8 Расчёт при перемотке обмотки статора асинхронного двигателя на новую частоту вращения
Требуется перемотать обмотку статора двигателя мощностью 13 кВт, 1500 об/мин (2р = 4), 220/380 В на 1000 об/мин (2р = 6). Обмотка двухслойная. Di = 180 мм, li = 120 мм, Nст = 40, aст = 2, nэл.ст. = 2, Z1 = 36, Z2 = 26 (пазы ротора прямые), hc = 32,1 мм, dcт = l,227 мм (Sст = 1,368 мм2), марка провода ПЭС–1.
Решение:
1 По таблице 11 определяют, что требуемая перемотка двигателя на новую частоту вращения по соотношению пазов статора и ротора при новом числе полюсов 2/р = 6 возможна.
2 Число пазов на полюс и фазу
qст = Z1/2pст×m = 36/4×3 = 3;
qнов = 36/6×3 = 2.
3 Шаг обмотки по пазам
уст = 0,83×Z1/2 pст = 0,83×36/4=7,47.
Принимают уст = 7 (т.е. 1–8).
унов = 0,83×Z1/2 pнов = 0,83×36/6 = 4,98.
Принимаем унов. = 5 (т.е. 1–6).
Обмоточные коэффициенты: kw ст = 0,902; kw нов = 0,933.
4 Число эффективных проводников в пазу при перемотке
Nнов = Nст×nст×анов×kw ст/(nнов×аст×kw нов)=40×1500×2×0,902/(1000×2×0,933) = 58,
где анов = 2 (по таблице 8).
5
Число последовательных витков при Nнов
=58
Wнов = Nнов× Z1/ 6а = 58×36/6×2 = 174.
6 Полюсное деление
τ = 3,14×Di/2рнов = 3,14×180/6 = 94,2 мм.
7 Площадь полюсного деления
Qп = 3,14×Di×li/2рнов = 3,14×180×120/6 = 1131 мм2
8 Индукция в воздушном зазоре
Вσ = 6400×kе×Uф /(kw нов×Qп×Wнов)=6400×0,9×220/(0,933×1131×174) = 0,692 Тл,
где kе=0,9.
9 Индукция в спинке статора
Вс = 0,36×Вσ×τ/hc = 0,36×0,692×94,2/32,1= 0,731 Тл.
Из приведенных расчетов видно, что магнитная индукция после перемотки не превышает допустимых значений (0,7–0,9 Тл).
10 Новое сечение проводников обмотки
Sнов = Sст×Nст/Nнов = 1,227×40/58 = 0,846 мм2.
По таблице 1 выбирают провод марки ПЭС–1 с сечением Sнов= 0,882 мм2 и диаметром dнов =1,06 мм.
11 Проверяют, разместится ли новая обмотка в пазу:
Nнов× d2нов / Nст× d2ст<1;
58×1,062/40×1,322 = 0,935<1
Следовательно, проводники новой обмотки разместятся в пазу.
9 Расчёт обмотки однофазного электродвигателя при перемотке его из трёхфазного
Пересчитать трёхфазный двигатель на однофазную обмотку. Мощность электродвигателя 0,125 кВт, напряжение 220/380 В, синхронная частота вращения 3000 об/мин; число проводников в пазу 260, числе пазов статора 18, Провод марки ПЭВ–2, диаметр по меди 0,355 мм, сечение 0,099 мм2. Заданное напряжение однофазного двигателя 220 В.
Решение:
1 Рабочая обмотка занимает 2/3 пазов, а пусковая – 1/3 пазов
(Zр=12, Zп=6).
2 Число проводников в пазу рабочей обмотки
NP = 0,6×N×(Uc/U) = 0,6×260×220/220 = 156.
3 Диаметр провода рабочей обмотки по меди
dр.г = dг√N/Np = 0,355×√260/156 = 0,458 мм,
где dг = 0,355 мм – диаметр провода по меди трехфазного двигателя.
Берут
провод ПЭВ–2: dр.г
= 0,45 мм, Sр.г
= 0,159 мм2.
4 Пусковую обмотку принимают с внешним сопротивлением.
5 Число проводников в пазу
Nп = 0,8×Nр = 0,8×156 = 124.
6 Сечение проводов пусковой обмотки
Sп = 1,1×Sр = 1,1×0,159 = 0,168 мм2.
Берут провод ПЭВ–2 диаметром по меди dп.г = 0,475 мм, Sп.г = 0,1771 мм2.
7 Добавочное сопротивление:
Rд = 4×10–3×(Uc/ Sп) = 4×10–3×(220/0,1771) = 5,0 Ом.
8 Ток однофазного электродвигателя при δ = 8 А/мм2
I1 = Sр.г× δ = 0,159×8 = 1,28 A.
9 Мощность однофазного электродвигателя
P = U×I1×cosφ×ή = 220×1,28×0,4 = 110 Вт.