Размещено на http://www.allbest.ru/

1

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: P_Н = 5,5 кВт, U₁ = 220/380 В, n₁ = 3000 об/мин, cosц = 0,91, з = 0,875; пусковой момент m_п = 2,0 о.е., критический момент m_к = 2,5 о.е., пусковой ток i_п = 7,5 о.е., конструктивное исполнение IM1081; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP44; категория климатического исполнения У3

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

1.1 Число пар полюсов

1.2 Высота оси вращения

h = 100 мм

Из табл. 9.8 принимаем значение h = 100 мм и наружный диаметр статора D_a = 0,168 м

1.3 Внутренний диаметр статора

D = K_DD_a = 0,57·0,168 = 0,096 м

[K_D = 0,57 по табл. 9.9, коэффициент характеризующий отношение внутреннего и наружного диаметра сердечника статора]

1.4 Полюсное деление

ф = м

1.5 Расчетная мощность

[k_E = 0,98 по рис. 9.20, отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению]

1.6 Электромагнитные нагрузки по рис. 9.22, а

А = 23·10³ А/м; В_д = 0,71 Тл

1.7 Обмоточный коэффициент для однослойной обмотки (предварительно)

k_об1 = 0,95

1.8 Расчетная длина воздушного зазора

Синхронная скорость

1.9 Отношение

Значение л находится в рекомендуемых пределах 0,364…0,684(рис. 9.25)

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ПАЗОВ, ЧИСЛА ВИТКОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА ОБМОТКИ СТАТОРА

2.1 Предельные значения зубцового деления t₁ (по рис. 9.26)

t_1max = 0,014 м; t_1min = 0,012 м

2.2 Число пазов статора

Принимаем Z₁ = 24, тогда число пазов фазы, приходящихся на один полюс

Обмотка однослойная

2.3 Зубцовое деление статора (окончательно)

м

2.4 Число эффективных проводников в пазу [предварительно, при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют]

где I_1Н - номинальный ток обмотки статора

А

2.5 Принимаем a = 1, тогда

2.6 Окончательное число витков в фазе обмотки

Окончательное значение линейной нагрузки

Поток

[для однослойной обмотки с q = 4 по табл. 3.16: k_об1 = k_Р = 0,958]

Индукция в воздушном зазоре

Тл

Значения A и B_д находятся в допустимых пределах (по рис. 6-11, а)

2.7 Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

А/м²

[Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока

(AJ₁) = 138·10⁹ А²/м³ по рис. 9.22]

2.8 Сечение эффективного проводника (предварительно)

мм²

Принимаем число элементарных проводников n_эл = 2, тогда сечение элементарного провода

мм²

Обмоточный провод ПЭТ-155 (по табл. П.3.1): диаметр элементарного провода d_эл = 1,06 мм; q_эл = 0,883 мм²; диаметр изолированного провода

d_из = 1,14 мм

q_эф = q_элn_эл = 0,883·2 = 1,766 мм²

2.9 Плотность тока в обмотке статора (окончательно)

А/мм²

3. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОЙ ЗОНЫ СТАТОРА И ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА

3.1 Принимаем предварительно по табл. 9.12: индукция зубцов статора B_z1 = 1,93 Тл; ярма статора B_a = 1,63 Тл, тогда ширина зубца:

[по табл. 9.13 коэффициент заполнения сталью магнитопроводов для оксидированных листов стали k_C = 0,97]

Высота ярма статора:

мм

Высота шлица паза: h_ш = 1 мм; ширина шлица паза:

b_ш = 3,7 мм (по рис. 9.29,а)

3.2 Размеры паза в штампе принимаем:

мм

мм

мм

мм

3.3 Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:

мм

[припуски на шихтовку и сборку сердечников Дb_п = 0,1; Дh_п = 0,1 мм]

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

мм²

Площадь поперечного сечения прокладок S_пр = 0

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:

S_из = b_из(2h_п + b₁ + b₂) = 0,25(2·15 + 11,7 + 8,7) = 12,6 мм²,

где односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0,25 мм

3.4 Коэффициент заполнения паза

4. РАСЧЕТ РОТОРА

4.1 Воздушный зазор (по рис. 9.31) д = 0,4 мм

4.2 Число пазов ротора (по табл. 9.18) Z₂ = 17

4.3 Внешний диаметр D₂ = D - 2·д = 0,096 - 2·0,4·10^-3 = 0,0952 м

4.4 Длина l₂ = l₁ = 0,136 м

4.5 Зубцовое деление

мм

4.6 Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал,

D_j = D_в = k_вD_a = 0,23·0,168 = 0,0386 м = 40 мм

(k_в = 0,23 - по табл. 9.19)

4.7 Ток в стержне ротора

I₂ = k_iI₁н_i = 0,93·10,47·37,87 = 368,7 А

[коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток k_i = 0,93 - по рис. 6-22; коэффициент приведения токов:

]

4.8 Площадь поперечного сечения стержня

[плотность тока в стержне литой клетке принимаем J₂ = 3,5·10⁶ А/м²]

4.9 Принимаем размеры паза b_ш = 1 мм; h_ш = 0,5 мм; высота перемычки над пазом h_ш' = 0,3 мм

Допустимая ширина зубца

мм

[индукция зубцов ротора B_z2 = 1,75 Тл по табл. 9.12]

Размеры паза:

мм

мм

мм

Принимаем b₁ = 8,5 мм; b₂ = 4,7 мм; h₁ = 10,2 мм

Полная высота паза

h_п2 = h_ш' + h_ш + + h₁ + = 0,3 + 0,5 + + 10,2 + = 17,6 мм

Сечение стержня

q_с = (b₁² + b₂²) + (b₁ + b₂)h₁ = (8,5² + 4,7²) + (8,5 + 4,7)·10,2 = 104,348 мм²

4.10 Плотность тока в стержне

А/м²

4.11 Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения

[ток в кольце А,

где Д = 2 sin = 2 sin = 0,367

плотность тока в замыкающих кольцах

J_кл = 0,85J₂ = 0,85·3,53·10⁶ = 3·10⁶ А/м²]

Размеры замыкающих колец:

b_кл = 1,25h_п2 = 1,25·17,6 = 22 мм

мм

Площадь поперечного сечения замыкающих колец

q_кл = b_клa_кл = 22·15,2 = 334,4 мм²

D_к.ср = D₂ - b_кл = 95,2 - 22 = 73,2 мм

5. РАСЧЕТ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА

5.1 Значения индукций

Тл

Тл

Тл

индукция в ярме ротора

Тл

[расчетная высота ярма ротора

]

5.2 Магнитное напряжение воздушного зазора

F_д = 1,59·10⁶B_дk_дд = 1,59·10⁶·0,693·1,226·0,4·10^-3 = 540,4 А

[коэффициент воздушного зазора

где ]

5.3 Магнитные напряжения зубцовых зон: статора

двигатель трехфазный асинхронный

F_z1 = 2h_z1H_z1 = 2·15·10^-3·2340 = 70,2 А

ротора

F_z2 = 2h_z2H_z2 = 2·17,1·10^-3·1330 = 45,49 А

[по табл. П-1.7, напряженности поля в зубцах для стали 2013 H_z1 = 2340 А/м при B_z1 = 1,93 Тл; H_z2 = 1330 А/м при B_z2 = 1,75 Тл; h_z1 = h_п1 = 15 мм,

h_z2 = h_п2 - 0,1·b₂ = 17,6 - 0,1·4,7 = 17,1 мм]

5.4 Коэффициент насыщения зубцовой зоны

5.5 Магнитные напряжения ярм статора и ротора:

F_a = L_aH_a = 0,231·864 = 199,584 А

F_j = L_jH_j = 0,079·272 = 21,49 А

[по табл. П-1.6 напряженность поля ярма H_а = 864 А/м при B_a = 1,63 Тл;

H_j = 272 А/м при B_j = 1,22 Тл; длина средней магнитной линии ярма статора

м

длина средней магнитной линии потока в ярме ротора

м,

где высота спинки ротора

мм]

5.6 Магнитное напряжение на пару полюсов

F_ц = F_д + F_z1 + F_z2 + F_a + F_j = 540,4 + 70,2 + 45,49 + 199,584 + 21,49 = 877,164 А

5.7 Коэффициент насыщения магнитной цепи

5.8 Намагничивающий ток

3,03 А

относительное значение

6. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО РЕЖИМА

6.1 Активное сопротивление фазы обмотки статора

Ом

Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура

х_расч = 115 єС. Удельное сопротивление меди с₁₁₅ = 10-⁶/41 Ом·м

Длина проводников фазы обмотки

L₁ = l_ср1w₁ = 0,73·112 = 81,76 м

[средняя длина витка обмотки l_ср1 = 2(l_п1 + l_л1) = 2(0,136 + 0,229) = 0,73 м

длина пазовой части l_п1 = l₁ = 0,136 м

длина лобовой части l_л1 = К_лb_кт + 2В = 1,2·0,174 + 2·0,01 = 0,229 м,

где длина вылета прямолинейной части катушек из паза B = 0,01 м

по табл. 9.23; К_л = 1,2;

b_кт = м

относительное укорочение шага обмотки статора в₁ = 1]

Длина вылета лобовой части катушки

l_выл = К_вылb_кт + B = 0,26·0,174 + 0,01 = 0,055 м = 55 мм,

где по табл. 9.23 К_выл = 0,26

Относительное значение

6.2 Активное сопротивление фазы обмотки ротора

92,22·10-⁶ Ом

[сопротивление стержня ·10-⁶ Ом

сопротивление участка замыкающего кольца

,

где для литой алюминиевой обмотки ротора с₁₁₅ = Ом·м]

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора

Ом

Относительное значение

6.3 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора Ом, где по табл. 9.26 коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

,

где h₃ = 11,5 мм; b = 8,7 мм; h₂ = 0; мм;

k_в = 1; k_в' = 1; l_д' = l_д = 0,136 м

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

[

для относительного скоса пазов в_ск = 0 и

t₂/t₁ = 17,6/13 = 1,3538 по рис. 9.51, д k_ск' = 1,25]

Относительное значение

6.4 Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора

x₂ = 7,9f₁l_д'(л_п2 + л_л2 + л_д2)·10-⁶ = 7,9·50·0,136(2,27 + 0,452 + 2,98)·10-⁶ =

= 306,3·10-⁶ Ом,

где по табл. 9,27

[h₁ = 17,6 - 0,3 - 0,5 - 0,1·4,7 - 0,5·8,5= 12,08 мм; b = 8,5 мм; b_ш = 1 мм;

коэффициент демпфирования k_д = 1 (для рабочего режима)]

l_д' = l_д = 0,136 м

[,

где Д_z = 0,01]

Ул₂ = л_п2 + л_л2 + л_д2 = 2,27 + 0,452 + 2,98 = 5,702

Приводим x₂ к числу витков статора:

Ом

Относительное значение

7. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ

7.1 Потери в стали основные

2,6(1,6·1,63²·9,97 + 1,8·1,93²·1,78) = 141,23 Вт [удельные потери p_1,0/5,0 = 2,6 Вт/кг и в = 1,5 для стали 2013 по табл. 9.28] масса стали ярма статора m_a = р(D_a - h_a)h_al_ст1k_cг_c = р(0,168 - 0,0210)·0,0210·0,136·0,97·7,8·10³ = 9,97 кг масса стали зубцов статора m_z1 = h_z1b_z1срZ₁l_ст1k_cг_с = 15·10-³·4,8·10-³·24·0,136·0,97·7,8·10³ = 1,78 кг, удельная масса стали г_с = 7,8·10³ кг/м³

7.2 Поверхностные потери в роторе

P_пов2 = p_пов2(t₂ - b_ш2)Z₂l_ст2 = 255,5·17,6·10-³·17·0,136 = 10,40 Вт

удельные поверхностные потери

= 255,5 Вт/м²,

где k₀₂ = 1,5; амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов

B₀₂ = в₀₂k_дB_д = 0,38·1,226·0,693 = 0,323

для по рис 9.53 в₀₂ = 0,38

7.3 Пульсацонные потери в зубцах ротора

Вт

[амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов

Тл

m_z2 = Z₂h_z2b_z2срl_ст2k_cг_c = 17·17,1·10-³·7,19·10-³·0,136·0,97·7800 = 2,15 кг]

