1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок

Расчет асинхронных машин начинают с определения главных размеров: внутреннего диаметра статора D₁ и расчетной длины воздушного зазора l_δ.

Внутренний диаметр статора непосредственно связан определенными размерными соотношениями, зависящими от числа полюсов, с наружным диаметром статора D_1Н, в свою очередь определяющим высоту оси вращения h.

В связи с этим выбор главных размеров проводят в следующей последовательности:

1. Число пар полюсов:

, 2p=6.

Высота оси вращения h=180 мм.

1.2 Наружный диаметр сердечника статора и значение коэффициента определяется по значению высоты оси вращения и числа пар полюсов соответственно: D_1Н = 0,313м.

, выбираем из этого интервала значение .

2. Внутренний диаметр сердечника D₁ рассчитывается по следующей формуле:

.

3. Полюсное деление:

.

1.5 Расчетная мощность асинхронного двигателя Р_Е, (кВА) определяют по заданной номинальной мощности:

.

η = 87%;

cosφ₁ = 0,85;

К_Е = 0,97;

В_δ = 0,82 Тл;

А₁ = 42·10³ А/м.

.

1.6 Значения коэффициента полюсного перекрытия α_δ и коэффициента формы поля k_В предварительно принимают равными

_; ;

1.7 Предварительное значение обмоточного коэффициента для двухслойных обмоток с полюсностью 2р>2 . Выбираем значение.

1.8 Синхронная угловая частота вращения вала двигателя Ω, рад/сек, рассчитывается по формуле

.

1.9 Расчетная длина воздушного зазора с учетом значения α_δ (м):

.

1.10 Критерием правильности выбора главных размеров D₁ и l_δ служит отношение

,

которое находится в пределах (1 – 2)м для принятого исполнения двигателя. На этом выбор главных размеров заканчивается.

1.11 Для расчета магнитной цепи, помимо l_δ, необходимо определить полную конструктивную длину и длину стали сердечника статора (l₁ и l_ст1). В асинхронных двигателях, длина сердечников статоров которых не превышает 0,25 – 0,3 м, радиальных вентиляционных каналов не делают. Для такой конструкции:

.

2 Определение числа пазов статора z1 и расчет обмотки статора

2.1 Тип обмотки статора – двухслойная всыпная, форма пазов статора – трапецеидальная.

2. Число пазов статора

,

где m₁ – число фаз обмотки статора (m₁ = 3);

q₁ = 3

2.3 Зубцовое деление статора

2.4 Номинальный фазный ток обмотки статора (А)

,

где при соединении обмотки «Δ».

2.5 Число эффективных проводников на паз

,

где число параллельных ветвей а₁ = 2.

2.6 Число витков в фазе обмотки статора

.

2.7 Двухслойная обмотка обычно выполняется петлевой с укороченным шагом по пазам:

,

где =0,83 для полюсности 2р>4

2.8 Коэффициент укорочения обмотки:

.

Коэффициент распределения обмотки:

.

Обмоточный коэффициент:

.

2.9 Магнитный поток (Вб):

.

2.10 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре (Тл):

.

2.11 Уточное значение линейной нагрузки (А/м):

.

2.12 Плотность тока в обмотке статора предварительно выбираем как J₁ = 5,7 А/м.

2.13 Сечение эффективного проводника фазы (предварительно), (мм²)

.

2.14 . Так как<, то.

Сечение элементарного проводника (предварительно):

.

По таблице приложения выбирается ближайший по сечению стандартный проводник, этим окончательно определяется сечение элементарного проводника и его диаметр.

2.15 Плотность тока в обмотке статора (уточненное значение)

.