4. Расчёт ротора

Воздушный зазор:

d=0,7мм /1, стр. 181, рис. 6-11/

Число пазов ротора:

Z₂=38

Внешний диаметр:

Длина L₂=L₁=0.213мм

Зубцовое деление:

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал:

Ток в стержне ротора:

где К_I – коэффициент, учитывающий влияния тока намагничивания и сопротивления обмоток, К_I=0,93 /1, стр. 183, рис. 6.22/

n_I – коэффициент приведения токов:

Площадь поперечного сечения стержня:

где J₂ – плотность тока, J₂=2.5*10⁶А/м² /1, стр. 186/

Паз ротора. Для закрытого грушевидного паза короткозамкнутого ротора /1, стр. 188, рис. 6.27(б)/:

b_Ш=1.5мм

h_Ш=0.7мм

Допустимая ширина зубца:

где В_Z2 – индукция в зубцах, В_Z2=1.7Тл /1, стр. 174, табл. 6-10/

Размер паза:

где h_P2 – полная высота паза, h_Р2=42мм /2, рис. 11/

Примем /1, стр. 243, рис 6.63(б)/:

Окончательное значение сечения стержня:

Плотность тока в стержне:

Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:

где I_КЛ – ток в кольце

J_КЛ – плотность тока в замыкающих кольцах

Определяем размеры замыкающих колец:

Окончательно принимаем расчётное сечение замыкающих колец литой обмотки, не учитывая утолщения в местах примыкания вентиляционных лопаток /1, стр. 187/:

5. РАСЧЁТ НАМАГНИЧИВАЮЧЕГО ТОКА

Значение индукции:

- в зубцах статора:

- в зубцах статора:

- в ярме статора:

- в ярме ротора:

где - расчётная высота ярма ротора,

где d_кл и m_кл – диаметр и число рядов аксиальных вентиляционных каналов в роторе – в данном случае они равны нулю, так как каналы отсутствуют при h=225мм.

Магнитное напряжение воздушного зазора:

где Кd - коэффициент воздушного зазора:

Магнитное напряжение зубцовых зон:

• статора:

где H_Z1=2070A/м при В_Z1=1.9Тл для стали 2013 по основной кривой намагничивания /1, стр. 460, П-15/

h_Z1=h_P=27.49мм.

• ротора:

где H_Z2=6600A/м при В_Z2=1.7Тл /1, стр. 460, П-15/

Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

Коэффициент насыщения лежит в допустимых пределах /1, стр. 194/.

Магнитные напряжения:

• ярма статора:

где H_a=750A/м /1, стр. 460, П-16/

L_a – длина средней магнитной линии ярма статора:

• ярма ротора:

где H_J=308A/м /1, стр. 460, табл. П-16/

Высота стенки ротора:

Суммарное магнитное напряжение на

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

Намагничивающий ток:

относительное значение:

6. Параметры рабочего режима

асинхронный двигатель ротор ток

Активное сопротивление фазы обмотки статора:

где К_r – коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока, К_r=1

S_V - удельное сопротивление материала обмотки при расчётной температуре, V_расч.=115⁰С, для меди S₁₁₅=10^-6/41 Oм*м

L₁ – длина проводника фазы обмотки:

где L_ср1 – средняя длина витка обмотки:

L_п1 – длина стержня ротора, L_п1=0,213м

L_л1 – длина лобовой части секции

где b – длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, принимаем b=0,01м

b_кт – средняя ширина катушки, определяется по дуге окружности проходящей по серединам высоты пазов:

где b - относительное укорочение шага, b₁=0,86-0,97 /1,стр.197/

Длина вылета лобовой части катушки:

где К_выл=0,4 /1, стр.197, табл. 6-19/

Относительное значение:

Активное сопротивление фазы ротора обмотки ротора:

где сопротивление стержня:

где r_с – удельное сопротивление материала стержня и алюминиевых короткозамыкающих колец при t⁰=115⁰С , r₁₁₅=10^-6/20,5 Ом*м

Сопротивление короткозамыкающих колец:

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора:

Относительное значение:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

где коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния для обмоток статора по /1, стр. 200, табл. 6.22 /:

Кb - по /1, стр. 200, табл. 6.22/:

коэффициент магнитной проводимости пазового лобового рассеяния:

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания:

Относительное значение:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

Приведём c₂ к числу витков статора:

Относительное значение:

7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

Электрические потери в обмотках статора:

Электрические потери в обмотках ротора:

Основные потери в стали:

где Р_1,0/5,0 – удельные потери в стали, Р_1,0/5,0=2,5 Вт/кг /1, стр.206, табл. 6-24/ m_А – масса стали ярма:

высота ярма статора:

g_с – удельная масса стали, g_с=7,8*10³ кг/м³ /1, стр. 266/ масса зубцов статора:

Поверхностные потери в роторе и статоре:

где р_ПОВ2 и р_ПОВ1– потери приходящиеся на 1м² поверхности головок зубцов ротора и статора:

где К_О2 – коэффициент для необработанных поверхностей головок зубцов, К_О2=1,4

Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над кромками зубцов ротора и статора:

где b_О2=0,125 /1, стр. 207, рис. 6-41/

b_О1=0,3 /1, стр. 207, рис. 6-41/

Пульсационные потери в зубцах ротора и статора:

где В_пул2 – амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов ротора

В_пул1 – амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов статора:

m_Z2 – масса стали зубцов ротора:

Сумма добавочных потерь в стали:

Полные потери в стали:

Механические потери:

Добавочные потери при номинальном режиме:

Холостой ход двигателя:

где I_хх,а – активная составляющая тока

где Р_Э1хх – электрические потери в статоре при хх: