1. Вихідні дані: тип АД – 4АК225; потужність на валу Р₂ – 30 кВт; напруга статора U₂ – 140 В; частота струму мережі f₁ – 50 Гц; синхронна частота обертів n₁ – 1000 об/хв; кількість фаз m₁ – 3; степінь виконання – IP44. Література: Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин.-М.: Высш. шк., 1984.-431 с., ил.

f₁=50 n₁=1000 P₂=30000 m₁=3 m₂=m₁ U₁=220 U₂=140

1. Число пар полюсів p p = 3

2. Вибір головних розмірів асинхронного двигуна

2. Висота осі обертання h, мм, за табл. 9-1, с.115 h=225

3. Зовнішній діаметр осердя статора D_н1, мм, D_н1=406

за табл. 9-2, с. 117

4. Внутрішній діаметр осердя D₁=0.72 D_н1-3 D₁=289.32

статора D₁, мм,при 2р=6 за табл. 9-3, с. 118

Округлюємо до цілого: D₁=290

5. Коефіцієнт k_н=f(P₂) при 2р=6 за рис. 9-1, с. 117 k_н=0.97

6. Попереднє значення ККД ŋ’ за рис. 9-2а і за (с. 118) ŋ’=0.91

7. Попереднє значення коефіцієнта потужності cosF’ cosφ’=0.88

за рис. 9-3а, с. 119 і за (с. 118)

8. Розрахункова потужність Р’, Вт, за (1-11), с. 119 P’= P’=4.482х10⁴

9. Знаходимо попереднє значення лінійного k₁=0.93

навантаження статора А’₁, А/см, за рис. 9-4, с. 120

враховуючи поправочний коефіцієнт к₁ A’₁=400·k1 A’₁=372

згідно табл. 9-5, с. 121 при 2р=6

10. Знаходимо попереднє значення магнітної k₂=1.04

індукції у повітряному проміжку В’_δ, Тл,

за рис. 9-4, враховуючи поправочний коефіцієнт В’_δ=0.78·k2 В’_δ=0.8112

к₂ згідно табл. 9-5 при 2р=6

11. Попереднє значення обмоткового k’_об1=0.92

коефіцієнта к’_ob1 (с. 119)

12. Розрахункова довжина осердя статора L_1роз=

L_1роз, мм, за (1-30), с. 23 L_1роз=165.47

13. Довжина осердя статора L₁, мм, (с. 121) L₁=165

14. Знаходимо відношення довжини осердя λ = λ = 0,5689

статора до його діаметра λ за (9-2), с.122

15. Знаходимо максимальне значення λ_max k₄= 1.05

за табл. 9-6 з врахуванням поправочного λ_max=(1,46-0,00071·D_h1)·k₄

коефіцієнта к₄ за табл. 9-6, с. 122 при 2р=6 λ_max=1,8356

Осердя статора

16. Марка сталі – 2013; товщина сталі – 0,5 мм;

ізоляція – оксидування (с. 122).

17. Коефіцієнт заповнення сталі k_с (с. 123) k_c=0,97

18. Кількість пазів на полюс і фазу q₁=3

статора q₁ за табл.9-8, с. 123

19. Кількість пазів осердя статора z₁ за (9-3), с. 123 z₁=2p·m₁·q₁ z₁=54

Осердя ротора

20. Марка сталі – 2013; товщина сталі - 0,5 мм; ізолювання:

оксидування; коефіцієнт заповнення сталі ротора k_c=0,97

21. Величина повітряного зазору δ, мм, δ = 0,6

за табл. 9-9, с. 124

22. Зовнішній діаметр осердя ротора D_h2, мм, D_h2=D₁-2 δ D_h2 = 288,8

за (9-5), с. 123

23. Внітрішній діаметр ротора D₂, мм, D₂=0,23·D_h1 D₂=93,38

за (9-6), с. 124 Заокруглимо: D2=93

24. Для h<=250 мм довжина осердя ротора L₂, мм, L₂ = L₁ L₂ = 165

дорівнює довжині осердя статора L₁ (с. 124):

