- •Оглавление
- •Введение
- •Параметры расчетов :
- •Расчет главных размеров двигателя и их проверка
- •Параметры расчетов :
- •Конструирование обмотки статора Данные, выбранные для дальнейшего расчета варианта главных размеров двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Предварительное значение зубцового деления статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел пазов статора и ротора
- •Параметры расчетов :
- •Варианты значений параллельных ветвей обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел параллельных ветвей и эффективных проводников обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет трехфазной обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Данные обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор стандартного обмоточного провода
- •Параметры расчетов :
- •Плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Минимальные и максимальные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Предварительные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Стандартные размеры паза статора и значения припусков
- •Параметры расчетов :
- •Оценка расчета размеров паза статора и значений припусков
- •Параметры расчетов :
- •Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку
- •Параметры расчетов :
- •Площади поверхностей в статоре
- •Параметры расчетов :
- •Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора Выбор величины воздушного зазора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного значения ширины зубца ротора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор формы паза ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Геометрические размеры зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет ярма ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров замыкающих колец
- •Параметры расчетов :
- •Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи Расчетная схема магнитной цепи
- •Параметры расчетов :
- •Расчет действительного значения индукции в зубце статора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи ярма статора
- •Параметры расчетов :
- •Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока
- •Параметры расчетов :
- •Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима
- •Расчет активного сопротивления фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет активного сопротивления фазы обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет потерь в асинхронном двигателе Расчет основных магнитных потерь (потерь в стали)
- •Параметры расчетов :
- •Расчет поверхностных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пульсационных потерь в стали зубцов статора и ротора и полных магнитных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет механических и вентиляционных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет тока холостого хода и коэффициента мощности холостого хода
- •Параметры расчетов :
- •Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя
- •Расчет коэффициента эквивалентности c1
- •Параметры расчетов :
- •Расчет компонентов комплексного полного сопротивления контура намагничивания
- •Параметры расчетов :
- •Расчет постоянных коэффициентов основного контура г-образной схемы замещения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета рабочих характеристик для различных значений скольжения
- •Оценка степени оптимальности выбора геометрических размеров и размерных соотношений и параметры при критическом скольжении
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пусковых характеристик трехфазного асинхронного двигателя Расчет величин независящих от значения скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Расчет точного значения критического скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
- •Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя
- •Тепловой и вентиляционный расчет Расчет электрических потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет превышения температуры внутренней поверхности сердечника над температурой воздуха внутри двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
- •Параметры расчетов :
- •Вентиляцонный расчет
- •Параметры расчетов :
- •Расчет однослойной обмотки
- •Обоснование и описание конструкции рассчитанного двигателя
- •Список литературы
Параметры расчетов :
-
d/dиз=0.943 - Отношение диаметров провода обмотки
-
hп.к.(1)=13 мм - Высота паза статора под укладку проводов
-
b1(1)=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β=45°
-
b2(1)=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
-
Δp'эп1=381.783 Вт - Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С
-
Z1=36 - Число пазов статора
-
lδ=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
-
bиз=0.25 мм - Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F или H
-
λэкв=0.16 Вт/м°C - Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции
-
b2(2)=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
-
Δp'эл1=498.289 Вт - Электрические потери в лобовых частях обмотки статора при предельной температуре 140°С
-
Lл=0.2023 м - Длина лобовых частей обмотки
-
dиз=1.485 мм - Диаметр стандартного изолированного провода
-
d=1.4 мм - Номинальный диаметр неизолированного провода
-
K=0.2 - Коэффициент передачи потерь через станину в окружающую среду
-
D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
-
Lвыл=0.068 м - Вылет лобовых частей обмотки
-
α1=104 Вт/м²°C - Коэффициент теплоотдачи с поверхности
-
ΔVпов.1=15.6 °C - Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины
-
Lср=0.7146 м - Средня длина витка катушки
Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
9.13 |
Коэффициент подогрева воздуха αв=ƒ(2p,IP,h,Dа) Определяется по рис.9.4 стр.175 [1]. |
αв |
24.6 |
Вт/(м²°C) |
9.14 |
Периметр поперечного сечения ребер корпуса асинхронного двигателя Пр=ƒ(IP,h) Определяется по рис.9.6 стр.176 [1]. |
Пр |
0.2571 |
мм |
9.15 |
Электрические потери в номинальном режиме и расчетной температуре 115°C Δpэ2=m1×r'2×(I'2 ном)2 Δpэ2=3×0.336852×(19.386)2=379.784 Вт |
Δpэ2 |
379.784 |
Вт |
9.16 |
Сумма потерь в двигателе в номинальном режиме при расчетной температуре 115°C ΣΔp=(P1 ном-P2 ном)×103 ΣΔp=(12.555-10.97)×103=1585 Вт |
ΣΔp |
1585 |
Вт |
9.17 |
Сумма потерь в двигателе в номинальном режиме и расчетной температуре 140°С ΣΔp'=ΣΔp+(kp-1)×(Δpэ1+Δpэ2) ΣΔp'=1585+(1.07-1)×(822.497+379.784)=1669.16 Вт |
ΣΔp' |
1669.16 |
Вт |
9.18 |
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса двигателя Sкор=(π×Dа+8×Пр)×(lδ+2×Lвыл) Sкор=(π×0.225+8×0.2571)×(0.155+2×0.068)=0.8042 м² |
Sкор |
0.8042 |
м² |
9.19 |
Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя ΣΔp'в=ΣΔp'-(1-K)×(Δp'эп1+Δpст.осн.)-0.9×Δpмех ΣΔp'в=1669.16-(1-0.2)×(381.783+223.3)-0.9×58.126=1132.78 Вт |
ΣΔp'в |
1132.78 |
Вт |
9.20 |
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды ΔVв=ΣΔp'в/(Sкор×αв) ΔVв=1132.78/(0.8042×24.6)=57.3 °С |
ΔVв |
57.3 |
°С |
9.21 |
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды ΔV1=ΔV'1+ΔVв ΔV1=17+57.3=74.3 °С Величина превышения температуры обмотки должна быть на 10-20% меньше, чем максимально допустимое превышение температуры принятого класса нагревостойкости изоляции (100°C для класса F). |
ΔV1 |
74.3 |
°С |
9.22 |
Разница превышения температуры обмотки и максимально допустимой температуры изоляции ΔV=100-ΔV1 ΔV=100-74.3=25.7 °С |
ΔV |
25.7 |
°С |
9.23 |
Процент запаса по превышению температуры обмотки ΔV%=ΔV/ΔV1×100 ΔV%=25.7/74.3×100=34.6 % |
ΔV% |
34.6 |
% |