7.4 Сумма добавочный потерь в стали

P_ст.доб = P_пов2 + P_пул2 = 10,4 + 17,362 = 27,762 Вт

7.5 Полные потери в стали

P_ст = P_ст,осн + P_ст,доб = 141,23 + 27,762 = 168,992 Вт

7.6 Механические потери

Вт

[для двигателей 2p = 2 коэффициент K_т = 1]

7.7 Холостой ход двигателя:

А,

где А,

где P_э1х,х = 3I_м²r₁ = 3·2,68²·1,129 = 24,33 Вт

8. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Последовательно включенные сопротивления схемы замещения

Ом

Ом

[используем приближенную формулу, так как |г| < 1є

0,7є]

Активная составляющая тока синхронного холостого хода

А

a' = c₁² = 1,018² = 1,036; a = c₁r₁ = 1,018·1,129 = 1,149; b' = 0;

b = c₁(x₁ + c₁x₂') = 1,018(1,45 + 1,018·2,489) = 4,056

Потери, не меняющиеся при изменении скольжения

P_ст + P_мех = 168,992 + 71,69 = 240,682 Вт

Принимаем s_н ? r_2*' ? 0,036 и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь s = 0,0075; 0,015; 0,02; 0,03; 0,036; 0,04; 0,05.

После построения кривых уточняем значение номинального скольжения s_н = 0,0361

Номинальные данные спроектированного двигателя: P_2н = 5,5 кВт;

U_1н = 220/380 В; I_1н = 10,6 А; cosц_н = 0,91; з_н = 0,86; s_н = 0,036.

Данные расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

P_2н = 5,5 кВт; U_1н = 220/380 В; 2p = 2; I_1н = 10,47 А; P_ст + P_мех = 0,241 кВт;

P_доб,н = 0,031 кВт; I_0a = 0,251 А; I_0р ? I_м = 2,68 А; r₁ = 1,129 Ом; r₂' = 0,749 Ом;

c₁ = 1,018; a' = 1,036 Ом; a = 1,149 Ом; b' = 0; b = 4,056 Ом

№ п/п	Расчетная формула	Единица	Скольжение
			0,0075	0,015	0,02	0,03	0,04	0,05	sн = = 0,036
1	a'r2'/s	Ом	103,46	51,73	38,80	25,87	19,40	15,52	21,55
2	b'r2'/s	Ом	0	0	0	0	0	0	0
3	R = a + a'r2'/s	Ом	104,61	52,88	39,95	27,02	20,55	16,67	22,70
4	X = b + b'r2'/s	Ом	4,056	4,056	4,056	4,056	4,056	4,056	4,056
5	Z =	Ом	104,69	53,04	40,16	27,32	20,95	17,16	23,06
6	I2'' = U1н/Z	А	2,101	4,148	5,478	8,053	10,501	12,821	9,54
7	cosц2' = R/Z	-	0,9992	0,997	0,995	0,989	0,981	0,971	0,984
8	sinц2' = X/Z	-	0,039	0,076	0,101	0,148	0,194	0,236	0,176
9	I1a = I0a + I2''cosц2''	А	2,350	4,387	5,702	8,215	10,552	12,700	9,638
10	I1р = I0р + I2''sinц2''	А	2,762	2,995	3,233	3,872	4,717	5,706	4,359
11	Й1 =	А	3,626	5,312	6,555	9,082	11,558	13,923	10,578
12	I2' = c1I2''	А	2,139	4,223	5,577	8,198	10,69	13,052	9,712
13	P1 = 3U1нI1а·10-3	кВт	1,551	2,895	3,763	5,422	6,964	8,382	6,361
14	Pэ1 = 3I12r1·10-3	кВт	0,045	0,096	0,146	0,279	0,452	0,657	0,379
15	Pэ2 = 3I2'2r2'·10-3	кВт	0,01	0,04	0,07	0,151	0,257	0,383	0,212
16	Pдоб = Pдоб,н(I1/I1н)2	кВт	0,004	0,008	0,012	0,024	0,038	0,056	0,032
17	УP = Pст + Pмех + Pэ1 + Pэ2 + Pдоб	кВт	0,3	0,385	0,469	0,695	0,988	1,337	0,864
18	P2 = P1 - УP	кВт	1,251	2,51	3,294	4,727	5,976	7,045	5,497
19	з = 1 - УP/P1	-	0,807	0,867	0,875	0,872	0,858	0,840	0,864
20	cosц = I1a/I1	-	0,648	0,826	0,870	0,905	0,913	0,912	0,911

