Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя. Конструирование обмотки статора. Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора. Параметры асинхронного двигателя в номинальном режиме. Тепловой и вентиляционный расчет.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2012 |
| Размер файла | 927,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Данный курсовой проект содержит проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Понятие асинхронной машины связано с тем, что ротор ее имеет частоту вращения, отличающуюся от частоты вращения магнитного поля статора.
Асинхронные двигатели являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства. В основу конструкции асинхронного двигателя положено создание системы трехфазного переменного тока. Переменный ток, подаваемый в трехфазную обмотку статора двигателя, формирует в нем вращающееся магнитное поле.
Проектирование электрической машины сводится к многократному расчету зависимостей между основными показателями, заданных в виде системы формул, эмпирических коэффициентов, графических зависимостей, которые можно рассматривать как уравнения проектирования.
Техническое задание
Рассчитать трехфазный асинхронный двигатель со следующими параметрами:
1. Тип двигателя: с короткозамкнутым ротором
2. Номинальный режим работы: S1
3. Номинальная мощность, P2Н: 11 кВт
4. Номинальное напряжение Х/Д: 380/220В
5. Число пар полюсов 2р: 4
6. Частота сети: 50Гц
7. Способ охлаждения: ICA0141
8. Исполнение по способу монтажа: IM1081
9. Климатические условия работы: УЗ
10. Класс нагревостойкости изоляции: F
Основные требования к проектируемому двигателю:
1. Значения КПД и cosц в номинальном режиме должны быть не хуже, чем у аналогичных серийных двигателей
2. Перегрузочная способность MMAX*= MMAX/M2H ?1.8
3. Кратность начального пускового момента MП*= MП/M2H ?1.2
4. Кратность начального пускового тока I1П*= I1П/I1H ?7.5
5. Установочные и присоединительные размеры должны соответствовать действующим стандартам
Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя
Определение предварительных значений величин
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
1.1 |
Предварительная высота оси вращения hпред=ѓ(P2H,2p,IP) Определяется по рис.1.1 стр.8 [1]. Найденное из графиков значение округляется до ближайшего из стандартного ряда. |
hпред |
132 |
мм |
|
|
1.2 |
Предварительное значение наружного диаметра магнитопровода статора Dа.пред=ѓ(hпред) Определяется по таблице 1.1 стр.9 [1]. Определяется по таблице соответствия наружных диаметров статоров асинхронных двигателей и высот оси вращения электрических машин. |
Dа.пред |
0.225 |
м |
|
|
1.3 |
Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению KE=ѓ(2p,Dа.пред) Определяется по рис.1.2 стр.9 [1]. |
KE |
0.972 |
||
|
1.4 |
Коэффициент, характеризующий отношение внутреннего диаметра статора к наружному (D/Da) KD=ѓ(2p) Определяется по таблице 1.2 стр.10 [1]. |
KD |
0.68 |
||
|
1.5 |
Предварительное значение номинального КПД зн.пред=ѓ(P2H,2p,IP) Определяется по рис.1.3 стр.11 [1]. |
зн.пред |
0.87 |
о.е. |
|
|
1.6 |
Предварительное значение коэффициента мощности cosцн.пред=ѓ(P2H,2p,IP) Определяется по рис.1.4 стр.12 [1]. |
cosцн.пред |
0.873 |
||
|
1.7 |
Предварительное значение индукции в магнитном зазоре Bд.пред=ѓ(IP,2p,hпред,Dа.пред) Определяется по рис.1.5 стр.14 [1]. |
Bд.пред |
0.89 |
Тл |
|
|
1.8 |
Предварительное значение линейной нагрузки Aпред=ѓ(IP,2p,hпред,Dа.пред) Определяется по рис.1.6 стр.15 [1]. |
Aпред |
28200 |
А/м |
|
|
1.9 |
Идентификатор обмотки Ид.обм.=ѓ(2p,hпред) |
Ид.обм. |
1 |
||
|
1.10 |
Предварительное значение обмоточного коэффициента kоб.1.пред=ѓ(2p,Ид.обм.) Обмоточный коэффициент задается по аналитическим правилам исходя из данных двигателя |
kоб.1.пред |
0.96 |
||
|
1.11 |
Верхняя граница критерия л лmax=ѓ(2p,IP,hпред) Определяется по рис.1.7 стр.17 [1]. |
лmax |
1.2 |
||
|
1.12 |
Нижняя граница критерия л лmin=ѓ(2p,IP,hпред) Определяется по рис.1.7 стр.17 [1]. |
лmin |
0.78 |
Параметры расчетов:
· P2H=11 кВт - Номинальная мощность
· 2p=4 - Число полюсов
· IP=IP44 - Степень защиты
Расчет главных размеров двигателя и их проверка
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
1.13 |
Предварительное значение внутреннего диаметра магнитопровода статора Dпред=KDЧDа.пред Dпред=0.68Ч0.225=0.153 м |
Dпред |
0.153 |
м |
|
|
1.14 |
Предварительное значение полюсного деления фпред=рЧDпред/(2p) фпред=рЧ0.153/(4)=0.12017 м |
фпред |
0.12017 |
м |
|
|
1.15 |
Расчетная мощность P'=(KEЧP2H)/(зн.предЧcosцн.пред) P'=(0.972Ч11)/(0.87Ч0.873)=14.077 кВЧА |
P' |
14.077 |
кВЧА |
|
|
1.16 |
Синхронная угловая скорость вращения (скорость вращения магнитного поля в воздушном зазоре) Щ=2ЧрЧf1/p Щ=2ЧрЧ50/2=157.08 c-1 |
Щ |
157.08 |
c-1 |
|
|
1.17 |
Предварительное значение расчетной длины воздушного зазора lд.пред=(P'Ч103)/(1.11ЧDпред2ЧЩЧkоб.1.предЧAпредЧBд.пред) lд.пред=(14.077Ч103)/(1.11Ч0.1532Ч157.08Ч0.96Ч28200Ч0.89)=0.143 м |
lд.пред |
0.143 |
м |
|
|
1.18 |
Заготовительная масса электротехнической стали для изготовления магнитопровода mc=kcЧгcЧ(Dа.пред+0.01)2Чlд.пред mc=0.97Ч7800Ч(0.225+0.01)2Ч0.143=59.8 кг |
mc |
59.8 |
кг |
|
|
1.19 |
Критерий правильности выбора главных размеров л=lд.пред/фпред л=0.143/0.12017=1.19 Величина критерия должна находиться в диапазоне между найденными лmin и лmax. |
л |
1.19 |
Параметры расчетов :
· KD=0.68 - Коэффициент, характеризующий отношение внутреннего диаметра статора к наружному (D/Da)
· Dа.пред=0.225 м - Предварительное значение наружного диаметра магнитопровода статора
· 2p=4 - Число полюсов
· KE=0.972 - Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению
· P2H=11 кВт - Номинальная мощность
· зн.пред=0.87 о.е. - Предварительное значение номинального КПД
· cosцн.пред=0.873 - Предварительное значение коэффициента мощности
· f1=50 Гц - Частота сети
· p=2 - Число пар полюсов
· kоб.1.пред=0.96 - Предварительное значение обмоточного коэффициента
· Aпред=28200 А/м - Предварительное значение линейной нагрузки
· Bд.пред=0.89 Тл - Предварительное значение индукции в магнитном зазоре
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· гc=7800 кг/мі - Удельная масса стали
Конструирование обмотки статора
Данные, выбранные для дальнейшего расчета варианта главных размеров двигателя
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.1 |
Высота оси вращения двигателя |
h |
132 |
мм |
|
|
2.2 |
Наружный диаметр магнитопровода статора |
Dа |
0.225 |
м |
|
|
2.3 |
Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению KE=ѓ(2p,Dа.пред) Определяется по рис.1.2 стр.9 [1]. |
