Введение

Тема проекта: Расчет мощного синхронного двигателя с самовентиляцией.

Цель: обучение навыкам расчетно-конструкторской деятельности, связанной с применением электрических машин

Задачи:

1. Выполнение электромагнитного расчета синхронного двигателя.

2. Осуществление теплового расчета синхронного двигателя.

1. Расчет номинальных величин и выбор главных размеров

При разработке электрической машины задаёмся рядом исходных величин, которые будут являться номинальными данными спроектированной машины. Для синхронной машины такими данными являются следующие. Номинальное фазное напряжение при условии, что обмотка статора соединена в звезду из формулы (1.1):

, (1.1)

где – номинальное напряжение (линейное).

В.

Номинальную полную мощность рассчитаем по формуле (1.2):

, (1.2)

где – номинальная мощность,

– номинальная частота вращения,

– номинальный коэффициент мощности.

В А

Номинальный фазный ток рассчитаем по формуле (1.3):

. (1.3)

А.

Число пар полюсов рассчитаем по формуле (1.4):

, (1.4)

где – частота тока в сети.

.

Расчетную мощность рассчитаем по формуле (1.5):

, (1.5)

где – отношение ЭДС в якоре при номинальной нагрузке к номинальному напряжению, при работе синхронного двигателя с опережающим током можно принять .

В А.

По рисунку 10.8 [2] для кВ А при предварительно находим внутренний диаметр статора м.

Предварительное значение внешнего диаметра статора по формуле (1.6):

, (1.6)

где в зависимости от числа полюсов машины имеет значения, приведенные в таблице 10.6 [2].

м.

Полученное значение следует округлить до ближайшего нормализованного диаметра. Значения их даны в табл. 10.7 [2]. м (15-й габарит). Высота оси вращения м. Поскольку найденный диаметр лежит в пределах, задаваемых , то пересчет диаметра не производим.

Полюсное деление рассчитаем по формуле (1.7):

. (1.7)

м.

Расчетная длина статора. По рис. 10.9. [2] для при находим , Тл. Задаемся , , , . По формуле (1.8) определяем расчетную длину статора:

, (1.8)

где – расчетный коэффициент полюсного перекрытия,

– коэффициент формы поля,

– обмоточный коэффициент обмотки статора,

– линейная нагрузка статора,

– максимальное значение индукции в воздушном зазоре при номинальной нагрузке.

м.

Находим λ по формуле (1.9):

. (1.9)

.

По рис. 10.11 [2] устанавливаем, что найденное значение λ при лежит в допустимых пределах, ограниченных кривыми.

Действительная длина статора вычисляется по формуле (1.10):

. (1.10)

м.

Число вентиляционных каналов вычисляется по формуле (1.11) при ширине канала см:

, (1.11)

где – длина пакета, обычно выбирают 4–5 см.

.

Принимаем . Длина пакета вычисляется по формуле (1.12):

. (1.12)

м.

Суммарную длину пакетов магнитопровода вычисляю по формуле (1.13)

. (1.13)

м.

2. Зубцовая зона статора

Число параллельных ветвей обмотки статора выбираем , т.к. А. По рис. 10.13 [2] для м находим м, м.

Максимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:

,

где – зубцовое деление.

Минимальное число пазов магнитопровода статора:

.

Так как не превышает 990 мм, то сегментировка магнитопровода статора не требуется. В диапазоне пазов требованиям п. 1-4 § 10.6 [2] удовлетворяет число пазов . При этом:

1. должно быть кратным числу фаз m и числу параллельных ветвей , т. е. – целое число:

.

2. Число пазов на полюс и фазу должно быть целым или дробным вида :

или .

3. Число и должны быть связаны соотношением:

.

4. Число пазов должно быть кратным числу разъемов статора.