Рабочие характеристики асинхронного двигателя, P₂ = 5,5 кВт, 2p = 2,

U = 220/380 В

Рис.1.

 9. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

9.1 Рассчитываем точки характеристик, соответствующие скольжениям

s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1

Подробный расчёт приведён для скольжения s = 1

Параметры с учётом вытеснения тока (х = 115єC):

для о = 1,069 находим по рис. 9.57 ц = 0,09; по рис. 9.58 ц' = k_д = 0,95

Глубина проникновения тока:

мм

Площадь сечения проникновения тока

мм²,

где

мм

Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора

Приведенное активное сопротивление ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока

r_2о' = K_Rr₂' = 1,041·0,749 = 0,78 Ом

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом эффекта вытеснения тока: по табл. 9.27 и рис. 9.58, и

[при s =1 предварительно принимаем I_2п/I_2н ? 7,5]

Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора

x_2о' = x₂'K_x = 2,489·0,853 = 2,123 Ом

Ток ротора приблизительно без учета влияния насыщения,

принимая c_п1 = 1,

А

9.2 Учет влияния насыщения на параметры

Принимаем для s = 1 коэффициент насыщения k_нас = 1,35 и I₁ ? I₂' и проводим расчет для

k_насI₁ = 1,35·54,31 = 73,32 А

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора

А

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре

Тл,

где коэффициент

По рис. 9.61 для B_фд = 5,68 Тл находим ч_д = 0,44

Дополнительное раскрытие пазов статора

c₁ = (t₁ - b_ш1)(1 - ч_д) = (13 - 3,7)(1 - 0,44) = 5,2 мм

Уменьшение коэффициента проводимости рассеяния паза статора

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

л_п1нас = л_п1 - Дл_п1нас = 1,18 - 0,32 = 0,86

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения

л_д1нас = л_д1ч_д = 1,81·0,44 = 0,8

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения

,

где

Ул_1нас = л_п1нас + л_д1нас + л_л1 = 0,86 + 0,8 + 1,32 = 2,98

Уменьшение коэффициента проводимости паза ротора

где дополнительное раскрытие паза ротора

c₂ = (t₂ - b_ш2)(1 - ч_д) = (17,6 - 1)(1 - 0,44) = 9,3 мм

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

л_п2онас = л_п2о - Дл_п2нас = 1,43 - 0,45 = 0,98

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения

л_д2нас = л_д2ч_д = 2,98·0,44 = 1,31

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния вытеснения тока и насыщения

Ом,

где

Ул_2онас = л_п2онас + л_д2нас + л_л2 = 0,98 + 1,31 + 0,452 = 2,742

Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:

Ом

Расчет токов и моментов:

b_п = x_1нас + c_1пнасx_2онас' = 1,003 + 1,009·1,197 = 2,211

А

А

Полученное значение тока I₁ составляет 103,60 % принятого при расчете влияния насыщения на параметры, что допустимо.