KE |
0.972 |
||
|
2.4 |
Предварительное значение номинального КПД зн.пред=ѓ(P2H,2p,IP) Определяется по рис.1.3 стр.11 [1]. |
зн.пред |
0.87 |
о.е. |
|
|
2.5 |
Предварительное значение индукции в магнитном зазоре Bд.пред=ѓ(IP,2p,hпред,Dа.пред) Определяется по рис.1.5 стр.14 [1]. |
Bд.пред |
0.89 |
Тл |
|
|
2.6 |
Предварительное значение линейной нагрузки Aпред=ѓ(IP,2p,hпред,Dа.пред) Определяется по рис.1.6 стр.15 [1]. |
Aпред |
28200 |
А/м |
|
|
2.7 |
Идентификатор обмотки Ид.обм.=ѓ(2p,hпред) |
Ид.обм. |
1 |
||
|
2.8 |
Внутренний диаметр магнитопровода статора |
D |
0.153 |
м |
|
|
2.9 |
Расчетная длина воздушного зазора |
lд |
0.155 |
м |
|
|
2.10 |
Полюсное деление |
ф |
0.1202 |
м |
Параметры расчетов :
· 2p=4 - Число полюсов
· Dа.пред=0.225 м - Предварительное значение наружного диаметра магнитопровода статора
· P2H=11 кВт - Номинальная мощность
· IP=IP44 - Степень защиты
· hпред=132 мм - Предварительная высота оси вращения
Предварительное значение зубцового деления статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.11 |
Предварительное максимальное значение зубцового деления статора t1предmax=ѓ(Обм.стат.,ф,h) Определяется по рис.2.1 стр.22 [1]. |
t1предmax |
0.0131 |
м |
|
|
2.12 |
Предварительное минимальное значение зубцового деления статора t1предmin=ѓ(Обм.стат.,ф,h) Определяется по рис.2.1 стр.22 [1]. |
t1предmin |
0.0108 |
м |
|
|
2.13 |
Предварительное минимальное число пазов статора Z1предmin=рЧD/t1предmax Z1предmin=рЧ0.153/0.0131=36.69 |
Z1предmin |
36.69 |
||
|
2.14 |
Предварительное максимальное число пазов статора Z1предmax=рЧD/t1предmin Z1предmax=рЧ0.153/0.0108=44.51 |
Z1предmax |
44.51 |
Параметры расчетов:
· Обм.стат.=Всыпная - Тип обмотки статора
· ф=0.1202 м - Полюсное деление
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
Выбор чисел пазов статора и ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.15 |
Число пазов статора Z1=ѓ(2p,Паз,Z1предmin,Z1предmax) Определяется по таблице 2.1 стр.23 [1]. |
Z1 |
36 |
||
|
2.16 |
Число пазов ротора Z2=ѓ(2p,Z1) Определяется по таблице 2.1 стр.23 [1]. |
Z2 |
26 |
||
|
2.17 |
Значение зубцового деления статора t1=рЧD/Z1 t1=рЧ0.153/36=0.01335 м |
t1 |
0.01335 |
м |
|
|
2.18 |
Проерка правильности размера зубцового деления статора Дt1=t1-6Ч10-3 Дt1=0.01335-6Ч10-3=0.0074 м |
Дt1 |
0.0074 |
м |
|
|
2.19 |
Число пазов статора на полюс и фазу q=Z1/(2pЧm1) q=36/(4Ч3)=3 паз. |
q |
3 |
паз. |
Параметры расчетов :
· 2p=4 - Число полюсов
· Паз=без скоса - Тип паза
· Z1предmin=36.69 - Предварительное минимальное число пазов статора
· Z1предmax=44.51 - Предварительное максимальное число пазов статора
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· m1=3 - Число фаз обмотки статора
Варианты значений параллельных ветвей обмотки статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.20 |
Количество катушечных групп в фазе КГф=ѓКГф(Ид.обм.) В однослойных концентрических обмотках принимается равным p, а для двуслойных 2p. |
КГф |
2 |
||
|
2.21 |
Максимальное число параллельных ветвей обмотки amax=КГф amax=2 В дальнейшем возможные варианты числа параллельных ветвей отбираются по условию amax/a - целое число. |
amax |
2 |
||
|
2.22 |
Вариант №1 значения параллельных ветвей обмотки a1=ѓ(КГф) Должно выполнятся условие КГф/a1 - целое число (2/1=2). |
a1 |
1 |
||
|
2.23 |
Вариант №2 значения параллельных ветвей обмотки a2=ѓ(КГф) Должно выполнятся условие КГф/a2 - целое число (2/2=1). |
a2 |
2 |
||
|
2.24 |
Предварительное значение фазного тока статора I1н.пред=(P2HЧ103)/(m1ЧU1HЧзн.предЧcosцн.пред) I1н.пред=(11Ч103)/(3Ч220Ч0.87Ч0.873)=21.944 А |
I1н.пред |
21.944 |
А |
|
|
2.25 |
Вариант №1 предварительного значения эффективных проводников uп1=(рЧDЧAпред)/(I1н.предЧZ1) uп1=(рЧ0.153Ч28200)/(21.944Ч36)=17.16 |
uп1 |
17.16 |
||
|
2.26 |
Вариант №2 предварительного значения эффективных проводников uп2=a2Чuп1 uп2=2Ч17.16=34.32 |
uп2 |
34.32 |
Параметры расчетов :
· Ид.обм.=1 - Идентификатор обмотки
· P2H=11 кВт - Номинальная мощность
· m1=3 - Число фаз обмотки статора
· U1H=220 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора
· зн.пред=0.87 о.е. - Предварительное значение номинального КПД
· cosцн.пред=0.873 - Предварительное значение коэффициента мощности
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· Aпред=28200 А/м - Предварительное значение линейной нагрузки
· Z1=36 - Число пазов статора
Выбор чисел параллельных ветвей и эффективных проводников обмотки статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.27 |
Рациональное число эффективных проводников в пазу статора uп=ѓ(Ид.обм.,uп1,uп2) Величина uп должна быть целым числом для однослойной обмотки или целым четным числом для двухслойной обмотки. Определяется подбором из предварительных значений эффективных проводников наиболее близкого у заданному условию, с последующим округлением. |
uп |
17 |
||
|
2.28 |
Число параллельных ветвей обмотки статора a=ѓ(uп) Определяется по выбранному варианту значения uп. |
a |
1 |
||
|
2.29 |
Число катушечных групп в одной параллельной ветви KГв=КГф/a KГв=2/1=2 |
KГв |
2 |
||
|
2.30 |
Число катушек в одной катушечной группе Kгр=q Kгр=3 кат. |
Kгр |
3 |
кат. |
|
|
2.31 |
Полюсное деление в пазах фп=Z1/2p фп=36/4=9 |
фп |
9 |
||
|
2.32 |
Смещение фаз обмотки статораотносительно друг друга в пазах Cф=2Чфп/3 Cф=2Ч9/3=6 |
Cф |
6 |
Параметры расчетов :
· Ид.обм.=1 - Идентификатор обмотки
· uп1=17.16 - Вариант №1 предварительного значения эффективных проводников
· uп2=34.32 - Вариант №2 предварительного значения эффективных проводников
· КГф=2 - Количество катушечных групп в фазе
· q=3 паз. - Число пазов статора на полюс и фазу
· Z1=36 - Число пазов статора
· 2p=4 - Число полюсов
Расчет трехфазной обмотки статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.33 |
Смещение катушечных групп фазы относительно друг друга Cгр=2Чфп Cгр=2Ч9=18 паз. Вид формулы зависит от идентификатора обмотки |
Cгр |
18 |
паз. |
|
|
2.34 |
Наружный шаг обмотки yнар=4Чq-1 yнар=4Ч3-1=11 паз. Используется при идентификаторе обмотки равном 1 |
yнар |
11 |
паз. |
|
|
2.35 |
Внутренний шаг обмотки yвн=2Чq+1 yвн=2Ч3+1=7 паз. Используется при идентификаторе обмотки равном 1 |
yвн |
7 |
паз. |
|
|
2.36 |
Относительный шаг обмотки в1=1 в1=1 паз. Вид формулы зависит от идентификатора обмотки. |
в1 |
1 |
паз. |
|
|
2.37 |
Коэффициент укорочения шага обмотки kу1=sin(в1Ч90°) kу1=sin(1Ч90°)=1 |
kу1 |
1 |
||
|
2.38 |
Коэффициент распределения обмотки kр1=0.5/(qЧsin(30°/q)) kр1=0.5/(3Чsin(30°/3))=0.9598 |
kр1 |
0.9598 |
||
|
2.39 |
Обмоточный коэффициент kоб1=kу1Чkр1 kоб1=1Ч0.9598=0.9598 |
kоб1 |
