- •Содержание
- •1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок
- •2 Определение числа пазов статора z1 и расчет обмотки статора
- •3 Расчет размеров трапециадального полузакрытого паза всыпной обмотки статора
- •4 Расчет размеров сердечника, число пазов и обмотки фазного ротора
- •5 Расчет размеров пазов ротора
- •6 Расчет магнитной цепи
- •7 Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора
- •8 Потери в стали, механические и добавочные потери
- •9 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •Список литературы
1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок
Расчет асинхронных машин начинают с определения главных размеров:
Внутреннего диаметра статора D1 и расчетной длины воздушного зазора lδ. Внутренний диаметр статора непосредственно связан определенными размерными соотношениями, зависящими от числа полюсов, с наружным диаметром статора D1Н, в свою очередь определяющим высоту оси вращения h.
В связи с этим выбор главных размеров проводят в следующей последовательности:
1.1 Число пар полюсов:
, 2p=8.
Высота оси вращения h=132 мм.
1.2 Наружный диаметр сердечника статора и значение коэффициента определяется по значению высоты оси вращения и числа пар полюсов соответственно: D1Н = 0,225м.
, выбираем из этого интервала значение .
1.3 Внутренний диаметр сердечника D1 рассчитывается по следующей формуле:
.
1.4 Полюсное деление:
.
1.5 Расчетная мощность асинхронного двигателя РЕ, (кВА) определяют по заданной номинальной мощности
.
Предварительные значения η и cosφ1 могут быть взяты по рисунку 1.1, КЕ по рисунку 1.2, а Вδ и А1 по рисунку 1.3:
η = 84%;
cosφ1 = 0,74;
КЕ = 0,92;
Вδ = 0,88 Тл;
А1 = 28 А/м.
.
1.7 Значения коэффициента полюсного перекрытия αδ и коэффициента формы поля kВ предварительно принимают равными
; ;
1.8 Предварительное значение обмоточного коэффициента для однослойных обмоток . Выбираем среднее значение.
1.9 Синхронная угловая частота вращения вала двигателя Ω, рад/сек, рассчитывается по формуле
.
1.10 Расчетная длина воздушного зазора с учетом значения αδ (м):
.
1.11 Критерием правильности выбора главных размеров D1 и lδ служит отношение
,
которое находится в пределах (1,3 – 2,4)м для принятого исполнения двигателя. На этом выбор главных размеров заканчивается.
1.12 Для расчета магнитной цепи, помимо lδ, необходимо определить полную конструктивную длину и длину стали сердечника статора (l1 и lст1). В асинхронных двигателях, длина сердечников статоров которых не превышает 0,25 – 0,3 м, радиальных вентиляционных каналов не делают. Для такой конструкции
.
1.13 Стандартная ширина радиального воздушного канала между пакетами bk =0,01м. Число пакетов nпак и их длина lпак связаны с расчетной длиной следующим соотношением
.
1.14 При этом число радиальных каналов
.
1.15 Длина стали сердечника статора двигателя
м.
1.16 Конструктивная длина сердечника статора
.
2 Определение числа пазов статора z1 и расчет обмотки статора
2.1 Тип обмотки статора – однослойная всыпная, форма пазов статора – трапецеидальная.
2.2 Число пазов статора
,
где m1 – число фаз обмотки статора (m1 = 3);
q1 = 3
2.3 Зубцовое деление статора
.
2.4 Номинальный фазный ток обмотки статора (А)
,
где при соединении обмотки «∆».
2.5 Число эффективных проводников на паз
,
где число параллельных ветвей а1 = 2.
2.6 Число витков в фазе обмотки статора
.
2.7 Однослойная обмотка обычно выполняется диаметральным шагом
.
2.8 Коэффициент укорочения обмотки
,
Коэффициент распределения обмотки
,
Обмоточный коэффициент
.
2.9 Магнитный поток (Вб)
.
2.10 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре (Тл)
.
2.11 Уточное значение линейной нагрузки (А/м)
.
2.12 Плотность тока в обмотке статора предварительно выбираем как
Δ1 = 5,5 А/м.
2.13 Сечение эффективного проводника фазы (предварительно), (мм2)
.
2.14 .Так как <, то эффективный проводник выполняют из одного провода.
По таблице приложения выбирается ближайший по сечению стандартный проводник, этим окончательно определяется сечение элементарного проводника и его диаметр.
2.15 Плотность тока в обмотке статора (уточненное значение)
.