- •Методические указания по проектированию асинхронного двигателя
- •1. Общие сведения
- •2. Особенности двигателей серии 4а
- •3. Задание на проектирование. Выбор главных размеров и расчет обмотки статора
- •4. Расчет размеров зубцовой зоны статора
- •5. Выбор воздушного зазора
- •6. Расчет ротора короткозамкнутого
- •Сердечники роторов
- •7. Расчет магнитной цепи
- •Магнитное напряжение зубцовой зоны статора
- •Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
- •Магнитное напряжение ярм статора и ротора. Намагничивающий ток
- •8. Параметры асинхронной машины для номинального режима
- •Активные сопротивления обмоток статора и фазного ротора
- •Индуктивные сопротивления обмоток двигателей
- •Относительные значения параметров
- •9. Потери и кпд
- •10. Расчет рабочих характеристик
- •11.1. Расчет пусковых характеристик
- •11.2. Особенности расчета характеристик асинхронных двигателей с лопаточными пазами ротора
- •12. Тепловой расчет асинхронного двигателя
- •13. Вентиляционный расчет
- •Tаблица п1.3. Кривая намагничивания для зубцов асинхронных двигателей (сталь 2013)
- •Список литературы
Магнитное напряжение зубцовой зоны статора
Общая формула для расчета магнитного напряжения зубцовой зоны статора
, (7.2)
где
— расчетная высота зубца статора, м;
— расчетная напряженность поля в
зубце, А.
Напряженность поля в зубце определяют по кривым намагничивания для зубцов принятой при проектировании марки стали.
Расчетную высоту зубцов и расчетную напряженность поля определяют по-разному в зависимости от конфигурации зубцов, связанной с формой пазов статора.
Зубцы с параллельными гранями (в статорах с грушевидными или трапецеидальными пазами по рис. 4.2). Индукция в зубце
, (7.3)
где
— расчетная ширина зубца, м, определяется
по формулам табл. 4.5; если размеры
и
одинаковы, то
;
если размеры
и
различаются менее чем на 0,5 мм, то
.
При различии, превышающем 0,5 мм, следует
либо скорректировать размеры паза, либо
определить расчетную напряженность
поля
как для зубцов с изменяющейся площадью
поперечного сечения (см. ниже);
— коэффициент заполнения сталью
сердечника статора (см. табл. 4.2).
Расчетная напряженность поля, А/м,
.
Расчетная высота паза определяется по табл. 4.6.
Магнитное напряжение зубцовой зоны, А,
. (7.4)
Зубцы с изменяющейся площадью
поперечного сечения (в статорах с
прямоугольными пазами по рис. 4.1).
Расчетная высота зубца
.
Расчетная напряженность поля
. (7.5)
где
,
и
— напряженности поля в наименьшем,
наибольшем и среднем сечениях зубца,
определяемые по индукциям в этих
сечениях:
,
и
.
Индукции и рассчитывают по (7.3), подставляя в формулу вместо размера соответственно наименьшее и наибольшее значения ширины зубца, м, рассчитанные по формулам табл. 4.5.
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
Магнитное напряжение зубцовой зоны короткозамкнутого роторов с одной беличьей клеткой с прямоугольными или с трапецеидальными пазами (6.2 и 6.3, а). Общая формула расчета магнитного напряжения
, (7.6)
где
— расчетная высота зубца (по табл. 7.1),
м;
— расчетная напряженность поля в зубце
ротора, А/м.
Таблица 7.1. Размеры зубцов короткозамкнутых одноклеточных роторов с прямоугольными и трапецеидальными пазами
Размер |
Форма пазов ротора по рис. 6.2 |
|
6.2, а, б |
6.3, а |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
– |
Расчетная напряженность поля в зубцах с параллельными гранями (см. рис. 6.2, а, б), Тл, определяется в зависимости от индукции в зубце в зубце
, (7.7)
где
— коэффициент заполнения сердечника
ротора сталью (см. табл. 4.2);
— ширина зубца ротора, м, определяется
по формулам табл. 7.1.
Если расчеты
и
(табл. 7.1) дают одинаковые результаты,
то
.
Если полученные размеры
и
различаются менее чем на 0,5 мм, то
.
При различии, превышающем 0,5 мм, следует либо скорректировать размеры паза с целью уменьшить это различие, либо определить расчетную напряженность поля как для зубцов ротора с изменяющейся площадью поперечного сечения (см. ниже).
Расчетная напряженность поля в зубце
.
После расчета магнитных напряжений
,
и
определяют коэффициент насыщения
зубцовой зоны:
. (7.8)
Полученное значение
позволяет предварительно оценить
правильность выбранных размерных
соотношений и обмоточных данных
проектируемой машины. Если
>
1,5...1,6, имеет место чрезмерное насыщение
зубцовой зоны; если
<
1,2, то зубцовая зона мало использована
или воздушный зазор взят слишком большим.
В обоих случаях в расчет должны быть
внесены соответствующие коррективы.
При дальнейшем расчете магнитной цепи определяют магнитные напряжения ярм статора и ротора.