0.9598 |
Параметры расчетов :
· фп=9 - Полюсное деление в пазах
· q=3 паз. - Число пазов статора на полюс и фазу
Данные обмотки статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.40 |
Число витков в фазе статора W1=(uпЧZ1)/(2ЧaЧm1) W1=(17Ч36)/(2Ч1Ч3)=102 вит |
W1 |
102 |
вит |
|
|
2.41 |
Расчетное значение линейной нагрузки A=(2ЧI1н.предЧW1Чm1)/(рЧD) A=(2Ч21.944Ч102Ч3)/(рЧ0.153)=27939.969 А/м |
A |
27939.969 |
А/м |
|
|
2.42 |
Отклонение расчетного значения линейной нагрузки о ранее принятой ДA=(A-Aпред)/AЧ100 ДA=(27939.969-28200)/27939.969Ч100=-0.93 % |
ДA |
-0.93 |
% |
|
|
2.43 |
Расчетное значение магнитного потока Ц=(KEЧU1H)/(4.44ЧW1Чkоб1Чf1) Ц=(0.972Ч220)/(4.44Ч102Ч0.9598Ч50)=0.009839 Вб |
Ц |
0.009839 |
Вб |
|
|
2.44 |
Расчетное значение индукции в воздушном зазоре Bд=(2pЧЦ)/(2ЧDЧlд) Bд=(4Ч0.009839)/(2Ч0.153Ч0.155)=0.8298 Тл |
Bд |
0.8298 |
Тл |
|
|
2.45 |
Отклонение расчетного значения индукции в воздушном зазоре ДBд=(Bд-Bд.пред)/BдЧ100 ДBд=(0.8298-0.89)/0.8298Ч100=-7.25 % |
ДBд |
-7.25 |
% |
Параметры расчетов :
· uп=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
· Z1=36 - Число пазов статора
· a=1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
· m1=3 - Число фаз обмотки статора
· I1н.пред=21.944 А - Предварительное значение фазного тока статора
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· Aпред=28200 А/м - Предварительное значение линейной нагрузки
· KE=0.972 - Коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению
· U1H=220 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора
· kоб1=0.9598 - Обмоточный коэффициент
· f1=50 Гц - Частота сети
· 2p=4 - Число полюсов
· lд=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
· Bд.пред=0.89 Тл - Предварительное значение индукции в магнитном зазоре
Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.46 |
Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора (AJ1)=ѓ(2p,h,Dа,IP) Определяется по рис.2.2 стр.33 [1]. |
(AJ1) |
190 |
Ч109 AІ/мі |
|
|
2.47 |
Значение ширины шлица паза статора bш(1)=ѓ(2p,h) Определяется по таблице 2.2 стр.34 [1]. |
bш(1) |
3.5 |
мм |
|
|
2.48 |
Предварительное значение плотности тока в обмотке статора J1.пред=((AJ1)Ч109/A)Ч10-6 J1.пред=(190Ч109/27939.969)Ч10-6=6.8003 А/ммІ |
J1.пред |
6.8003 |
А/ммІ |
|
|
2.49 |
Предварительное значение площади поперечного сечения эффективного проводника qэф.пред=I1н.пред/(aЧJ1.пред) qэф.пред=21.944/(1Ч6.8003)=3.2269 ммІ |
qэф.пред |
3.2269 |
ммІ |
|
|
2.50 |
Коэффициент эффективного проводника Kф=qэф.пред/2.011 Kф=3.2269/2.011=1.6046 |
Kф |
1.6046 |
Параметры расчетов :
· 2p=4 - Число полюсов
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· Dа=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
· IP=IP44 - Степень защиты
· A=27939.969 А/м - Расчетное значение линейной нагрузки
· I1н.пред=21.944 А - Предварительное значение фазного тока статора
· a=1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
Выбор стандартного обмоточного провода
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.51 |
Число элементарных проводников в одном эффективном nэл=ѓ(qэф.пред,Kф) Число элементарных проводников не должно быть более 4-х. |
nэл |
2 |
||
|
2.52 |
Предварительное значение площади поперечного сечения элементарного проводника qэл.пред=qэф.пред/nэл qэл.пред=3.2269/2=1.61345 ммІ |
qэл.пред |
1.61345 |
ммІ |
|
|
2.53 |
Площадь поперечного сечения неизолированного стандартного провода qэл=ѓ(qэл.пред) Определяется по таблице 2.3 стр.35-36 [1]. Произведение qэлЧnэл?qэф.пред (1.539Ч2=3.078?3.2269) |
qэл |
1.539 |
ммІ |
|
|
2.54 |
Отклонение в площадь поперечного сечения эффективного проводника Дqэф=qэф.пред-qэлЧnэл Дqэф=3.2269-1.539Ч2=0.14890 ммІ |
Дqэф |
0.14890 |
ммІ |
|
|
2.55 |
Диаметр стандартного изолированного провода dиз=ѓ(qэл) Определяется по таблице 2.3 стр.35-36 [1]. |
dиз |
1.485 |
мм |
|
|
2.56 |
Номинальный диаметр неизолированного провода d=ѓ(qэл) Определяется по таблице 2.3 стр.35-36 [1]. |
d |
1.4 |
мм |
|
|
2.57 |
Тип провода для намотки статора |
ТипПроводаСтатора |
ПЭТ-155А |
||
|
2.58 |
Разность диаметра провода Дd=1.685-dиз Дd=1.685-1.485=0.2 мм |
Дd |
0.2 |
мм |
|
|
2.59 |
Разность ширины шлица паза статора Дbш=bш(1)-dиз Дbш=3.5-1.485=2.015 мм |
Дbш |
2.015 |
мм |
|
|
2.60 |
Площадь поперечного сечения эффективного проводника qэф=qэлЧnэл qэф=1.539Ч2=3.07800 ммІ |
qэф |
3.07800 |
ммІ |
Параметры расчетов :
· qэф.пред=3.2269 ммІ - Предварительное значение площади поперечного сечения эффективного проводника
· Kф=1.6046 - Коэффициент эффективного проводника
· bш(1)=3.5 мм - Значение ширины шлица паза статора
Плотность тока в обмотке статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.61 |
Расчетная плотность тока в обмотке статора J1=I1н.пред/(aЧqэф) J1=21.944/(1Ч3.07800)=7.1293 А/ммІ |
J1 |
7.1293 |
А/ммІ |
|
|
2.62 |
Отклонение расчетной плотности тока от ранее выбранной ДJ1=(J1-J1.пред)/J1Ч100 ДJ1=(7.1293-6.8003)/7.1293Ч100=4.615 % |
ДJ1 |
4.615 |
% |
|
|
2.63 |
Минимально допустимое значение плотности тока в обмотке статора J1.min=0.91ЧJ1.пред J1.min=0.91Ч6.8003=6.188 А/ммІ |
J1.min |
6.188 |
А/ммІ |
|
|
2.64 |
Минимально допустимое значение плотности тока в обмотке статора J1.max=1.10ЧJ1.пред J1.max=1.10Ч6.8003=7.48 А/ммІ |
J1.max |
7.48 |
А/ммІ |
Параметры расчетов :
· I1н.пред=21.944 А - Предварительное значение фазного тока статора
· a=1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
Минимальные и максимальные значения индукции в ярме и зубцах статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.65 |
Минимальное значение индукции в ярме статора Ba.min=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
Ba.min |
1.4 |
Тл |
|
|
2.66 |
Максимальное значение индукции в ярме статора Ba.max=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
Ba.max |
1.6 |
Тл |
|
|
2.67 |
Минимальное значение индукции в зубцах статора BZ1.min=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
BZ1.min |
1.6 |
Тл |
|
|
2.68 |
Максимальное значение индукции в зубцах статора BZ1.max=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
BZ1.max |
1.9 |
Тл |
Параметры расчетов :
· IP=IP44 - Степень защиты
· 2p=4 - Число полюсов
Предварительные значения индукции в ярме и зубцах статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.69 |
Предварительное значение индукции в ярме статора Ba.пред=ѓ(B'a.min,B'a.max) |
Ba.пред |
1.61 |
Тл |
|
|
2.70 |
Предварительное значение индукции в зубцах статора BZ1.пред=ѓ(B'Z1.min,B'Z1.max) |
BZ1.пред |
1.91 |
Тл |
Параметры расчетов :
· B'a.min=1.33 Тл - Допустимое минимальное значение индукции в ярме статора
