подъёмного механизма. На основе исходных данных определена требуемая мощность, по каталогу подобран ближайший типоразмер двигателя, установлены его ключевые характеристики и номинальные показатели.
Обоснован выбор двухслойной петлевой статорной обмотки, выявлены её преимущества по сравнению с однослойным исполнением, выполнен расчёт основных обмоточных величин и подготовлена развёртка обмотки. Дополнительно рассчитаны фазные и линейные значения ЭДС для основных гармонических составляющих, что позволило оценить вклад высших гармоник и проверить результативность принятого конструктивного решения.
Итоги расчётов показали, что выбранный асинхронный двигатель соответствует требованиям, предъявляемым к подъёмному механизму. Проведённый анализ подтвердил корректность выбора типа обмотки и продемонстрировал возможность снижения уровня высших гармоник за счёт применения укороченного шага.
Поставленная цель достигнута: выполнены расчёт и анализ параметров асинхронного электродвигателя, обеспечивающего надёжную и эффективную работу электропривода. Полученные результаты и опыт могут быть использованы при дальнейшем изучении дисциплины и в инженерной практике.

Список литературы

Основные учебники и учебные пособия:
1.	Ванурин В.Н. Электрические машины [Электронный ресурс]: учебник / В.Н. Ванурин. – Санкт-Петербург: Лань, 2016. – 304 с. - Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/72974
2.	Епифанов А.П. Электрические машины [Электронный ресурс]: учебник / А.П. Епифанов, Г.А. Епифанов. — Санкт-Петербург: Лань, 2017. — 300 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/95139.
Дополнительная литература
1.	Серебровский В.В. Электрические машины (виртуальный практикум): учеб. пособие / В.  В. Серебровский, С. А. Филист, О.  В. Шаталова. - Курск: Изд-во Курской ГСХА, 2012. - 83 с.: ил.
2.	Копылов И.П. Электрические машины. В 2-х т. Т.1: учебник / И.П. Копылов. - Москва: Юрайт, 2015. - 267 с.
3.	Копылов И.П. Электрические машины. В 2-х т. Т. 2: учебник / И.П. Копылов. - Москва: Юрайт, 2015. - 407 с.

Перечень	ресурсов	информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины 
Учебные курсы Курской ГСХА [Электронный ресурс].- Режим доступа: www.moodle.kgsha.ru.
Бесплатная техническая библиотека [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.diagram.com.ua/library/energ-avtomatika/, Книги для проектировщиков систем автоматизации [Электронный ресурс].- Режим доступа:  http://www.proektant.org/index.php?topic=1327.0

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Работа посвящена расчёту параметров асинхронного электродвигателя, предназначенного для привода подъёмного механизма. В качестве объекта — подъёмник с грузом 4·10^3 кг, скоростью подъёма 0,4 м/с, высотой подъёма 10 м; исследуются мощность привода, выбор типоразмера двигателя и параметры статорной обмотки.

📚 Что внутри

В работе последовательно приведены исходные данные (табл. 1), подбор двигателя по каталогу (табл. 2) и подробный расчёт обмоточных параметров и ЭДС гармоник:

  • Таблица исходных данных: масса 4000 кг, v=0,4 м/с, h=10 м, коэффициент противовеса k=0,4, КПД подъемника η=0,9, коэффициент увеличения мощности KP=1,4, число пазов Z=60, число полюсов 2p=6.
  • Подбор двигателя: выбран двигатель 4А132S6 (5,5 кВт, ном. ток 12 A, n=952 об/мин, КПД 84%). Номинальный момент рассчитан и максимальный момент Мм = 2,8·Мн = 154,5 Н·м.
  • Обмоточные расчёты: принята двухслойная петлевая обмотка; рассчитаны полюсный шаг y1 = 10·kу → y ≈ 9 пазов (коэффициент укорочения kу=0,857 для подавления 7-й гармоники), число пазов на полюс и фазу q = 3, пазовый угол α = 18° эл., сдвиг между фазами λ = 7 пазов, число витков в катушке w = 198.
  • Развёртка обмотки: порядок раскладки пазов и формирования катушечных групп для Z=60, 2p=6, q=3 описан и проиллюстрирован (верхние/нижние стороны катушек, обозначения U1-U2, V1-V2, W1-W2 по ГОСТ).
  • Расчёт ЭДС гармоник: вычислена фазная ЭДС первой гармоники E1 ≈ 211,1 В; вклад 3-й, 5-й и 7-й гармоник приведён отдельно; линейная ЭДС при соединении звездой E1Л = √3·E1 ≈ 365,2 В, при соединении треугольником E1Л = E1 ≈ 211,1 В.

📊 Для кого подходит

Полезно студентам и аспирантам направления 'Электроэнергетика и электротехника', преподавателям при подготовке практических заданий, инженерам-конструктором и сервисным инженерам для расчёта приводов подъёмных механизмов и отладки обмоток статора.

✨ Особенности

Работа содержит конкретные численные расчёты и обоснования: подбор типоразмера (4А132S6), расчёт номинального и максимального моментов, выбор двухслойной петлевой обмотки и обоснование укороченного шага (kу=0,857) для подавления 7-й гармоники, полный расчёт фазной и линейной ЭДС с использованием w=198, Bδ=0,9 Тл, τ=0,083 м и получением Ф ≈ 0,005 Вб.

Приложены таблицы коэффициентов укорочения и распределения гармоник (ky, kp) для оценки влияния q и относительного шага на амплитуду высших гармоник.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура соответствует требованиям курсовой: введение, расчётные главы, развёртки, заключение и список литературы; легко адаптируется под локальные требования кафедры.

Можно ли адаптировать под другой привод?
Да — все исходные параметры заданы в таблице 1, поэтому расчёты мощности, выбор двигателя и параметры обмотки можно быстро пересчитать под другие m, v или Z.