- •Введение
- •1 Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал
- •1.1 Главные размеры
- •1.2 Сердечник статора.
- •1.3 Сердечник ротора.
- •2. Обмотка статора
- •2.1 Параметры общие для любой обмотки
- •2.2 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами.
- •3. Обмотка короткозамкнутого ротора
- •4. Расчёт магнитной цепи.
- •4.1 Мдс для воздушного зазора.
- •4.2 Мдс при трапециадальных пазах статора.
- •4.3 Мдс при овальных полузакрытых пазах ротора.
- •4.4 Мдс для спинки статора.
- •4.5 Мдс для спинки ротора.
- •4.6 Параметры магнитной цепи
- •5. Сопротивления обмоток
- •5.1 Сопротивление обмотки статора
- •5.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора
- •5.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя (с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром).
- •6. Режимы холостого хода и номинальный
- •Результаты расчёта рабочих характеристик двигателя.
- •Литература.
2.2 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами.
Принимаем предварительное значение магнитной индукции в наиболее узком месте зубца статора по таблице 9 – 16
В31 = 1,85 Тл.
Ширину зубца статора определяем по формуле
b31 = t1∙ В ∕( kc В31 ),мм
b31=10,6∙0,72∕ (0,97∙1,85)=4,25 мм.
Высоту спинки статора определяем из формулы
hc1=Ф∙106∕(2∙kc∙l1∙Вc1),мм
h c1=0,00575∙106 ∕ (2∙0,97∙100∙1,65)=18,12 мм
Высота паза статора определяется по формуле
h п1= [ (D H1- D1)∕ 2]- h c1, мм
h п1=[(139-81)/2]-18,12=10,88 мм
Большая ширина паза определяется по формуле
b1=[ π∙( D1 + 2∙ h п1)/z1]- b31, мм
b1=[ 3,14∙(81+2∙10,88)/24]-4,25=9,2 мм
Предварительное значение ширины шлица определяется по формуле
b’ш1 ≈0,3√h ,мм
b’ш1 ≈0,3√80=2,7 мм
Меньшая ширина паза определяется по формуле
b2=[ π(D1 + 2hш1− b’ш1)− z1 · bз1]/( z1− π) ,мм
b2=[ 3,14∙(81+2∙0,5−2,7)−24∙4,25]/(24−3,14)=7,05 мм
Проверка правильности определения b1 ,b2 исходя из требования b31=const
z1 ·( b1− b2)+ π∙(b2− b’ш1)−2∙ π∙(h п1− h ш1)≈0
где h ш1 =0,5 мм –высота шлица
24∙(9,2−7,05)+3,14∙(7,05−2,7)−2∙3,14(10,88−0,5)=0,04≈0
Площадь поперечного сечения паза в штампе определяется по формуле
S п1=[( b1+ b2)/2]∙( h п1− h ш1−( b2− b’ш1)/2) ,мм2
Sп 1=[(9,2+7,05)/2]∙(10,88−0,5−(7,05−2,7)/2)=66,67 мм2
Площадь поперечного сечения паза в свету определяется по формуле
S’п 1=[( b1+ b2)/2− bc]∙ (h п1− h ш1−( b2− b’ш1)/2− h c) ,мм2
где bc=0,1мм ,h c=0,1мм –припуски на обработку сердечников статора и ротора электродвигателей с h=80 мм
S’п 1=[(9,2+7,05)/2−0,1] ∙(10,88−0,5−(7,05−2,7)/2−0,1)=65,04 мм2
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции определяется по формуле Sи= b и1∙(2∙ h п1+ b1+ b2) , мм2
где bи1=0,25 мм- ширина шлица
Sи=0,2∙(2∙10,88+9,2+7,05)=7,6 мм2
Площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней катушками в пазу , дне паза и под клином определяется по формуле
Sпр=0,5∙ b1+0,75∙ b2 , мм2;
Sпр=0,5 ∙9,2+0,75∙7,05=9,89 мм2.
Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой определяется по формуле
S’’п 1 = S’п 1− Sи− Sпр , мм2; ш
S’’п 1 = 65,04−7,6−9,89 = 47,55 мм2.
Диаметр провода выбирают таким, чтобы коэффициент заполнения паза kп не превышал 0,75 при ручной укладке
c(d´)2 = kпSп1´´/Nп1;
c(d´)2 = 0,7547,55/43 = 0,83.
Количество элементарных проводников с в эффективном выбираю равным 2
с = 1.
Диаметр элементарного изолированного провода, мм
d´ = (kпSп1´´/(Nп1с));
d´ = (0,7547,55/(431)) = 0,91.
Площадь поперечного сечения неизалированного провода, мм
S = 0,5810.
Коэффициент заполнения паза
kп = 0,77.
Ширина шлица
bш1´´ = d´+2·bu+0,4;
bш1´´ = 0,925+20,2+0,4 = 1,725.
принимаем bш1 = bш1´ = 2,7.
Плотность тока в обмотке статора находится по формуле
J1 = I1(c∙S · a1); (2.33)
J1 = 3,38/(10,58101) = 5,8 А/мм2.
Найдём идеальную тепловую нагрузку от потерь в обмотке А1J1
А1J1 = 1375,8 = 794,6 А2/(см мм2).
По рисунку 9 – 8 для DН1 = 139 мм получаем допустимую тепловую нагрузку
А1J1 = 17000,75=1275 А2/(см мм2).
Среднее зубцовое деление статора найдём по формуле
tСР1 = (D1 + hП1)/z1; (2.30)
tСР1 = 3,14∙(81 + 10,88)/24 = 12 мм.
Средняя ширина катушки обмотки статора найдём по (9 – 41)
bСР1 = tСР1уП1; (2.31)
bСР1 = 12 12 = 144 мм.
Средняя длина лобовой части обмотки по формуле
lл1 = (1,16 + 0,14p) bСР1+ 15, (2.32)
lл1 = 1,3 · 144 + 15 = 202,2 мм.
Средняя длина витка обмотки по формуле
lcp1 = 2 · (l1 + lл1) = 2 · (100 + 202) = 604 мм. (2.33)
Длина вылета лобовой части обмотки по формуле
lв1 = 0,29bcp1 + 10, (2.34)
lв1 = 0,29 · 144 +10 = 51,76 мм.