· B'a.max=1.68 Тл - Допустимое максимальное значение индукции в ярме статора
· B'Z1.min=1.52 Тл - Допустимое минимальное значение индукции в зубцах статора
· B'Z1.max=1.995 Тл - Допустимое максимальное значение индукции в зубцах статора
Стандартные размеры паза статора и значения припусков
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.71 |
Высота шлица статора hш(1)=ѓ(h) |
hш(1) |
0.5 |
мм |
|
|
2.72 |
Припуск по ширине паза статора Дbп=ѓ(h) |
Дbп |
0.1 |
мм |
|
|
2.73 |
Припуск по высоте паза статора Дhп=ѓ(h) |
Дhп |
0.1 |
мм |
|
|
2.74 |
Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F или H bиз=ѓ(Ид.обм.,h) |
bиз |
0.25 |
мм |
|
|
2.75 |
Длина магнитопровода статора lст.1=lд lст.1=0.155 м Для асинхронных двигателей с h?250мм и lд?300 мм магнитопроводы статора и ротора собираются каждый в один пакет без радиальных аксиальных каналов, поэтому lст.1=lд |
lст.1 |
0.155 |
м |
|
|
2.76 |
Длина магнитопровода ротора lст.2=lд lст.2=0.155 м Для асинхронных двигателей с h?250мм и lд?300 мм магнитопроводы статора и ротора собираются каждый в один пакет без радиальных аксиальных каналов, поэтому lст.2=lд |
lст.2 |
0.155 |
м |
|
|
2.77 |
Предварительное значение ширины зубца статора bZ(1)пред=(BдЧt1Чlд)/(BZ1.предЧlст.1Чkc)Ч103 bZ(1)пред=(0.8298Ч0.01335Ч0.155)/(1.91Ч0.155Ч0.97)Ч103=5.98 мм |
bZ(1)пред |
5.98 |
мм |
|
|
2.78 |
Высота ярма статора ha(1)=Ц/(2ЧkcЧBa.предЧlст.1)Ч103 ha(1)=0.009839/(2Ч0.97Ч1.61Ч0.155)Ч103=20.3 мм |
ha(1) |
20.3 |
мм |
|
|
2.79 |
Высота паза статора в штампе hп(1)=0.5Ч(Dа-D)Ч103-ha(1) hп(1)=0.5Ч(0.225-0.153)Ч103-20.3=15.7 мм |
hп(1) |
15.7 |
мм |
|
|
2.80 |
Припуск по высоте паза статора Дhп(1)=ѓ(h) При h?160мм принимается равным 0.1 мм, в противном случае 0.2 мм |
Дhп(1) |
0.1 |
мм |
|
|
2.81 |
Ширина паза статора в штампе b2(1)=рЧ(DЧ103+2Чhп(1))/Z1-bZ(1)пред b2(1)=рЧ(0.153Ч103+2Ч15.7)/36-5.98=10.1 мм |
b2(1) |
10.1 |
мм |
|
|
2.82 |
Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45° b1(1)=[рЧ(DЧ103+2Чhш(1)-bш(1))-Z1ЧbZ(1)пред]/(Z1-р) b1(1)=[рЧ(0.153Ч103+2Ч0.5-3.5)-36Ч5.98]/(36-р)=7.8 мм |
b1(1) |
7.8 |
мм |
|
|
2.83 |
Высота клиновой части паза статора hк(1)=0.5Ч(b1(1)-bш(1)) hк(1)=0.5Ч(7.8-3.5)=2.2 мм |
hк(1) |
2.2 |
мм |
|
|
2.84 |
Высота паза статора под укладку проводов hп.к.(1)=hп(1)-(hш(1)+hк(1)) hп.к.(1)=15.7-(0.5+2.2)=13 мм |
hп.к.(1) |
13 |
мм |
|
|
2.85 |
Высота зубца статора hZ(1)=hп(1) hZ(1)=15.7 мм |
hZ(1) |
15.7 |
мм |
Параметры расчетов :
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· Ид.обм.=1 - Идентификатор обмотки
· lд=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
· Bд=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
· t1=0.01335 м - Значение зубцового деления статора
· BZ1.пред=1.91 Тл - Предварительное значение индукции в зубцах статора
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· Ц=0.009839 Вб - Расчетное значение магнитного потока
· Ba.пред=1.61 Тл - Предварительное значение индукции в ярме статора
· Dа=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· Z1=36 - Число пазов статора
· bш(1)=3.5 мм - Значение ширины шлица паза статора
Оценка расчета размеров паза статора и значений припусков
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.86 |
Межзубцовое расстояние по наружному радиусу статора b'Z(1)=рЧ(DЧ103+2Ч(hш(1)+hк(1)))/Z1-b1(1) b'Z(1)=рЧ(0.153Ч103+2Ч(0.5+2.2))/36-7.8=6.023 мм |
b'Z(1) |
6.023 |
мм |
|
|
2.87 |
Межзубцовое расстояние по внутреннему радиусу статора b''Z(1)=рЧ(DЧ103+2Чhп(1))/Z1-b2(1) b''Z(1)=рЧ(0.153Ч103+2Ч15.7)/36-10.1=5.992 мм |
b''Z(1) |
5.992 |
мм |
|
|
2.88 |
Разность межзубцовых расстояний по внутреннему и внешнему радиусу статора ДbZ(1)=b''Z(1)-b'Z(1) ДbZ(1)=5.992-6.023=-0.031 мм |
ДbZ(1) |
-0.031 |
мм |
|
|
2.89 |
Ширина зубца статора bZ(1)=0.5Ч(b'Z(1)+b''Z(1)) bZ(1)=0.5Ч(6.023+5.992)=6 мм |
bZ(1) |
6 |
мм |
|
|
2.90 |
Отклонение от предварительной ширины зубца Дb'Z(1)=bZ(1)-bZ(1)пред Дb'Z(1)=6-5.98=0.02 мм |
Дb'Z(1) |
0.02 |
мм |
Параметры расчетов :
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· hш(1)=0.5 мм - Высота шлица статора
· hк(1)=2.2 мм - Высота клиновой части паза статора
· Z1=36 - Число пазов статора
· b1(1)=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°
· hп(1)=15.7 мм - Высота паза статора в штампе
· b2(1)=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
· bZ(1)пред=5.98 мм - Предварительное значение ширины зубца статора
Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.91 |
Площадь поперечного сечения паза статора в штампе Sп=0.5Ч(b1(1)+b2(1))Чhп.к.(1) Sп=0.5Ч(7.8+10.1)Ч13=116.35 ммІ |
Sп |
116.35 |
ммІ |
|
|
2.92 |
Коэффициент заполнения паза медью kм=qэфЧuп/Sп kм=3.07800Ч17/116.35=0.45 Среднее значение коэффициента заполнения паза медью для всыпных обмоток kм?0.3ч0.4. |
kм |
0.45 |
||
|
2.93 |
Ширина паза статора в свету, соответствующая углу в=45° b'1(1)=b1(1)-Дbп b'1(1)=7.8-0.1=7.7 мм |
b'1(1) |
7.7 |
мм |
|
|
2.94 |
Ширина паза статора в свету b'2(1)=b2(1)-Дbп b'2(1)=10.1-0.1=10 мм |
b'2(1) |
10 |
мм |
|
|
2.95 |
Высота паза статора в свету под укладку проводов h'п.к.(1)=hп.к.(1)-Дhп h'п.к.(1)=13-0.1=12.9 мм |
h'п.к.(1) |
12.9 |
мм |
Параметры расчетов :
· b1(1)=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°
· b2(1)=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
· hп.к.(1)=13 мм - Высота паза статора под укладку проводов
· qэф=3.07800 ммІ - Площадь поперечного сечения эффективного проводника
· uп=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
· Дbп=0.1 мм - Припуск по ширине паза статора
· Дhп=0.1 мм - Припуск по высоте паза статора
Площади поверхностей в статоре
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.96 |
Площадь корпусной изоляции Sиз=bизЧ(2Чhп(1)+b1(1)+b2(1)) Sиз=0.25Ч(2Ч15.7+7.8+10.1)=12.3 ммІ |
Sиз |
12.3 |
ммІ |
|
|
2.97 |
Площадь прокладок в пазу статора Sпр=0 ммІ Вид формулы зависит от индетификатора обмотки. |
Sпр |
0 |
ммІ |
|
|
2.98 |
Площадь поперечного сечения паза статора, остающаяся для размещения проводников обмотки S'п=0.5Ч(b'1(1)+b'2(1))Чh'п.к.(1)-Sиз-Sпр S'п=0.5Ч(7.7+10)Ч12.9-12.3-0=101.9 ммІ |
S'п |
101.9 |
ммІ |
Параметры расчетов :
· bиз=0.25 мм - Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F или H
· hп(1)=15.7 мм - Высота паза статора в штампе
· b1(1)=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°
· b2(1)=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
· b'1(1)=7.7 мм - Ширина паза статора в свету, соответствующая углу в=45°
· b'2(1)=10 мм - Ширина паза статора в свету
· h'п.к.(1)=12.9 мм - Высота паза статора в свету под укладку проводов
Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
2.99 |
Коэффициент заполнения паза обмоточным проводом kз=(dиз2ЧuпЧnэл)/S'п kз=(1.4852Ч17Ч2)/101.9=0.736 При правильном размещении обмотки в пазах kз=0.69ч0.71 для двигателей с 2p=2 и kз=0.72ч0.74 для двигателей с 2p?4. |
kз |
0.736 |
Параметры расчетов :
· dиз=1.485 мм - Диаметр стандартного изолированного провода
· uп=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
· nэл=2 - Число элементарных проводников в одном эффективном
· S'п=101.9 ммІ - Площадь поперечного сечения паза статора, остающаяся для размещения проводников обмотки
Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора
Выбор величины воздушного зазора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.1 |
Предварительная величина воздушного зазора дпред=ѓ(2p,h,D) Определяется по рис.3.1 стр.52 [1]. |
дпред |
0.419 |
мм |
|
|
3.2 |
Величина воздушного зазора д=ѓ(дпред) Найденное ранее по графикам значение округляется до ближайшего целого из ряда 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 и т.д |
д |
0.45 |
мм |
|
|
3.3 |
Внешний диаметр ротора D2=D-2ЧдЧ10-3 D2=0.153-2Ч0.45Ч10-3=0.1521 м |
D2 |
0.1521 |
м |
|
|
3.4 |
Зубцовое деление ротора t2=рЧD2Ч103/Z2 t2=рЧ0.1521Ч103/26=18.38 мм |
t2 |
18.38 |
мм |
Параметры расчетов :
· 2p=4 - Число полюсов
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· Z2=26 - Число пазов ротора
Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.5 |
Коэффициент для расчета внутреннего диаметра сердечника ротора Kв=ѓ(2p,h) Определяется по таблице 3.1 стр.53 [1]. |
Kв |
0.23 |
||
|
3.6 |
Диаметр вала Dв=KвЧDа Dв=0.23Ч0.225=0.0518 м |
Dв |
0.0518 |
м |
|
|
3.7 |
Внутренний диаметр сердечника ротора Dj=Dв Dj=0.0518 м |
Dj |
0.0518 |
м |
Параметры расчетов :
· 2p=4 - Число полюсов
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· Dа=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.8 |
Плотность тока в стержнях ротора J2.пред=ѓ(IP) Для степени защиты IP44 J2.пред=2.5ч3.5А/ммІ. |
J2.пред |
3.3 |
А/ммІ |
|
|
3.9 |
Коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания K1=0.2+0.8Чcosцн.пред K1=0.2+0.8Ч0.873=0.898 |
K1 |
0.898 |
||
|
3.10 |
Коэффициент приведения тока ротора v1=2Чm1ЧW1Чkоб1/Z2 v1=2Ч3Ч102Ч0.9598/26=22.592 |
v1 |
22.592 |
||
|
3.11 |
Предварительное значение номинального фазного тока ротора I2н.пред=K1Чv1ЧI1н.пред I2н.пред=0.898Ч22.592Ч21.944=445.191 А |
I2н.пред |
445.191 |
А |
|
|
3.12 |
Предварительное значение сечения стержня обмотки ротора qс.пред=I2н.пред/J2.пред qс.пред=445.191/3.3=134.906 А/ммІ |
qс.пред |
134.906 |
А/ммІ |
Параметры расчетов :
· IP=IP44 - Степень защиты
· cosцн.пред=0.873 - Предварительное значение коэффициента мощности
· m1=3 - Число фаз обмотки статора
· W1=102 вит - Число витков в фазе статора
· kоб1=0.9598 - Обмоточный коэффициент
· Z2=26 - Число пазов ротора
· I1н.пред=21.944 А - Предварительное значение фазного тока статора
Расчет предварительного значения ширины зубца ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.13 |
Предварительное значение индукции в зубцах ротора BZ(2)пред=ѓ(IP) Для степени защиты IP44 BZ(2)пред=1.7ч1.95Тл. |
BZ(2)пред |
1.9 |
Тл |
|
|
3.14 |
Предварительное значение ширины зубца ротора bZ(2)пред=(BдЧt2)/(kcЧBZ(2)пред) bZ(2)пред=(0.8298Ч18.38)/(0.97Ч1.9)=8.3 мм |
bZ(2)пред |
8.3 |
мм |
Параметры расчетов :
· IP=IP44 - Степень защиты
· 2p=4 - Число полюсов
· Bд=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
· t2=18.38 мм - Зубцовое деление ротора
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
Выбор формы паза ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.15 |
Идентификатор формы паза Ид.форм.паза=ѓ(h) При высоте оси вращения h<160мм , применяются трапецеидальные (грушевидные) полузакрытые пазы (идентификатор формы паза 4). |
Ид.форм.паза |
4 |
Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.16 |
Ширина прорези паза ротора bш(2)=ѓ(Ид.форм.паза,h) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) ширина прорези, в зависимости от высоты ротора, принимается 1.0мм, если h?100мм или 1.5мм еслиh=112ч132мм. |
bш(2) |
1.5 |
мм |
|
|
3.17 |
Глубина прорези паза ротора hш(2)=ѓ(Ид.форм.паза,h) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) глубина прорези, в зависимости от высоты ротора, принимается 0.5мм, если h?100мм или 0.75мм еслиh=112ч132мм. |
hш(2) |
0.75 |
мм |
|
|
3.18 |
Высота перемычки над пазом ротора h'ш(2)=ѓ(Ид.форм.паза) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) высота перемычки над пазом равна 0 |
h'ш(2) |
0 |
мм |
|
|
3.19 |
Диаметр закругления верхней части ротора b1(2)=[рЧ(D2Ч103-2Чhш(2)-2Чh'ш(2))-Z2ЧbZ(2)пред]/(р+Z2) b1(2)=[рЧ(0.1521Ч103-2Ч0.75-2Ч0)-26Ч8.3]/(р+26)=8.8 мм |
b1(2) |
8.8 |
мм |
|
|
3.20 |
Поверочное число правильности выбора предварительного значения плотности тока в стержне ротора Дqc=b1(2)2Ч(Z2/р+р/2)-4Чqс.пред Дqc=8.82Ч(26/р+р/2)-4Ч134.906=222.916 ммІ |
Дqc |
222.916 |
ммІ |
|
|
3.21 |
Диаметр закругления нижней части паза ротора b2(2)=[(b1(2)2Ч(Z2/р+р/2)-4Чqс.пред)/(Z2/р-р/2)]Ѕ b2(2)=[(8.82Ч(26/р+р/2)-4Ч134.906)/(26/р-р/2)]Ѕ=5.8 мм |
b2(2) |
5.8 |
мм |
Параметры расчетов :
· Ид.форм.паза=4 - Идентификатор формы паза
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
· Z2=26 - Число пазов ротора
· bZ(2)пред=8.3 мм - Предварительное значение ширины зубца ротора
· qс.пред=134.906 А/ммІ - Предварительное значение сечения стержня обмотки ротора
Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.22 |
Расстояние между центрами верхней и нижней окружностей паза ротора h1(2)=(b1(2)-b2(2))ЧZ2/(2Чр) h1(2)=(8.8-5.8)Ч26/(2Чр)=12.4 мм |
h1(2) |
12.4 |
мм |
|
|
3.23 |
Высота паза ротора hп(2)=h1(2)+0.5Чb1(2)+0.5Чb2(2)+hш(2)+h'ш(2) hп(2)=12.4+0.5Ч8.8+0.5Ч5.8+0.75+0=20.5 мм |
hп(2) |
20.5 |
мм |
|
|
3.24 |
Площадь сечения стержня ротора qс=р/8Ч(b1(2)2+b2(2)2)+0.5Ч(b1(2)+b2(2))Чh1(2) qс=р/8Ч(8.82+5.82)+0.5Ч(8.8+5.8)Ч12.4=134.1 ммІ |
qс |
134.1 |
ммІ |
|
|
3.25 |
Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора b'Z(2)=рЧ(D2Ч103-2Ч(hш(2)+h'ш(2))-b1(2))/Z2-b1(2) b'Z(2)=рЧ(0.1521Ч103-2Ч(0.75+0)-8.8)/26-8.8=8.3 мм |
b'Z(2) |
8.3 |
мм |
|
|
3.26 |
Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора b''Z(2)=рЧ(D2Ч103-2Чhп(2)+b2(2))/Z2-b2(2) b''Z(2)=рЧ(0.1521Ч103-2Ч20.5+5.8)/26-5.8=8.3 мм |
b''Z(2) |
8.3 |
мм |
|
|
3.27 |
Отклонение от параллельности граней ДbZ(2)=|b'Z(2)-b''Z(2)| ДbZ(2)=|8.3-8.3|=0 мм |
ДbZ(2) |
0 |
мм |
Параметры расчетов :
· b1(2)=8.8 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
· b2(2)=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
· Z2=26 - Число пазов ротора
· hш(2)=0.75 мм - Глубина прорези паза ротора
