2. Главные размеры электрической машины

Проектирование машины общего назначения начинается с выбора базовой модели, на которую ориентируются при выполнении всех расчетов и при конструировании двигателя. В данной работе за базовую модель следует принять один из типоразмеров двигателя серии 4А.

Определение главных размеров машины является важнейшим этапом ее проектирования, так как оптимальные их значения во многом определяют рациональное использование активных материалов.

Главными размерами асинхронной машины называют внутренний и наружный диаметры сердечника статора, внутренний и наружный диаметры сердечника ротора, величину зазора и расчетную длину статора, т. е. длина без учета вентиляционных каналов. Главные размеры зависят от ряда факторов: номинальных данных машины (мощность, частота вращения), высоты оси вращения, выбранного класса нагревостойкости системы изоляции и других параметров, значение которых влияет на выбор электрической и магнитной нагрузок. Следует помнить, что определение главных размеров и весь расчет электрической машины – многовариантная задача.

Высота оси машины выбирается в соответствии с заданной мощностью и частотой вращения (числом пар полюсов) по табл. 2 и 3 для соответствующей заданию степени защиты.

Таблица 2

Зависимость высоты оси вращения от номинальной мощности двигателя

Высота оси вращения, мм	Условное обозначение длины	Номинальная мощность, кВт, со степенью защиты IР44 при следующих значениях 2р
		2	4	6	8	10	12
160	S M	15 18,5	15 18,5	11 15	7,5 11
180	S M	22 30	22 30	18,5	15
200	M L	37 45	37 45	22 30	18,5 22
225	M	55	55	37	30
250	S M	75 90	75 90	45 55	37 45
280	S M	110 132	110 132	75 90	55 75
315	S M	160 200	160 200	110 132	90 110	55 75	45 55
355	S M	250 315	250 315	160 200	132 160	90 110	75 90

Таблица 3

Зависимость высоты оси вращения от номинальной мощности двигателя

Высота оси вращения, мм	Условное обозначение длины	Номинальная мощность, кВт, со степенью защиты IР23 при следующих значениях 2р,
		2	4	6	8	10	12
160	S M	22 30	18,5 22	11 15	7,5 11
180	S M	37 45	30 37	18,5 22	15 18,5
200	M L	55 75	45 55	30 37	22 30
225	M	90	75	45	37
250	S M	110 132	90 110	55 75	45 55
280	S M	160 200	132 160	90 110	75 90
315	S M	250	200 250	132 160	110 132	75 90	55 75
355	S M	315 400	315 400	200 250	160 200	110 132	90 110

Наружный и внутренний диаметры сердечника статора выбираются в зависимости от высоты оси машины по данным табл. 4.

Таблица 4

Зависимость диаметров статора от высоты оси вращения

h, мм	D1Н, мм	2p	D1, мм	h, мм	D1Н, мм	2p	D1, мм
160	272	2 4 6, 8	155 185 197	280	520	2 4 6 8 10	275 335 370 385 400
180	313	2 4 6, 8	171 211 220	315*	520	2 4 6 8 10	275 335 370 385 400
200	349	2 4 6, 8	194 238 250	315**	590	2 4 6 8 10, 12	310 380 425 440 450
225	392	2 4 6, 8	208 254 284	355*	590	2 4 6 8 10, 12	310 380 425 440 450
250	437	2 4 6, 8	232 290 317	355**	660	2 4 6 8 10, 12	345 435 470 490 500
				* - исполнение IP44 ** - исполнение IP23

Предварительными значениями КПД и коэффициента мощности задаются в зависимости от величины номинальной мощности(рис. 1, 2).

Расчетная мощность АД, кВ∙А, принимается равной

_{, (2.1)}

где , при этом большие значения соответствуют меньшему числу пар полюсов.

Предварительные значения и для двигателей степени защитыIP44 и способа охлажденияIC0141определяются по рис. 3; для степени защитыIP23 и способа охлажденияIC01 – по рис. 4.

Принятое предварительное значение следует привести в соответствие с классом нагревостойкости применяемой системы изоляции (в курсовой работе –F), умножив на коэффициент (табл. 5).

Таблица 5

Поправочный коэффициент для предварительных значений

h, мм	Рекомендуемый класс изоляции	Значение при системе изоляции класса нагревостойкости
		B	F	H
160-355	F	0,87	1,0	1,15

Предварительные значения обмоточного коэффициентаоднослойных обмоток: = 0,96; двухслойных – при2р = 2 = 0,8; при2р 4 = 0,9 – 0,96.

Расчетная длина сердечника статора, мм,

(2.2)

Полученное значение округляется до 5 мм.

Коэффициент длины двигателя должен укладываться в диапазон (0,5 – 0,8). В противном случае нужно изменить высоту оси машины и повторить выбор перечисленных выше параметров.