25. Кількість пазів на полюс і фазу ротора q₂ (с. 125) q₂=q₁-1 q₂=2

26. Кількість пазів осердя ротора z₂ за (9-8), с. 125 z₂=2p·m2·q2 z₂=36

27. Коефіцієнт розподілу k_p1 за (9-9), с. 129 k_p1= k_p1=0,96

28. Вибираємо скорочення кроку обмотки

статора β₁ при 2p=6 за умови цілого значення Попередньо β₁=0,8

вкороченого кроку двошарової обмотки у_п1 (с. 129)

29. Вкорочений крок двошарової у_п1= у_п1= 7,2

обмотки статора у_п1 за (9-11) Заокруглюємо: у_п1= 7

30. Уточнене скорочення кроку обмотки статора β₁за (с. 129) у_п1= 0.8

31. Попереднє значення магнітного Ф’=(B’_δ·D₁·L₁·10^-6)/p Ф’= 0,013

потоку Ф’, Вб, за (9-14), с. 129

32. Попередня кількість витків у w’₁ = w’₁ = 89,373

обмотці фази w’₁ за (9-15), с. 129

33. Кількість паралельних віток а₁= 2

обмотки статора а₁ приймаємо за (с. 129)

34. Попередня кількість ефективних N’_п1= (w’₁·a₁)/(p·q₁) N’_п1= 19,86

провідників в пазі N’_п1 за (9-16)

35. Заокруглюємо до цілого парного N’_п1= 20

за умови неперевищення відхилення

значення А₁ від попереднього А’₁ більше, ніж на 10% (с. 130)

36. Уточнена кількість витків у w₁=( N’_п1·p·q₁)/a₁ w₁= 90

обмотці фази w₁ за (9-17), с. 130

37. Уточнений магнітний потік Ф, Вб за (9-18), с. 130 Ф=(Ф’·w'₁)/w₁ Ф= 0,013

38. Уточнена магнітна індукція у повітряному В_δ =( В’_δ ·w'₁)/w₁ В_δ = 0,803

проміжку В_δ, Тл за (9-19), с. 130

39. Попереднє значення номінального I₁=P_2/(3U₁·ŋ’·cosφ’) I₁= 56,76142

фазного струму І₁, А за (9-20), с. 130

40. Уточнене лінійне навантаження А₁, А/см A₁=(10·N_п1·z₁·I₁)/(π·D₁·a₁) A₁= 338,018

за (9-21), с. 130, враховуючи п. 37

41. Уточнене лінійне навантаження не 9,4%

повинно відрізнятися більше ніж на

10% від попереднього прийнятого (с. 130) Умова виконується.

42. Магнітна індукція в спиці статора В_с1=1,55

В_с1, Тл за табл. 9-13, с. 130

43. Зубцеве ділення по внутрішньому t₁=π·D1/z1 t₁=16,86

діаметру статора t₁, мм за (9-22), с. 130

1.3 Розрахунок обмотки статора з трапецеїдальними напівзакритими пазами

44. Магнітна індукція в зубцях статора В_з1=1.75

В_з1, Тл за табл. 9-14, с. 130 при 2р=6

45. Ширина зубця статора b_з1, мм за (9-23), с. 131 b_з1= 7,97

46. Висота спинки статора h_c1, мм за (9-24), с. 131 h_с1= = 26,043

47. Висота пазу статора h_п1, мм за (9-25), с. 131 h_п1= =31,957

48. Більша ширина пазу b₁, мм за (9-26), с. 131 b₁= =12,609

49. Попереднє значення ширини b’_ш1 = 0,3· = 4,5

шліца b’_ш1, мм за (9-34), с. 131

50. Висота шліца зуба статора h_ш1, мм (с. 131) h_ш1=0,5

51. Менша ширина пазу b₂, мм за (9-27) b₂= =9,246

52. Перевірка m₁ і b₂, мм виходячи

з вимоги b_z1=const за (9-28), с. 131. z1(b1-b2)+π(b2-bш1)-2π(hп1-hш1)≈0

Вираз дорівнює нулю, отже умова виконується

53. Площа поперечного перерізу пазу S_п1=

в штампі S_п1, кв.мм за (9-29), с. 131 S_п1=317,815

54. Допуски на зборку осердя статора b_c=0,2 h_c=0,2

b_c і h_c, мм при h₁=225 мм дорівнюють (с. 131)