· h'ш(2)=0 мм - Высота перемычки над пазом ротора
· D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
Геометрические размеры зубцовой зоны ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.28 |
Ширина зубца ротора bZ(2)=0.5Ч(b'Z(2)+b''Z(2)) bZ(2)=0.5Ч(8.3+8.3)=8.3 мм |
bZ(2) |
8.3 |
мм |
|
|
3.29 |
Расчетная высота зубца ротора hZ(2)=hп(2)-0.1Чb2(2) hZ(2)=20.5-0.1Ч5.8=19.9 мм |
hZ(2) |
19.9 |
мм |
|
|
3.30 |
Расчетное значение индукции в зубцах ротора BZ(2)=(BдЧt2)/(kcЧbZ(2)) BZ(2)=(0.8298Ч18.38)/(0.97Ч8.3)=1.89 Тл |
BZ(2) |
1.89 |
Тл |
|
|
3.31 |
Проверочное число величины расчетного значения индукции в зубцах ротора ДBZ(2)=2.1-BZ(2) ДBZ(2)=2.1-1.89=0.21 Тл |
ДBZ(2) |
0.21 |
Тл |
Параметры расчетов :
· b'Z(2)=8.3 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
· b''Z(2)=8.3 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
· hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
· b2(2)=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
· Bд=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
· t2=18.38 мм - Зубцовое деление ротора
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
Расчет ярма ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.32 |
Максимальная индукция в ярме короткозамкнутого ротора Bj max=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
Bj max |
1.4 |
Тл |
|
|
3.33 |
Условная высота ярма ротора ДD=0.75Ч(D2/2-hп(2)Ч10-3) ДD=0.75Ч(0.1521/2-20.5Ч10-3)=0.0417 м |
ДD |
0.0417 |
м |
|
|
3.34 |
Расчетная высота ярма ротора h'j=(2+p)/(3.2Чp)Ч(D2Ч103/2-hп(2)) h'j=(2+2)/(3.2Ч2)Ч(0.1521Ч103/2-20.5)=34.7 мм Вид формулы соответствует условию 2p=2 или 2p=4 и Dj>ДD(0.0518>0.0417) |
h'j |
34.7 |
мм |
|
|
3.35 |
Индукция в ярме ротора Bj=Ц/(2ЧkcЧh'jЧ10-3Чlд) Bj=0.009839/(2Ч0.97Ч34.7Ч10-3Ч0.155)=0.943 Тл |
Bj |
0.943 |
Тл |
|
|
3.36 |
Отклонение индукции в ярме ротора ДBj=Bj max-Bj ДBj=1.4-0.943=0.457 Тл |
ДBj |
0.457 |
Тл |
|
|
3.37 |
Плотность тока в стержне ротора J2=I2н.пред/qс J2=445.191/134.1=3.32 А/ммІ |
J2 |
3.32 |
А/ммІ |
|
|
3.38 |
Отклонение плотности тока в стержне ротора ДJ2=3.5-J2 ДJ2=3.5-3.32=0.18 А/ммІ Вид формулы зависит от степени защиты двигателя (IP=IP44). |
ДJ2 |
0.18 |
А/ммІ |
Параметры расчетов :
· IP=IP44 - Степень защиты
· 2p=4 - Число полюсов
· D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
· hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
· p=2 - Число пар полюсов
· Ц=0.009839 Вб - Расчетное значение магнитного потока
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· lд=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
· I2н.пред=445.191 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
· qс=134.1 ммІ - Площадь сечения стержня ротора
Расчет геометрических размеров замыкающих колец
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.39 |
Плотность тока в замыкающих кольцах короткозамкнутого ротора Jкл=0.85ЧJ2 Jкл=0.85Ч3.32=2.822 А/ммІ |
Jкл |
2.822 |
А/ммІ |
|
|
3.40 |
Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце Д=2Чsin(pЧр/Z2) Д=2Чsin(2Чр/26)=0.479 рад. |
Д |
0.479 |
рад. |
|
|
3.41 |
Ток в замыкающем кольце Iкл=I2н.пред/Д Iкл=445.191/0.479=929.418 А |
Iкл |
929.418 |
А |
|
|
3.42 |
Площадь поперечного сечения замыкающего кольца qкл=Iкл/Jкл qкл=929.418/2.822=329.35 ммІ |
qкл |
329.35 |
ммІ |
|
|
3.43 |
Высота сечения замыкающего кольца hкл=1.25Чhп(2) hкл=1.25Ч20.5=25.625 мм |
hкл |
25.625 |
мм |
|
|
3.44 |
Ширина замыкающего кольца bкл=qкл/hкл bкл=329.35/25.625=12.9 мм |
bкл |
12.9 |
мм |
|
|
3.45 |
Средний диаметр замыкающего кольца Dкл.ср.=D2-hклЧ10-3 Dкл.ср.=0.1521-25.625Ч10-3=0.1265 м |
Dкл.ср. |
0.1265 |
м |
Параметры расчетов :
· J2=3.32 А/ммІ - Плотность тока в стержне ротора
· p=2 - Число пар полюсов
· Z2=26 - Число пазов ротора
· I2н.пред=445.191 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
· hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
· D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
3.46 |
Количество вентиляционных лопаток ротора Nв.л.=ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1]. |
Nв.л. |
11 |
ед. |
|
|
3.47 |
Длина вентиляционной лопатки ротора lв.л.=ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1]. |
lв.л. |
40 |
мм |
|
|
3.48 |
Ширина конца вентиляционной лопатки ротора hв.л.=ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1]. |
hв.л. |
22 |
мм |
|
|
3.49 |
Толщина конца вентиляционной лопатки ротора bв.л.=ѓ(h) Толщина конца вентиляционной лопатки лежит в пределах bв.л.=2ч5мм |
bв.л. |
3 |
мм |
Параметры расчетов :
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· 2p=4 - Число полюсов
Расчет магнитной цепи
Расчетная схема магнитной цепи
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.1 |
Марка электротехнической стали МаркаСтали=ѓ(h) |
МаркаСтали |
2013 |
||
|
4.2 |
Условная величина ширины шлица (прорези) паза ротора b'ш(2)=ѓ(Ид.форм.паза) Вид формулы зависит от идентификатора формы паза (4) |
b'ш(2) |
1.5 |
мм |
|
|
4.3 |
Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора г1=(bш(1)/д)2/(5+(bш(1)/д)) г1=(3.5/0.45)2/(5+(3.5/0.45))=4.7343 |
г1 |
4.7343 |
||
|
4.4 |
Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора г2=(b'ш(2)/д)2/(5+(b'ш(2)/д)) г2=(1.5/0.45)2/(5+(1.5/0.45))=1.3333 |
г2 |
1.3333 |
||
|
4.5 |
Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kд1=t1/(t1-г1ЧдЧ10-3) kд1=0.01335/(0.01335-4.7343Ч0.45Ч10-3)=1.1899 |
kд1 |
1.1899 |
||
|
4.6 |
Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kд2=t1/(t1-г2ЧдЧ10-3) kд2=0.01335/(0.01335-1.3333Ч0.45Ч10-3)=1.0471 |
kд2 |
1.0471 |
||
|
4.7 |
Коэффициент МДС воздушного зазора kд=kд1Чkд2 kд=1.1899Ч1.0471=1.2459 |
kд |
1.2459 |
||
|
4.8 |
Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора Fд=2/(м0)ЧBдЧдЧ10-3Чkд Fд=2/(1.256Ч10-6)Ч0.8298Ч0.45Ч10-3Ч1.2459=740.815 А |
Fд |
740.815 |
А |
|
|
4.9 |
Ширина паза статора в средней части (на половине высоты) bп(1)=0.5Ч(b1(1)+b2(1)) bп(1)=0.5Ч(7.8+10.1)=9 мм |
bп(1) |
9 |
мм |
|
|
4.10 |
Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи kп(1)=bп(1)/(kcЧbZ(1)) kп(1)=9/(0.97Ч6)=1.546 |
kп(1) |
1.546 |
||
|
4.11 |
Расчетное значение индукции в зубце статора B'Z(1)=(BдЧt1)/(kcЧbZ(1)Ч10-3) B'Z(1)=(0.8298Ч0.01335)/(0.97Ч6Ч10-3)=1.9 Тл |
B'Z(1) |
1.9 |
Тл |
Параметры расчетов :
· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
· Ид.форм.паза=4 - Идентификатор формы паза
· bш(1)=3.5 мм - Значение ширины шлица паза статора
· д=0.45 мм - Величина воздушного зазора
· t1=0.01335 м - Значение зубцового деления статора
· м0=1.256Ч10-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
· Bд=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
