- •Федеральное агентство по образованию
- •1. Введение 4
- •6. Вопросы к защите курсового проекта 42
- •7. Литература 45
- •Введение
- •Содержание курсового проекта.
- •Указания по оформлению и защите проекта.
- •Объём и график выполнения основных разделов курсового проекта.
- •Указания к выполнению отдельных разделов курсового проекта.
- •Техническое задание
- •Выбор главных размеров электродвигателя
- •Определение числа пазов статора, числа витков и сечения обмотки статора
- •Форма пазов статора:
- •Форма пазов ротора:
- •Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- •Расчет короткозамкнутого ротора
- •Расчет магнитной цепи
- •Расчет параметров асинхронной машины для номинального режима
- •К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния статора
- •К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния ротора
- •Потери и кпд
- •Расчет рабочих характеристик
- •Пусковые характеристики
- •Учет эффекта вытеснения тока
- •Влияние насыщения на параметры
- •К расчету влияния насыщения полями рассеяния
- •Расчет пусковых характеристик
- •Тепловой и вентиляционный расчеты
- •Вопросы к защите курсового проекта
- •Примерные вопросы
- •Литература
- •Приложение №1.
- •Приложение № 2
- •Приложение №3.
Форма пазов статора:
а) полузакрытый трапецеидальный
б) полуоткрытый прямоугольный
в) открытый прямоугольный

Таблица 5
Выбор формы паза статора и его типа обмотки
|
h |
2p |
Форма пазов статора |
Тип обмотки статора |
|
50 - 132 |
2; 4; 6; 8 |
Трапецеидальные |
Однослойная всыпная; |
|
160 |
2; 4; 6; 8 |
То же |
Двухслойная всыпная; Однослойная всыпная |
|
180 - 250 |
2; 4; 6; 8 |
То же |
Двухслойная всыпная; Одно-двухслойная всыпная; Двухслойная всыпная |
|
280 - 355 |
2; 4; 6; 8; 10; 12 |
Прямоугольные полуоткрытые; Трапецеидальные полузакрытые |
Двухслойная из жестких полукатушек; Двухслойная концентрическая всыпная |
Примечание: для двигателей исполнения по способу защиты IP23 рекомендуемые значения магнитной индукции следует увеличить на 8%
Форма пазов ротора:
а) полузакрытый овальный
б) и в) закрытый овальный
г) закрытый лопаточный (бутылочный)

Таблица 6
Выбор формы паза ротора и его типа обмотки
|
h |
2p |
Форма пазов статора |
|
50-132 |
2; 4; 6; 8 |
а |
|
160-225 |
2; 4; 6; 8 |
а б |
|
250 |
2; 4; 6; 8 |
г а |
|
280-355 |
2; 4; 6; 8; 10; 12 |
г б |
Примечание для таблиц: Формы пазов статора и ротора можно выбрать опираясь на материал, изложенный на странице 175 (358), 183 (371).
Тогда:
,
где m
– число фаз
Двухслойные обмотки применяются практически во всех машинах переменного тока, мощностью от 15-16 кВт и до крупных гидро- и турбогенераторов. Только некоторые уникальные турбогенераторы большой мощности с непосредственным охлаждением меди статора имеют однослойные обмотки. Следовательно, в нашем случае разумнее применить двухслойную обмотку.
Основным достоинством двухслойных обмоток является возможность использовать укорочение шага для подавления высших гармоник в кривой ЭДС. Кроме того, двухслойные обмотки имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с однослойными, например по количеству возможных вариантов выполнения параллельных ветвей, дробного числа пазов на полюс и фазу, равномерности расположения лобовых частей катушек и др.
Окончательное
значение зубцового деления
будет определено как:
м.
При
определении числа эффективных проводников
в пазу
руководствуются следующим:
должно быть целым, а в двухслойной
обмотке желательно, чтобы оно было
кратным двум. В первую очередь определяем
предварительное число эффективных
проводников в пазу
при условии, что параллельные ветви в
обмотке отсутствуют (а
= 1).
Изначально определяем номинальный ток обмотки статора (формула 6-18, 9.18):
А.
Теперь рассчитаем предварительное число эффективных проводников в пазу по формуле 6-17 (9.17):
.
Полученное
значение
не округляют до целого, а находят такое
число параллельных ветвей обмоткиа,
при котором число эффективных проводников
в пазу либо будет полностью удовлетворять
отмеченным условиям, либо потребует
лишь незначительного изменения:
.
Принятое
на данном этапе расчета число параллельных
ветвей а
в дальнейшем, при выборе размеров и
числа элементарных проводников, пожжет
быль изменено. В этом случае пропорционально
меняется так же и
.
Окончательное число витков в фазе обмотки рассчитывается по формуле 6-20 (9.20):
.
Окончательное значение линейной нагрузки определяем по формуле 6-21 (9.21):
А/м.
В
машинах мощностью свыше 15-16 кВт обмотки
выполняются двухслойными, а при
механизированной укладке применяют
одно-двухслойные или двухслойные
концентрические обмотки, которые могут
быль уложены в пазы без подъема шага. А
обмоточный коэффициент
рассчитывается в зависимости от принятого
укорочения шага обмотки
и числа
.
В
двухслойных обмотках асинхронных
двигателей шаг выполняют в большинстве
случаев с укорочением, близким к
.
На графике, изображенном на рисунке
3-11 (3.12), показана область наиболее
распространенных в практике значений
укорочения
,
при которых достигается значительное
уменьшение гармоник (
или
)
при относительно малом уменьшении ЭДС
первой гармоники. В практике почти все
машины, кроме машин малой мощности,
выполняют с обмоткой, имеющей укороченный
шаг.
По таблице 3-13 (3.16) или по формуле 3-6 (3.13) находят коэффициент распределения (для первой гармоники трехфазных машин):
.
Коэффициент укорочения для первой гармоники (формула 3-4 (3.6) или график рис.3-11 (3.12)):
.
Находят обмоточный коэффициент (формула 3-3 (3.5)):
.
Окончательно
определяют значения потока Ф
(формула 6-22 (9.22)) и индукцию в воздушном
зазоре
(формула 6-23 (9.23)):
,
Вб;
,
Тл.
С
точки зрения повышения использования
активных материалов плотность тока
должна быть выбрана как можно большей,
но при этом возрастают потери в меди
обмотки. Увеличение потерь сказывается
на температуре обмотки и на КПД двигателя.
В асинхронных двигателях общего
назначения влияние плотности тока на
нагрев обмотки более существенно, чем
на КПД.
Нагрев
пазовой части обмотки зависит от
произведения линейной нагрузки на
плотность тока (
).
Поэтому выбор допустимой плотности
тока производят с учетом линейной
нагрузки двигателя (формула 6-25 (9.25)):
,
А/м2.
Сечение эффективных проводников определяют, исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке:
.
В том случае, если расчетная площадь сечения эффективного проводника превосходит площадь поперечного сечения рекомендуемого, то эффективный проводник следует разделить на несколько элементарных.
Пусть
эффективный проводник будет состоять
из трех элементарных
,
тогда, исходя из формулы 6-26 (9.26):
,
мм2.
На основании полученных данных выбирают обмоточный провод (приложение 3, таблица П-28 (П3.1)) с параметрами:
мм;
мм;
мм2;
мм2.
Тогда окончательное значение плотности тока в обмотке статора будет рассчитываться по формуле 6-27 (9.27):
,
А/м2.
