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 02.04.2011