· b1(1)=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°
· b2(1)=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· bZ(1)=6 мм - Ширина зубца статора
Расчет действительного значения индукции в зубце статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.12 |
Предполагаемое действительное значение индукции в зубце статора BпрZ(1)=ѓ(МаркаСтали,B'Z(1)) |
BпрZ(1) |
1.9 |
Тл |
|
|
4.13 |
Напряженность магнитного поля HZ(1)=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(1)) Определяется по таблице 4.2 стр.73 [1]. |
HZ(1) |
2070 |
А/м |
|
|
4.14 |
Действительное значение индукции в зубце статора BZ(1)=B'Z(1)-м0ЧHZ(1)Чkп(1) BZ(1)=1.9-1.256Ч10-6Ч2070Ч1.546=1.896 Тл |
BZ(1) |
1.896 |
Тл |
|
|
4.15 |
Отклонение действительного значения индукции в зубце статора от предполагаемого ДBZ(1)=|BпрZ(1)-BZ(1)| ДBZ(1)=|1.9-1.896|=0.004 Тл |
ДBZ(1) |
0.004 |
Тл |
Параметры расчетов :
· МаркаСтали=2013 - Марка электротехнической стали
· B'Z(1)=1.9 Тл - Расчетное значение индукции в зубце статора
· м0=1.256Ч10-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
· kп(1)=1.546 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи
Окончательный вариант расчета
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.16 |
Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора FZ(1)=2ЧhZ(1)Ч10-3ЧHZ(1) FZ(1)=2Ч15.7Ч10-3Ч2070=64.998 А |
FZ(1) |
64.998 |
А |
|
|
4.17 |
Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в верхнем сечении зубца ротора kп(2)в=b1(2)/(kcЧb'Z(2)) kп(2)в=8.8/(0.97Ч8.3)=1.093 |
kп(2)в |
1.093 |
||
|
4.18 |
Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в нижнем сечении зубца ротора kп(2)н=b2(2)/(kcЧb''Z(2)) kп(2)н=5.8/(0.97Ч8.3)=0.72 |
kп(2)н |
0.72 |
||
|
4.19 |
Ширина средней части паза ротора bп(2)=0.5Ч(b1(2)+b2(2)) bп(2)=0.5Ч(8.8+5.8)=7.3 мм |
bп(2) |
7.3 |
мм |
|
|
4.20 |
Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в среднем сечении зубца ротора kп(2)ср=bп(2)/(kcЧbZ(2)) kп(2)ср=7.3/(0.97Ч8.3)=0.907 |
kп(2)ср |
0.907 |
||
|
4.21 |
Расчетное значение индукции в верхнем сечении зубца ротора B'Z(2)в=BдЧt2/(kcЧb'Z(2)) B'Z(2)в=0.8298Ч18.38/(0.97Ч8.3)=1.89 Тл |
B'Z(2)в |
1.89 |
Тл |
|
|
4.22 |
Расчетное значение индукции в нижнем сечении зубца ротора B'Z(2)н=BдЧt2/(kcЧb''Z(2)) B'Z(2)н=0.8298Ч18.38/(0.97Ч8.3)=1.89 Тл |
B'Z(2)н |
1.89 |
Тл |
|
|
4.23 |
Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора B'Z(2)ср=BдЧt2/(kcЧbZ(2)) B'Z(2)ср=0.8298Ч18.38/(0.97Ч8.3)=1.89 Тл |
B'Z(2)ср |
1.89 |
Тл |
Параметры расчетов :
· hZ(1)=15.7 мм - Высота зубца статора
· HZ(1)=2070 А/м - Напряженность магнитного поля
· b1(2)=8.8 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· b'Z(2)=8.3 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
· b2(2)=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
· b''Z(2)=8.3 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
· bZ(2)=8.3 мм - Ширина зубца ротора
· Bд=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
· t2=18.38 мм - Зубцовое деление ротора
Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.24 |
Предполагаемое действительное значение индукции в верхнем сечении зубца статора BпрZ(2)в=ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)в) |
BпрZ(2)в |
1.89 |
Тл |
|
|
4.25 |
Напряженность магнитного поля в верхнем сечении зубца статора HZ(2)в=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)в) Определяется по таблице 4.2 стр.73 [1]. |
HZ(2)в |
2010 |
А/м |
|
|
4.26 |
Действительное значение индукции в верхнем сечении зубца статора BZ(2)в=B'Z(2)в-м0Чkп(2)вЧHZ(2)в BZ(2)в=1.89-1.256Ч10-6Ч1.093Ч2010=1.887 Тл |
BZ(2)в |
1.887 |
Тл |
|
|
4.27 |
Отклонение действительного значения индукции в верхнем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)в=|BпрZ(2)в-BZ(2)в| ДBZ(2)в=|1.89-1.887|=0.003 Тл |
ДBZ(2)в |
0.003 |
Тл |
|
|
4.28 |
Предполагаемое действительное значение индукции в нижнем сечении зубца статора BпрZ(2)н=ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)н) |
BпрZ(2)н |
1.89 |
Тл |
|
|
4.29 |
Напряженность магнитного поля в нижнем сечении зубца статора HZ(2)н=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)н) Определяется по таблице 4.2 стр.73 [1]. |
HZ(2)н |
2010 |
А/м |
|
|
4.30 |
Действительное значение индукции в нижнем сечении зубца статора BZ(2)н=B'Z(2)н-м0Чkп(2)нЧHZ(2)н BZ(2)н=1.89-1.256Ч10-6Ч0.72Ч2010=1.888 Тл |
BZ(2)н |
1.888 |
Тл |
|
|
4.31 |
Отклонение действительного значения индукции в нижнем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)н=|BпрZ(2)н-BZ(2)н| ДBZ(2)н=|1.89-1.888|=0.002 Тл |
ДBZ(2)н |
0.002 |
Тл |
|
|
4.32 |
Предполагаемое действительное значение индукции в среднем сечении зубца статора BпрZ(2)ср=ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)в) |
BпрZ(2)ср |
1.89 |
Тл |
|
|
4.33 |
Напряженность магнитного поля в среднем сечении зубца статора HZ(2)ср=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)ср) Определяется по таблице 4.2 стр.73 [1]. |
HZ(2)ср |
2010 |
А/м |
|
|
4.34 |
Действительное значение индукции в среднем сечении зубца статора BZ(2)ср=B'Z(2)ср-м0Чkп(2)срЧHZ(2)ср BZ(2)ср=1.89-1.256Ч10-6Ч0.907Ч2010=1.888 Тл |
BZ(2)ср |
1.888 |
Тл |
|
|
4.35 |
Отклонение действительного значения индукции в среднем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)ср=|BпрZ(2)ср-BZ(2)ср| ДBZ(2)ср=|1.89-1.888|=0.002 Тл |
ДBZ(2)ср |
0.002 |
Тл |
Параметры расчетов :
· МаркаСтали=2013 - Марка электротехнической стали
· B'Z(2)в=1.89 Тл - Расчетное значение индукции в верхнем сечении зубца ротора
· м0=1.256Ч10-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
· kп(2)в=1.093 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в верхнем сечении зубца ротора
· B'Z(2)н=1.89 Тл - Расчетное значение индукции в нижнем сечении зубца ротора
· kп(2)н=0.72 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в нижнем сечении зубца ротора
· B'Z(2)ср=1.89 Тл - Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора
· kп(2)ср=0.907 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в среднем сечении зубца ротора
Окончательный вариант расчета
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.36 |
Расчетная напряженность магнитного поля в зубцах ротора HZ(2)=(HZ(2)в+4ЧHZ(2)ср+HZ(2)н)/6 HZ(2)=(2010+4Ч2010+2010)/6=2010 А/м |
HZ(2) |
2010 |
А/м |
|
|
4.37 |
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора FZ(2)=2ЧhZ(2)Ч10-3ЧHZ(2) FZ(2)=2Ч19.9Ч10-3Ч2010=79.998 А |
FZ(2) |
79.998 |
А |
|
|
4.38 |
Коэффициент насыщения зубцовой зоны асинхронного двигателя kZ=1+(FZ(1)+FZ(2))/Fд kZ=1+(64.998+79.998)/740.815=1.2 Данный коэффициент позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных рассчитываемого двигателя. |
