- •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
Расчет однослойной обмотки
Полюсное деление в пазах |
τП=Z1/2p=36/4=9 паз. |
Число пазов на полюс и фазу (число катушек в одной катушечной группе) |
q=Z1/(2p*m)=36/(4*3)=3 |
Количество катушек, из которых собирается трехфазная двухслойная обмотка |
К=0.5*Z1=0.5*36=18 кат. |
Количество катушек в фазе |
КФ=К/m1=18/3=6 кат. |
Количество катушечных групп в фазе |
КГФ=КФ/q=6/3=2 |
Наружный шаг обмотки |
yнар=4q-1=4*3-1=11 |
Внутренний шаг обмотки |
yвн=2q+1=2*3+1=7 |
Смещение катушечных групп фазы относительно друг друга |
СГР= 2τП =2*9=18 паз. |
Смещение начал фаз относительно друг друга |
СФ=2/3*τП =2/3*9=6 паз. |
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С |
|||
вверх |
вниз |
вверх |
вниз |
вверх |
вниз |
|
+Сф |
+Сф |
|
||
1-12’ 2-11’ 3-10’ +2τП 19-30’ 20-29’ 21-28’ |
7-18’ 8-17’ 9-16’ +2τП 25-36’ 26-35’ 27-34’ |
13-24’ 14-23’ 15-22’ +2τП 31-6’ 32-5’ 33-4’ |
Рис. 7 Условная схема фазы А однослойной концентрической обмотки Z1=36, 2p=4, m1=3, a=1
Рис. 8 Полная схема обмотки двигателя
Обоснование и описание конструкции рассчитанного двигателя
Станина представляет собой остов электрической машины, в котором расположен сердечник статора с обмоткой. Станина воспринимает механическую нагрузку от сердечника статора с обмоткой и от ротора (через подшипниковые щиты), кроме того, станина учитывает в процессе теплоотдачи от сердечника статора к окружающей среде. Для размещения вводного устройства на станине имеются специальные основания, выполненные в процессе отливки или же приваренные, а в самой станине имеются окна, через которые проходят выводные концы обмотки. На торцах станины делают заточки для посадки и центрирования подшипниковых щитов. При h≤250 мм посадочная поверхность заточки обычно внешняя. При массе двигателя 30 кг и более предусматривают один или два рым-болта, облегчающие подъем двигателей при их транспортировке и монтаже. Сердечник статора имеет шихтованную конструкцию, т.е.из предварительно отштампованных и изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для предотвращения «распущения» сердечника крайние листы штампуют из стали толщиной 1 мм. Листы сердечников статоров двигателей с высотой оси вращения h≤250 мм набирают на отправку по внутреннему диаметру. При сборке листов их ориентируют по шихтованному знаку (полукруглой лунке). Набранный пакет сердечника спрессовывают и без снятия давления пресса скрепляют специальными скобами, располагаемыми по наружной поверхности сердечника в канавках, имеющих форму ласточкина хвоста. Концы скоб загибают, и сердечник оказывается надежно закрепленным. Сердечники роторов асинхронных двигателей шихтуют из листов отштампованных из высечки листов статором. Листы короткозамкнутых роторов набирают на отправку по внутренней вырубке листов. Набранный на отправку и отпрессованный пакет ротора поступает на заливку алюминием. Затем пакеты снимают с оправки и напрессовывают на вал (без шпонки). Сердечники роторов протачивают до необходимого размера по наружному диаметру. Для передачи механических усилии от вала к станине служат подшипниковые щиты. Материалом для изготовления щитов в асинхронных двигателях является алюминии или чугун. Размеры свободного конца вала выбраны в соответствии с ГОСТ 18709-73 и ГОСТ 20839-75 по наибольшему моменту вращения