Р асчёт ротора.
Воздушный зазор ([1], рис. 9.31.)
.
Число пазов ротора ([1], стр. 373, табл. 9.18.)
.Внешний диаметр
Длина
Рис. 2
Зубцовое деление
Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал
,
где
([1], стр.
385, табл. 9.19).
Ток в стержне ротора
,
где
- коэффициент, учитывающий влияние тока
намагничивания и сопротивления обмоток
на отношение
- коэффициент
приведения токов
Площадь поперечного сечения стержня ([1], стр. 186):
,
где
- плотность тока в стержнях ротора ([1],
стр. 186) при заливке пазов алюминием
рекомендуется в пределах
,
причём для меньшей мощности нужно брать
большее значение; ввиду очень малой
мощности двигателя принимаем плотность
тока выше рекомендуемых пределов, иначе
при расчёте
будет очень малым или под корнем получится
отрицательное число.
Выбираем трапецеидальные закрытые пазы ([1], стр. 380), которые при высоте оси вращения h<250мм имеют узкую прорезь со следующими размерами:
,
.
Допустимая ширина зубца
,
где
- допустимая индукция в зубцах ротора
([1], стр. 174)
Ширина паза в верхней части ([1], стр. 188):
Ширина паза в нижней части ([1], стр. 188):
Высота паза между центрами окружностей с диаметрами и ([1], стр. 188):
Полная высота паза:
Сечение стержня ([1], стр. 188):
Плотность тока в стержне:
Расчёт замыкающих колец:
Площадь поперечного сечения короткозамыкающих колец
,
где
- токи в кольце;
,
где
- коэффициент, зависящий от угла сдвига
между токами в стержнях ([1], стр. 186)
;
выбирают в среднем
на 15-20% меньше, чем в стержнях, т.к.
замыкающие кольца имеют лучшие условия
охлаждения
Размеры замыкающих колец:
Средняя
высота паза выбирается из условия
- средний диаметр
замыкающего кольца.
Расчёт намагничивающего тока.
Значения индукций:
Индукция
в зубцах статора:
Индукция
в зубцах ротора:
Индукция
в ярме статора:
Индукция
в ярме ротора:
,
где
- расчётная высота ярма ротора
,
где
- диаметр аксиальных вентиляционных
каналов ротора,
- число аксиальных
вентиляционных каналов ротора.
В роторе проектируемого двигателя вентиляционных каналов нет, т.к. мощность мала.
Магнитное напряжение воздушного зазора
,
где
- коэффициент воздушного зазора ([1], стр.
106)
,
где
- коэффициент ([1], стр. 106)
Магнитное напряжение зубцовых зон
статора:
,
ротора
:
,
где
- расчётная высота зубца статора,
- расчётная высота
зубца ротора,
- напряжённость
поля в зубцах статора ([1], стр. 461 табл.
П-17)
- напряжённость
поля в зубцах ротора ([1], стр. 461 табл.
П-17)
Расчёт ведётся для стали 2013.
Коэффициент насыщения зубцовой зоны ([1], стр. 194):
Значение
должно находиться в пределах 1,2÷1,5 ([1],
стр. 194), т.е. зубцовая зона рассчитана
правильно.
Магнитные напряжения ярм ([1], стр. 195)
статора:
,
ротора:
,
где
- длина средней магнитной линии ярма
статора,
- длина средней
магнитной линии в ярме ротора,
- напряжённость
поля при индукции
для ярма статора марки стали 2013 ([1], стр.
460, табл. П-16),
- напряжённость
поля при индукции
для ярма ротора марки стали 2013 ([1], стр.
460, табл. П-16),
,
,
где
- высота спинки ротора,
Магнитное напряжение на пару полюсов ([1], стр. 195):
Коэффициент насыщения магнитной цепи ([1], стр. 195):
Намагничивающий ток ([1], стр. 195):
;
относительное значение намагничивающего тока ([1], стр. 195):
Значение
получилось достаточно большим, несмотря
на правильно выбранные размеры и
насыщение магнитопровода, находящееся
в допустимых пределах. Это объясняется
относительно большим значением магнитного
напряжения воздушного зазора, характерным
для двигателей малой мощности.