kZ |
1.2 |
||
|
4.39 |
Высота ярма статора ha=0.5Ч(Dа-D)-hп(1)Ч10-3 ha=0.5Ч(0.225-0.153)-15.7Ч10-3=0.0203 м |
ha |
0.0203 |
м |
|
|
4.40 |
Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора La=рЧ(Dа-ha)/(2p) La=рЧ(0.225-0.0203)/(4)=0.161 м |
La |
0.161 |
м |
|
|
4.41 |
Индукция в ярме статора Ba=Ц/(kcЧ2ЧhaЧlд) Ba=0.009839/(0.97Ч2Ч0.0203Ч0.155)=1.61 Тл |
Ba |
1.61 |
Тл |
Параметры расчетов :
· HZ(2)в=2010 А/м - Напряженность магнитного поля в верхнем сечении зубца статора
· HZ(2)ср=2010 А/м - Напряженность магнитного поля в среднем сечении зубца статора
· HZ(2)н=2010 А/м - Напряженность магнитного поля в нижнем сечении зубца статора
· hZ(2)=19.9 мм - Расчетная высота зубца ротора
· FZ(1)=64.998 А - Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора
· Fд=740.815 А - Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора
· Dа=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
· D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
· hп(1)=15.7 мм - Высота паза статора в штампе
· 2p=4 - Число полюсов
· Ц=0.009839 Вб - Расчетное значение магнитного потока
· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
· lд=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
Расчет магнитной цепи ярма статора
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.42 |
Напряженность магнитного поля в ярме статора Ha=ѓ(МаркаСтали,Ba) Определяется по таблице 4.4 стр.81 [1]. |
Ha |
788 |
А/м |
|
|
4.43 |
Магнитное напряжение (МДС) ярма статора Fa=LaЧHa Fa=0.161Ч788=126.868 А |
Fa |
126.868 |
А |
|
|
4.44 |
Геометрическая высота ярма ротора hj=0.5Ч(D2-Dj)-hп(2)Ч10-3 hj=0.5Ч(0.1521-0.0518)-20.5Ч10-3=0.0297 м |
hj |
0.0297 |
м |
|
|
4.45 |
Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора Lj=рЧ(Dj+hj)/(2p) Lj=рЧ(0.0518+0.0297)/(4)=0.064 м Вид формулы зависит от значения параметра 2p. |
Lj |
0.064 |
м |
Параметры расчетов :
· МаркаСтали=2013 - Марка электротехнической стали
· Ba=1.61 Тл - Индукция в ярме статора
· La=0.161 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора
· D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
· Dj=0.0518 м - Внутренний диаметр сердечника ротора
· hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
· 2p=4 - Число полюсов
Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока
|
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
|
|
4.46 |
Напряженность магнитного поля в ярме ротора Hj=ѓ(МаркаСтали,Bj) Определяется по таблице 4.4 стр.81 [1]. |
Hj |
154 |
А/м |
|
|
4.47 |
Магнитное напряжение (МДС) ярма ротора Fj=LjЧHj Fj=0.064Ч154=9.856 А |
Fj |
9.856 |
А |
|
|
4.48 |
Суммарное магнитное напряжение (МДС) магнитной цепи АД на одну пару полюсов Fu=Fд+FZ(1)+FZ(2)+Fa+Fj Fu=740.815+64.998+79.998+126.868+9.856=1022.535 А |
Fu |
1022.535 |
А |
|
|
4.49 |
Коэффициент насыщения магнитной цепи kм=Fu/Fд kм=1022.535/740.815=1.38 Для рационально спроектированных асинхронных двигателей 1.3?kм?1.5. |
kм |
1.38 |
||
|
4.50 |
Намагничивающий ток (реактивная составляющая тока ХХ АД) Iм=(pЧFu)/(0.9Чm1ЧW1Чkоб1) Iм=(2Ч1022.535)/(0.9Ч3Ч102Ч0.9598)=7.737 А |
Iм |
7.737 |
А |
|
|
4.51 |
Намагничивающий ток в относительных единицах Iм*=Iм/I1н.пред Iм*=7.737/21.944=0.353 о.е. Для 2p=4 рациональное значение Iм*=0.25ч0.30 |
Iм* |
0.353 |
о.е. |
Параметры расчетов :
· МаркаСтали=2013 - Марка электротехнической стали
· Bj=0.943 Тл - Индукция в ярме ротора
· Lj=0.064 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора
· Fд=740.815 А - Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора
· FZ(1)=64.998 А - Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора
· FZ(2)=79.998 А - Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
· Fa=126.868 А - Магнитное напряжение (МДС) ярма статора
Подобные документы
Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, ротора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь, рабочих и пусковых характеристик.
курсовая работа [218,8 K], добавлен 27.10.2008Конструктивная разработка и расчет трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором. Расчет статора, его обмотки и зубцовой зоны. Обмотка и зубцовая зона фазного ротора. Расчет магнитной цепи. Магнитное напряжение зазора. Намагничивающий ток двигателя.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.06.2013Определение критериев оптимизации электрических машин, выбор главных размеров электродвигателя. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Основные параметры обмоток статора и ротора. Вычисление потерь в машине и параметров холостого хода.
курсовая работа [348,3 K], добавлен 22.06.2021Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Выбор аналога двигателя, размеров, конфигурации, материала магнитной цепи. Определение коэффициента обмотки статора, механический расчет вала и подшипников качения.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.06.2010Расчет и конструирование двигателя, выбор размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет параметров рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик. Тепловой и вентиляционный расчет. Выбор схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.09.2009Выбор главных размеров асинхронного двигателя основного исполнения. Расчет статора и ротора. Размеры зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчет потерь и рабочих характеристик двигателя.
курсовая работа [351,5 K], добавлен 20.04.2012Этапы проектирования асинхронного двигателя серии 4А с короткозамкнутым ротором. Выбор главных размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора, намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчеты рабочих и пусковых характеристик.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 02.04.2011Изготовление и проектирование асинхронного двигателя. Электромагнитный расчет зубцовой зоны, обмотки статора и воздушного зазора. Определение магнитной цепи и рабочего режима. Тепловой, механический и вентиляционный расчеты пусковых характеристик.
курсовая работа [376,0 K], добавлен 18.05.2016Расчет и конструирование двигателя, выбор главных размеров, расчет обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и выбор воздушного зазора. Моделирование двигателя в среде MatLab Power System Blockset а также с параметрами номинального режима.
курсовая работа [331,3 K], добавлен 25.09.2009Выбор главных размеров обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора, воздушного зазора. Внешний диаметр ротора. Расчёт магнитной цепи. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима.
курсовая работа [273,5 K], добавлен 30.11.2010
