2.4 Определение номинальной мощности двигателя

2.4.1 Фазный ток двигателя, А

,

где g_Г – площадь поперечного сечения неизолированного провода; j – плотность тока, А/мм².

Плотность тока в двигателях до 45 кВт основного исполнения и степенью защиты IP 44 можно принимать в пределах от 5 до 7 А/мм², меньшие значения плотности тока относятся к мощным двигателям.

2.4.2 Полная мощность электродвигателя, кВ·А

.

2.4.3 Ориентировочная мощность на валу, кВт

,

η и cos φ – принимаются ориентировочно по справочникам или из приложения 5.

По каталогу для двигателей серии 4А принимается номинальная мощность двигателя. Определяется номинальный ток.

2.4.4 Линейная нагрузка электродвигателя, А/м

.

Полученное значение линейной нагрузки сравнивается с рекомендуемым (приложение 2 ). При больших отклонениях обмотку двигателя необходимо пересчитать, задавшись другим значением индукции.

2.5 Выбор типа обмотки, составление схемы и таблицы обмотки

Обмотки электродвигателей переменного тока подразделяются на однослойные (концентрические и цепные) и двухслойные (петлевые).

Однослойные обмотки при укладке в пазы полностью занимают площадь паза и поэтому имеют более высокий коэффициент заполнения, они просты в изготовлении и при ремонте. В электродвигателях серий 4А и АИР с высотами оси вращения от 50 до 160 мм включительно на все числа полюсов, за исключением двухполюсных с высотами оси вращения 160 мм, обмотки выполняются однослойными.

Электродвигатели на все числа полюсов с высотами оси вращения от 180 до 355 мм и двухполюсные электродвигатели с высотами оси вращения 160 мм выполняются с всыпными двухслойными обмотками. Двухслойная обмотка является шаблонной и может быть выполнена с любым шагом. Шаг двухслойной обмотки, как правило, выбирается укороченным. Степень укорочения при четырех и более полюсах принимается в диапазоне от 0,75 до 0,85, а для обмоток с двумя полюсами она принимается в диапазоне от 0,56 до 0,75.

2.6 Определение размера и массы обмотки

2.6.1 Средняя длина катушек, мм

.

2.6.2 Длина лобовой части обмотки статора, мм

.

Коэффициенты k_л и В принимаются из табл.2.1.

Таблица 2.1 – Значения коэффициентов k_л и В

Число полюсов 2 р	kл	В, мм
2	1,2	15
4	1,3	15
6	1,4	15
8	1,5	15

2.6.3 Средняя длина полувитка обмотки, мм

.

2.6.4 Масса меди обмотки статора без изоляции, кг

.

2.7 Расчет магнитной цепи

Начертить разрез магнитной цепи электродвигателя (сердечника статора и ротора). Показать полюсные зоны, синим карандашом показать средние силовые линии, выделить расчетный участок магнитной цепи при 2 р >2.

После этого приступить к расчету.

2.7.1 Уточнить значение потока по принятому числу витков, Вб

.

2.7.2 Магнитная индукция в зазоре, Тл

.

2.7.3 Магнитное напряжение (магнитодвижущая сила - МДС) в воздушном зазоре, А

,

где k_δ – коэффициент воздушного зазора. При полузакрытых пазах ротора и статора

,

где

.

При закрытых пазах ротора

k_δ= k_δ1.

2.7.4 МДС в зубцах статора, А

.

H_z1 определяется по значению индукции в зубцах по табл. 6.2. приложения 6.

2.7.5 МДС в зубцах ротора, А

.

2.7.6 МДС в ярме статора, А

.

H_c по значению В_с определяется по табл. 6.1. приложения 6.

Длина средней магнитной линии потока в ярме статора, мм

.

2.7.7 МДС в ярме ротора, А

.

Длина средней магнитной силовой линии потока в ярме ротора, мм

.

2.7.8 Полная магнитодвижущая сила магнитной цепи двигателя на пару полюсов, А

.

2.7.9 Намагничивающий ток, А

.

2.8 Построение зависимости I_μ=f(U)

По методике, изложенной в п. 2.7. для нескольких значений напряжения рассчитать намагничивающий ток I_μ и результаты представить в виде табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Расчет намагничивающего тока I_μ

Величины	Напряжение в о. е.
	0,7	0,85	1	1,15	1,3
Ф, Вб
Вδ, Тл
Fδ, A
Вz1, Тл
Fz1, A
Вz2, Тл
Fz2, A
Вc, Тл
Fc, A
Вр, Тл
Fр, A
F, A
Iμ, A

По результатам построить график.

2.9 Построение зависимости I_μ=f(ω) при номинальном напряжении

Принимая число витков равным 0,7; 0,85; 1; 1,15; 1,3 ω_н , определить Ф и все остальные величины, приведенные в таблице (п. 2.8.). Если напряженность магнитного поля при ω=0,7 ω_н , или при U= 1,3 U_н будет выходить за пределы табличных значений, то её следует определить путем экстраполяции данных таблиц 6.1 и 6.2 приложения 6.