55. Площа поперечного перерізу пазуна S’_п1=(

просвіт S’_п1, кв.мм за (9-30), с. 131 S’_п1=309,838

56. Середнє значення односторонньої товщини b_і1=0,4

корпусної ізоляції b_і1, мм при h₁=225 мм (с. 131)

57. Площа поперечного перерізу S_і=b_і1·(2h_п1+b₁+b₂) S_і=34,307

корпусної ізоляції S_і, к.мм за (9-31), с. 131

58. Площа поперечного перерізу S_пр=0,5b₁+0,75b₂ S_пр=13,239

прокладок паза S_пр, кв.мм за (9-32), с. 131

59. Площа попреречного перерізу S’’_п1= S’_п-S_і- S_пр S’’_п1=262,292

обмотки в пазі S’’_п1, кв.мм за (9-33), с. 131

60. Коефіцієнт заповнення паза k_п за (с. 132) k_п=0,72

61. Кількість елементарних провідників c=5

у ефективному с за (с. 132)

62. Діаметр елементарного ізольованого d’ d’=1,356

провідника d’, мм за (9-37), с. 132

63. Вибираємо провід ПЄТ-155 з найближчим d=1,33

діаметром d, мм згідно додатку 1, (с. 384)

64. Визначаємо коефіцієнт заповнення k_п = k_п = 0,72

паза провідником k_п за (9-35)

65. Перевіряємо умову: k_п<0.72 (с. 132). k_п= 0,642

Умова виконується

66. Площа поперечного перерізу S, кв.мм S= 1,327

вибраного провідника згідно додатку 1, (с. 384)

67. Уточнена ширина шліца b’’_ш1, мм за (9-38) b_ш1’’=d’+2b_i+0,4 b_ш’’=2,53

68. Приймаємо ширину шліца паза b_ш1’=b_ш1

статора b_ш за умовою (с. 132)

69. Густина струму в обмотці J₁=I₁/(c·S·a₁) J₁=4,27

статора J₁, А/кв.мм за (9-39), с. 132

70. Добуток А₁J₁, А^₂/(см*кв.мм) за (с. 132) A₁J₁=A₁·J₁ A₁J₁=1443,336

71. Коефіцієнт зміни умов охолодження k₅=0,87

обмотки статора k₅ при 2р=6 за табл. 9-15, с. 133

72. Середнє допустиме значення A₁J_1доп=f(D_n1), A₁J_1доп=A₁J₁·2100 A₁J_1доп=1827

А^₂/(см*кв.мм) при класі нагрівостійкості F

і частоті обертів n=1000 об/хв. За рис. 9-8 і (с. 133)

повинно перевищувати добуток A₁J₁. Умова виконується.

73. Середнє зубцеве ділення обмотки t_ср1=π(D₁+h_п1)/z₁ t_ср1=18,72

статора t_ср1, мм (9-40), с. 133

74. Середню ширина котушки обмотки b_ср1=t_ср1·у_п1 b_ср1=134,8

статора b_ср1, мм за (9-41), с. 1133

75. Середня довжина одної лобової L_л1=(1,16+0,14p) b_ср1+15 L_л1=229

частини котушки L_л1, мм за (9-42), с. 133

76. Середня довжина витка обмотки L_ср1=2(L₁+L_л1) L_ср1=788

L_ср1, мм за (9-44), с. 134

77. Довжина вильоту лобової частини L_в1=(0,12+0,15p)b_ср1+10 L_в1=86,836

L_в1, мм при h=225 мм за (9-45), с. 134