Расчёт воздушного зазора.

Рассчитаем воздушный зазор по приблизительной эмпирической формуле (8.50)

Расчёт короткозамкнутого ротора.

Условно, число витков короткозамкнутого ротора

По табл. 8.16 выбираем число зубцов ротора Z₂ = 44, без скоса (k_ск = 1)

Коэффициент приведения токов (8.66)

Коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение I₁/I₂ (8.58)

Ток в обмотке ротора по (8.57)

Оценочная плотность тока в стержне из алюминия

Предварительная площадь поперечного сечения стержня

Коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне

Ток в кольце короткозамкнутой обмотки

Рекомендуемая плотность тока в кольце

Площадь поперечного сечения кольца

Внешний диаметр ротора

Зубцовое деление ротора

В короткозамкнутом роторе двигателя с h = 160 мм и 2p = 6 (с. 313) выполняются трапецеидальные закрытые пазы (рис. 8.40б) и литая клетка:

Ширина зубца ротора (8.75)

Размеры паза, округлённые до десятых долей миллиметра

Диаметр нижнего закругления паза обеспечивает высококачественную заливку паза алюминием (с. 314).

Уточнённое значение поперечника стержней ротора

С учётом округления размеров паза ширина зубцов в нижней и верхней части:

Высота паза

Расчётная высота зубца

Высота сечения кольца (с. 310)

Ширина замыкающих колец

Средний диаметр замыкающих колец

Ротор посажен на гладкий вал без шпонки (с. 318).

(табл. 8.17)

Расчёт магнитной цепи.

Выбираем марку стали 2013 для выполнения сердечников магнитопровода и ярм ротора и статора.

а. Магнитное напряжение воздушного зазора.

Коэффициент воздушного зазора (4.16)

Магнитное напряжение воздушного зазора в расчёте на два полюса

б. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора.

Так как , то

По основной кривой намагничивания стали 2013 (табл. П1.7; т. 2; с. 328) находим

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора в расчёте на два полюса

в. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора.

Уточнённая индукция магнитного поля

Напряжённость магнитного поля

(табл. П1.7; т. 2; с. 328)

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора в расчёте на два полюса

г. Магнитное напряжение ярм статора и ротора. Намагничивающий ток.

Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора

Напряжённость магнитного поля в ярме статора

(табл. П1.6; т. 2; с. 327)

Магнитное напряжение ярма статора в расчёте на два полюса

Расчётная высота ярма ротора (8.126)

Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора

Индукция магнитного поля в ярме ротора

Напряжённость магнитного поля в ярме ротора (табл. П1.6; т. 2; с. 327)

Магнитное напряжение ярма ротора в расчёте на два полюса

Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи (на пару полюсов)

Коэффициент насыщения магнитной цепи

(8.129)

Намагничивающий ток по (8.130)

Относительный намагничивающий ток

В двигателе использовано минимум стали ( ), с. 331.

Параметры рабочего режима.

Предположим, что машина будет работать при температуре t = 115 ºC, тогда по табл. 5.1, с. 192 находим удельные сопротивления материалов клетки и стержней ротора (алюминий) и обмотки статора (медь)

Активное сопротивление обмотки статора.

Сделаем лобовые части изолированными, тогда по табл. 8.21 определяем коэффициенты

Обмотка укладывается до запрессовки сердечника в корпус, поэтому длину вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части делаем небольшой

B = 0,01 м

Средняя ширина катушки, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов

Длина лобовой части обмотки (8.136)

Вылет лобовой части обмотки (8.137)

Длина пазовой части обмотки

Средняя длина витка обмотки статора

Общая длина проводников фазы

Считаем, что эффект вытеснения тока в обмотке статора отсутствует: k_R = 1.

Активное сопротивление обмотки статора