- •Оглавление
- •Введение
- •3.1. Определяем предварительную высоту ярма и ширину зубца статора
- •3.2. Определяем размеры паза статора
- •3.3. Определяем размеры паза в свету с учетом припусков на сборку
- •3.4. Определяем площадь поперечного сечения паза
- •3.5. Определяем коэффициент заполнения паза
- •4. Расчет ротора
- •4.1. Определяем величину воздушного зазора
- •4.7. Определяем ток в стержне ротора
- •4.8. Определяем площадь поперечного сечения стержня
- •4.9. Определяем размеры паза ротора
- •4.10. Определяем плотность тока в стержне
- •4.11. Определим параметры короткозамыкающих колец
- •5.4. Найдем коэффициент насыщения зубцовой зоны
- •5.5. Определяем магнитное напряжение ярм статора и ротора
- •6.2. Определяем активное сопротивление фазы обмотки ротора
- •6.3. Определяем индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
- •6.4. Определяем индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
- •7. Расчет потерь
- •7.1. Определим основные потери в стали
- •7.2. Определяем поверхностные потери в роторе
- •10. Тепловой расчет
- •10.1. Определяем превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой внутри машины
- •10.2. Определяем перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора
- •10.7. Определяем среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
- •10.8. Определяем требуемый для охлаждения расход воздуха
- •Заключение
- •Библиографический список
3.1. Определяем предварительную высоту ярма и ширину зубца статора
Ширина зубца:
,
(3.1)
Высота ярма:
,
(3.2)
где kс – коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора, по табл. 6-11 [1] для асинхронных машин с высотой оси вращения h=200мм и напряжении 660В, способ изолировки листов – оксидирование, kс=0,97;
Bz1 – Магнитная индукция в зубце статора при постоянном сечении, по табл. 6-10 [1], для степени защиты IP44 и 2p=4 определяем Bz1=1,9Тл;
Bа – Магнитная индукция в ярме статора, по табл. 6-10 [1], для степени защиты IP44 и 2p=4 определяем Bа=1,6Тл.
3.2. Определяем размеры паза статора
Принимаем размеры шлица паза bш=3,7мм, hш=1,0мм.
Высота паза:
(3.3)
Ширина паза в основании трапеции:
(3.4)
Ширина паза у клиновой части, для =45:
(3.5)
Высота клиновой части паза, для =45:
(3.6)
Высота трапеции паза:
(3.7)
3.3. Определяем размеры паза в свету с учетом припусков на сборку
Как правило для машин с высотой оси вращения h=200мм припуски как по высоте, так и по ширине паза, составляют: hп=bп=0,2мм.
(3.8)
(3.9)
(3.10)
3.4. Определяем площадь поперечного сечения паза
Для высоты оси вращения h=200мм применяется двухслойная обмотка.
Площадь корпусной изоляции:
,
(3.11)
где bиз – односторонняя толщина изоляции в пазу, по табл. 3-8 [1] для высоты оси вращения 200мм, bиз =0,4мм.
Площадь прокладок в пазу:
(3.12)
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:
(3.13)
3.5. Определяем коэффициент заполнения паза
(3.14)
Рекомендуемое значение для всыпной обмотки из круглого провода kз=0,72, поэтому необходимо увеличить размеры паза.
Принимаем Bz1=1,95Тл, а Bа=1,65Тл.
Повторяем расчет размеров паза.
Ширина зубца:
Высота ярма:
Высота паза:
Ширина паза в основании трапеции:
Ширина паза у клиновой части, для =45:
Высота клиновой части паза, для =45:
Высота трапеции паза:
Размеры паза с учетом припусков:
Площадь изоляции:
Площадь прокладки:
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:
Коэффициент заполнения паза:
Полученное значение вписывается в рекомендуемое значение.
Рис. 1
Размеры паза статора
4. Расчет ротора
4.1. Определяем величину воздушного зазора
Правильный выбор воздушного зазора во многом определяет энергетические показатели асинхронного двигателя. Чем меньше воздушный зазор, тем меньше его магнитное сопротивление и магнитное напряжение, составляющее основную часть суммарной МДС магнитной цепи всей машины. Поэтому уменьшение зазора приводит к соответственному уменьшению МДС магнитной цепи и намагничивающего тока двигателя, благодаря чему возрастает его cos и уменьшаются потери в меди обмотки статора. Но чрезмерное уменьшение приводит к возрастанию амплитуд пульсаций индукции в воздушном зазоре и, как следствие этого, к увеличению поверхностных и пульсационных потерь. Поэтому КПД двигателей с очень малыми зазорами не улучшается, а часто даже становится меньше.
По рис. 6-21 [1], для высоты оси вращения h=200мм: =0,7мм.
4.2. Определяем число пазов ротора
По табл. 6-15 [1], для числа пар полюсов 2p=4, и числа пазов статора Z1=48 находим Z2=38.
4.3. Находим внешний диаметр ротора
(4.1)
4.4. Определяем длину ротора
Примем длину ротора равной длине статора:
4.5. Определяем зубцовое деление ротора
(4.2)
4.6. Определяем внутренний диаметр ротора
Сердечники роторов асинхронных двигателей при D2<990мм выполняют с непосредственной посадкой на вал без промежуточной втулки. В двигателях с высотой оси вращения h2250мм применяют горячую посадку сердечников на гладкий вал без шпонки. Поэтому внутренний диаметр ротора равен диаметру вала:
,
(4.3)
где kв – коэффициент для расчета диаметра вала, по табл. 6-16 [1], для высоты оси вращения h=200мм, и числа пар полюсов 2p=4 определяем kв=0,23.
