К расчету торцового асинхронного электродвигателя (80

К РАСЧЕТУ ТОРЦОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Загрядцкий В.И., Худотёплов П.А.

Россия, г. Орел

В работе рассмотрен подход к расчету торцового асинхронного элек­ тродвигателя, основанный на разбиении электродвигателя на п отдельных элементарных машин с последующим суммированием результатов расчетов каждой элементарной машины.

At the work the approach to calculation of the face asynchronous electric motor, based on splitting of the electric motor on n separate elementary machines with the subsequent summation of results of calculations of each elementary machine is considered.

В настоящее время существуют апробированные и давно себя зарекомендовавшие методы проектирования асинхронных электродвигателей традиционного (цилиндрического) исполнения [1]. При расчете торцовых асинхронных двигателей (ТАД) конструкторы в основном пользуются теми же зависимостями, при этом усредняя электромагнитные характеристики машины - индукцию в воздушном зазоре В и линейную нагрузку А. Это приводит к значительным погрешностям результатов вычислений.

Действительно, в цилиндрических машинах индукция и линейная на­ грузка вдоль длины машины остаются примерно постоянными. В ТАД ин­ дукция по направлению зубцов носит характер, изображенный на рис. 1, т.е. она не является постоянной. Линейная нагрузка А также изменяется вдоль зубцов. Закон ее изменения представляет собой линейную зависимость. Максимальное значение линейной нагрузки имеет место на малом диаметре машины, а минимальное - на внешнем (большом) диаметре (рис. 1).

Неодинаковые значения линейной нагрузки А и магнитной индукции В вдоль зубцов затрудняют их выбор. Представляется перспективным разбиение ТАД, его магнитопровода и, соответственно, обмоток статора и ротора, на отдельные элементарные машины. Каждая элементарная машина в этом случае как бы представляет собой кольцо, вставленное в другое кольцо.

124

0 0 -

0,4

0 1 •

й

Рис. 1. Распределение магнитной индукции по направлению зубцов

RM3 I

D T , ^ "7 pхема замещения ТАД (для n ~ 3)

125

В пределах элементарной машины величины В и А остаются постоянными (или примерно постоянными). Математическая модель ТАД (электрическая схема замещения для случая п = 3) представлена на рис. 2.

При составлении схемы замещения примем следующие допущения:

•торцовая машина представляется в виде кусочно-однородных об­

ластей;

•магнитный поток торцовой машины делится на независимые со­ ставляющие так, что в пределах каждой отдельной элементарной машины индукция и линейная нагрузка остаются постоянными;

•параметры элементарных машин независимы друг от друга;

•в каждой элементарной машине существуют потоки рассеяния. При составлении для данной схемы замещения полной системы

уравнений Кирхгофа, получены основные аналитические зависимости ТАД, согласно которым рассчитываются ток статора и рабочие характеристики машины.

Загрядцкий Владимир Иванович, д.т.н., проф. кафедры «Электрооборудование и энергосбережение» ОрелГТУ, 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Худотёплов Павел Анатольевич, студент, skipper _84(S>mail.ru, тел. 89038812668.

126