Курсовая работа: расчет асинхронного электродвигателя для подъема груза

КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине:	Электрические машины
 на тему:	Расчет параметров асинхронного электродвигателя

ВВЕДЕНИЕ	3
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ	5
1 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ	6
2 РАЗВЕРНУТАЯ СХЕМА ОБМОТКИ СТАТОРА И СХЕМЫ ОБМОТКИ	9
2.1 Тип обмотки и выбор	9
2.2 Расчет обмоточных данных	9
2.3 Построение развернутой схемы обмотки статора	13
3 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЛИНЕЙНОЙ И ФАЗНОЙ ЭДС	16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	18
Список использованных источников	23

Электрические двигатели находят широкое применение на электростанциях, в промышленном производстве, на транспорте, в авиационной технике, системах автоматического регулирования и управления, а также в быту.
Электрические машины предназначены для преобразования энергии: они могут преобразовывать механическую энергию в электрическую и, наоборот, электрическую энергию в механическую, что и осуществляется с помощью электродвигателей.
В зависимости от рода тока, используемого в электрической установке, электрические машины подразделяются на машины постоянного и переменного тока. Машины переменного тока, в свою очередь, бывают однофазными и многофазными. Наибольшее распространение получили трёхфазные асинхронные и синхронные двигатели, а также коллекторные машины переменного тока, которые позволяют экономично регулировать частоту вращения в широком диапазоне.
Асинхронный электродвигатель является одним из самых распространённых типов электродвигателей, применяемых как в промышленности, так и в бытовых устройствах. К его основным преимуществам относятся простота конструкции, высокая надёжность и сравнительно низкая стоимость. При выборе мощности асинхронного двигателя необходимо учитывать множество факторов, таких как назначение оборудования, условия эксплуатации, тепловые и вибрационные нагрузки, а также требования по энергоэффективности. В данной работе рассматриваются основные принципы выбора мощности асинхронного электродвигателя, а также особенности технологий, применяемых в современных конструкциях.
Цель работы — освоить правильный подход к выбору асинхронного электродвигателя.
Задачи работы:
- выполнить выбор электродвигателя по мощности;
- произвести корректный расчёт обмотки электродвигателя;
- изучить конструкцию электродвигателя, включая обмотки, статор, ротор и магнитопровод.

В ходе выполнения курсовой работы был выполнен расчёт параметров асинхронного электродвигателя переменного тока, предназначенного для работы в составе грузоподъёмного механизма кратковременного режима S2. На основании заданных исходных данных определена требуемая мощность электропривода и произведён обоснованный выбор асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором типа АИР112М4 номинальной мощностью 5,5 кВт и частотой вращения 1430 об/мин.
Для выбранного двигателя были рассчитаны основные механические характеристики, включая номинальный и максимальный моменты. Полученное значение максимального момента 80,8 Н·м подтверждает наличие необходимого запаса по перегрузочной способности и возможность надёжной работы двигателя при заданных условиях эксплуатации.
В работе выполнен выбор типа обмотки статора и обосновано применение трёхфазной двухслойной петлевой обмотки с укороченным шагом. Проведён расчёт обмоточных данных, включая шаг обмотки, число пазов на полюс и фазу, количество катушечных групп, электрический угол паза и число параллельных ветвей. Выбранные параметры обеспечивают рациональное использование активных материалов и улучшение электромагнитных характеристик машины.
Также была построена развернутая схема трёхфазной двухслойной обмотки статора, что позволило наглядно представить распределение катушек по пазам и подтвердить корректность принятых расчётных решений. В завершающей части работы определены эффективные значения фазной и линейной электродвижущей силы первой, третьей, пятой и седьмой гармоник. Расчёты показали, что применение укороченного шага обмотки способствует снижению влияния высших гармоник и улучшению формы магнитного поля в воздушном зазоре.

Поставленные в курсовой работе цель и задачи были полностью выполнены. Полученные результаты подтверждают правильность выбора электродвигателя и параметров его обмотки, а также демонстрируют практическое применение теоретических знаний по дисциплине «Электрические машины».

1.Ванурин В.Н. Электрические машины [Электронный ресурс]: учебник / В.Н. Ванурин. – Санкт-Петербург: Лань, 2016. – 304 с.  – 
2. Баклин, В.С. Электрические машины. расчет двухполюсных турбогенераторов. практикум.: Учебное пособие для прикладного бакалавриата / В.С. Баклин. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 137 c.
3. Беспалов, В.Я. Электрические машины: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец.. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 320 c.
4. Битюцкий, И.Б. Электрические машины. Двигатель постоянного тока. Курсовое проектирование: Учебное пособие / И.Б. Битюцкий, И.В. Музылева. - СПб.: Лань, 2018. - 184 c.
5. Брускин, А.Э. Электрические машины и микромашины: Учебник / А.Э. Брускин, А.Е. Зохорович, В.С. Хвостов. - М.: Альянс, 2016. - 528 c.
6. Брускин, Д.Э. Электрические машины Ч.2. / Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В.С. Хвост. - М.: Альянс, 2016. - 304 c.
7. Методические указания по выполению курсовых работ Электрические машины. - Москва, 2022.-24.
8. https://samelectric.ru/wp-content/uploads/downloads/2019/12/setz-air-katalog-220-380-www.samelectric.ru_.pdf.
9. https://esbk.ru/products_info/ed/101_ed_as_obprom/elektrodvigatel_air_80b2.html
10.https://servomotors.ru/documentation/electromotor/book261/book261p57.html