
- •«Югорский государственный университет»
- •Курсовая работа по теме «Проектирование асинхронного двигателя»
- •Введение.
- •Техническое задание.
- •2.1. Выбор главных размеров.
- •2.2.Определение числа пазов статора z1, числа витков в фазе обмотки статора ω1 и сечения провода обмотки статора.
- •2.3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.
- •2.4. Расчет ротора.
- •2.5. Расчет намагничивающего тока.
- •2.6. Параметры рабочего режима.
- •2.7. Расчет потерь. Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
- •2.8. Расчет рабочих характеристик.
- •2.9. Расчет пусковых характеристик.
- •Индуктивное сопротивление обмотки ротора.
- •Учет влияния насыщения на параметры.
2.3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.
Размеры пазов в электрических машинах должны быть выбраны таким образом, чтобы, во-первых, площадь паза соответствовала количеству и размерам размещаемых в нем проводников обмотки с учетом всей изоляции и, во-вторых, чтобы значения индукций в зубцах и ярме статора находились в определенных пределах, зависящих от типа, мощности, исполнения машины и от марки электротехнической стали сердечника. Конфигурация пазов и зубцов определяется мощностью машины и типом обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны проводят по допустимым индукциям в ярме и зубцах статора табл. 25.
Для расчета магнитной цепи помимо длины воздушного зазора l необходимо определить полную конструктивную длину сердечника статора и длину стали сердечника статора (l1 и lст1) и ротора (l2 и lст2) В асинхронных двигателях, длина сердечников которых не превышает 250-300 мм принимаем
l1 = l2 = l = lст1 = lст2
Допустимая индукция Вz1 в сечении зубца статора и значение допустимой индукции в ярме статора Ва:
Bz1, Тл
Ва, Тл
Расчет
1,9
1,6
Минимальная ширина зубца:
;
где kс - коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора для оксидированных листов стали по табл. 26;
|
bz1, м |
Bδ, Тл |
t1, м |
lδ, м |
Bz1, Тл |
lcт1, м |
kc |
Расчет |
4,3·10-3 |
0,846 |
0,0094 |
0,104 |
1,9 |
0,104 |
0,97 |
Высота ярма статора:
|
ha, м |
Ф, Вб |
Ва, Тл |
lcт1, м |
kc |
Расчет |
0,0146 |
0,005 |
1,6 |
0,104 |
0,97 |
2.3.4. Высота и ширина шлица паза.
Размеры
паза вначале определяем без учета
размеров и числа проводников обмотки,
исходя только из допустимых значений
индукций. В двигателях серии 4А
выполняются только трапецеидальные
пазы . Высоту шлица паза hш1
в двигателях с h≤0,132
принимают hш1=0,5·10-3
м , в двигателях с h>0,160
м принимают h=1·10-3
м. Ширину шлица паза принимают равной
bш1=3,7
мм. Размер bш1
должен обеспечивать возможность
свободного пропуска проводников
обмотки через шлиц паза с учетом
толщины изоляционных технологических
прокладок, устанавливаемых при укладке
обмотки для предохранения изоляции
проводников от повреждений об острые
кромки шлица.
Принимаем:
|
hш1, м |
bш1, м |
Расчет |
0,5·10-3 |
3,7·10-3 |
Размеры паза в штампе:
;
|
hп1, м |
Da, м |
D, м |
ha, м |
Расчет |
15,59·10-3 |
0,168 |
0,108 |
0,0146 |
;
|
b1c, м |
D, м |
hп1, м |
Z1 |
bz1, м |
Расчет |
7,798·10-3 |
0,168 |
15,59·10-3 |
36 |
4,3·10-3 |
;
|
b2c, м |
D, м |
hш1, м |
bш1, м |
Z1 |
bz1, м |
Расчет |
5,304·10-3 |
0,168 |
0,5·10-3 |
3,7·10-3 |
36 |
4,3·10-3 |
;
|
h1c, м |
hп1, м |
hш1, м |
b2с, м |
bш1, м |
Расчет |
14,29·10-3 |
15,59·10-3 |
0,5·10-3 |
5,304·10-3 |
3,7·10-3 |
Для расчета коэффициента заполнения паза необходимо определить площадь паза в свету и учесть площадь сечения паза, занимаемую корпусной изоляцией Sиз и прокладками в пазу Sпр.
2.3.6. Размеры паза в свету с учетом припусков на сборку и шихтовку сердечников.
;
;
;
где bп и hп – припуски по ширине и высоте паза выбираются из таблицы 27.
|
Δbп, м |
Δhп, м |
b´1, м |
b1c, м |
b´2, м |
b2c, м |
h´1c, м |
h1c, м |
Расчет |
0,1·10-3 |
0,1·10-3 |
0,0077 |
7,798·10-3 |
0,0052 |
5,304·10-3 |
0,0142 |
0,014 |
2.3.7. Площадь корпусной изоляции в пазу Sиз:
;
где bиз - односторонняя толщина изоляции в пазу выбирается из таблицы 28.
При однослойной обмотке площадь прокладок в пазу Sпр:
;
|
Sиз, м2 |
bиз, м |
hп1, м |
b1c, м |
Sпр, м2 |
b2c, м |
Расчет |
1,107·10-5 |
0,25·10-3 |
15,59·10-3 |
7,798·10-3 |
0 |
5,304·10-3 |
2.3.8. Площадь поперечного сечения паза, остающаяся для размещения проводников:
;
|
S´п, м2 |
b´1, м |
b´2, м |
h´1с, м |
Sиз, м2 |
Sпр, м2 |
Расчет |
8,047·10-5 |
0,0077 |
0,0052 |
0,0142 |
1,107·10-5 |
0 |
Коэффициента заполнения паза.
;
-
kз
dиз, м
uп
nэл
S´п, м2
Расчет
0,769
1,33·10-3
35
1
8,047·10-5
Должен находиться в пределах: kз=0,70 – 0,75.
Если полученное значение kз выше указанных пределов и его не удается уменьшить до допустимых пределов даже при размерах ha и b1z рассчитанных по наибольшим допустимым значениям Ba и Bz1, или перейдя на большее сечение элементарного провода при уменьшении nэл, то следует увеличить длину магнитопровода или просчитать другой вариант двигателя, изменив главные размеры.