1.3. Конструктивно-техническая схема

Этот этап проектирования - один из наиболее ответственных. Допущенная здесь ошибка может направить всю последующую работу по ложному пути.

Выбор конструктивно-технической схемы заключается в выборе типа двигателя, его конструктивного исполнения, типа обмотки, способа охлаждения.

Перед выбором типа двигателя необходимо проанализировать свойства ОАД с различными фазосмещающими элементами, установить, какие из них могут удовлетворять требованиям ТЗ, выявить достоинства и недостатки. При окончательном выборе типа двигателя следует учитывать не только его технико-эксплуатационные, но и экономические показатели. При прочих равных условиях предпочтение отдается более дешевому двигателю.

Выбор способа охлаждения и исполнения по степени защиты производится на основе анализа условий работы и назначения двигателя. Обычно ОАД имеют естественное охлаждение или принудительное с помощью внутреннего или внешнего вентилятора. Часто исполнение по степени защиты и способ охлаждения устанавливаются ТЗ.

При выборе типа обмотки необходимо иметь в виду, что однослойная обладает рядом преимуществ перед двухслойной: более технологична, лучше размещается в пазах из-за отсутствия межслойной изоляции. В то же время в магнитном поле, создаваемом однослойной обмоткой, более высокое содержание высших пространственных гармоник, вызывающих тормозные моменты при больших скольжениях, что может привести к появлению недопустимых провалов в механической пусковой характеристике двигателя. Однако опыт показывает, что механические характеристики ОАД с однослойной обмоткой для большинства случаев применения вполне приемлемы. И только при особенно высоких требованиях к пусковым свойствам двигателя (например, для компрессора холодильника) возникает необходимость использования двухслойной, частично двухслойной (одно-двухслойной) и даже "синусной" обмотки.

[Л1, с.12, 42, 60, 103, 109, 113]

1.4. Основные размеры

Под основными размерами АД понимаются длина и внутренний и наружный диаметры сердечника статора. Первые два из перечисленных размеров называются главными.

Основные размеры ОАД рассчитываются теми же методами, что и размеры трехфазных АД, но при этом следует учитывать ряд особенностей:

- у некоторых ОАД, например, с пусковыми элементами, в рабочем режиме к сети остаётся подключенной лишь одна из двух статорных обмоток, занимающая только часть активного слоя (обычно 2/3).Оставшаяся же часть (занятая пусковой обмоткой) в преобразовании энергии не участвует. Для размещения такой "неработающей" части приходится увеличивать объём двигателя по сравнению с тем, какой необходим для обеспечения требуемой мощности;

- магнитное поле ОАД обычно не круговое, т.е. состоит из прямо- и обратновращающегося, причем в создании полезного момента участвует только прямовращающееся. Магнитопровод же предназначен для проведения суммарного магнитного потока, поэтому его сечение должно быть больше, чем у машины такой же мощности с круговым полем.

- обратновращающееся магнитное поле создает тормозной момент, являющийся дополнительной нагрузкой двигателя. Для его преодоления требуется увеличение электромагнитной мощности, передаваемой ротору прямовращающимся полем, и, соответственно, увеличение объёма и массы всего двигателя.

- в связи с потреблением энергии на создание тормозного момента обратновращающимся полем, а также на его преодоление прямовращающимся полем, энергетические показатели ОАД ниже, чем у равных по мощности симметричных АД.

Из-за перечисленных, а также некоторых других, менее существенных, обстоятельств ОАД развивают меньшую мощность, чем трёхфазные АД таких же габаритов и массы. При определении основных размеров это учитывается введением в общепринятые расчётные выражения вместо действительной мощности ОАД мощности трёхфазного АД тех же габаритов, называемой эквивалентной. Связь между действительной мощностью и эквивалентной устанавливается с помощью коэффициентов, определяемых по результатам анализа показателей существующих однофазных и трёхфазных АД.

[Л1, с.278 ]