Относительные значения

!Синтаксическая ошибка, MП

Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (табл. 9.38) по средним значениям сопротивлений x_1нас и x_2онас, соответствующим скольжениям s = 0,5 ч 0,2

Кратность пускового и максимального моментов и пускового тока спроектированного двигателя удовлетворяют требованиям ГОСТ.

k_нас = 1,295 1,212 1,13 1,102 1,15

B_Цд = 5,354329 4,662857 3,199815 2,021992 3,921889

ч_д = 0,47 0,51 0,78 0,86 0,6

c₂ = 8,8 8,13 3,65 2,32 6,6

Дл_п2нас 0,449 0,445 0,451 0,35 0,43

c₁ = 4,93 4,56 2,05 1,30 3,72

Дл_п1нас 0,31 0,30 0,18 0,13 0,27

I₂' = 53,09 49,40 36,36 23,56 43,79

Данные расчета пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

P₂ = 5,5 кВт; 2p = 2; U₁ = 220/380 В; x_12п = 115,94 Ом; x₁ = 1,45Ом; x₂' = 2,489 Ом; r₁ = 1,129 Ом; r₂' = 0,749 Ом; I_1н = 10,578 А; I_2н' = 9,712; s_н = 0,0361.

№ п/п	Расчетная формула	Единица	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,311
1	О	-	1,07	0,96	0,76	0,48	0,34	0,60
2	Ц	-	0,09	0,075	0,03	0,005	0,001	0,012
3	kr = qc/qr	-	1,06	1,04	1,02	1,00	1,00	1,00
4		-	1,041	1,0273	1,0137	1	1	1
5	r2о' = KRr2'	Ом	0,78	0,7694	0,7593	0,749	0,749	0,749
6	kд	-	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	0,975
7		-	0,853	0,855	0,856	0,858	0,859	0,857
8	x2о' = x2'Kx	Ом	2,123	2,128	2,131	2,136	2,138	2,133
9		Ом	1,197	1,016	1,073	1,425	1,576	1,198
10		Ом	1,003	1,023	1,051	1,255	1,321	1,116
11		-	1,009	1,009	1,009	1,011	1,011	1,010
12		Ом	1,916	2,099	2,661	4,92	8,70	3,55
13		Ом	2,211	2,048	2,134	2,696	2,914	2,326
14		А	75,2	75,02	64,50	39,21	23,98	51,84
15	I1 = I2'Ч	А	75,96	75,68	65,12	39,72	24,38	52,38
16		-	7,18	7,15	6,16	3,75	2,30	4,95
17		-	2,25	2,77	3,23	2,94	2,20	3,31

Пусковые характеристики спроектированного двигателя, P₂ = 5,5 кВт, 2p = 2, U = 220/380 В

10. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

10.1 Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя

єC

[по табл. 9.35 коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду К = 0,22; потери в пазовой части катушек

Вт

по рис. 9.67 коэффициент теплоотдачи с поверхности б₁ = 156 Вт/(м²·єС).

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора

єC

[расчетный периметр поперечного сечения паза статора

П_п1 = 2h_п + b₁ + b₂ = 2·15 + 11,7 + 8,7 = 50,4 мм

для изоляции класса нагревостойкости F л_экв = 0,16 Вт/(м·єC)

по рис. 9.69 для d/d_из = 1,06/1,14 = 0,93 находим коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушки л_экв' = 1,15 Вт/(м·єC)]

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей

єC

[потери в лобых частях катушек Вт периметр условной поверхности охлаждения лобовой части катушки

П_л1 = П_п1 = 50,4 мм; b_из,л1 =0]

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины

єC

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины

єC

Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:

єC

[Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя

УP_в' = УP' - (1 - K)(P_э,п1' + P_ст,осн) - 0,9P_мех = 905,4 - (1 - 0,22)(151,1 + 141,23) -

- 0,9·71,69 = 612,86 Вт,

где УP' = УP + (k_с - 1)(P_э1 + P_э2) = 864 + (1,07 - 1)(379 + 212) = 905,4 Вт

эквивалентная поверхность охлаждения корпуса

S_кор = (рD_а + 8П_р)(l₁ + 2l_выл1) = (р·0,168 + 8·0,19)(0,136+2·0,055) = 0,504 м²,

где по рис. 9.70 условный периметр поперечного сечения ребер станины

П_р = 0,19 м² для h = 100 мм; по рис. 9.67

коэффициент подогрева воздуха б_в = 21,5 Вт/(м²·єС) для D_a = 0,168 м]

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

єC

10.2. Расчет вентиляции. Требуемый для вентиляции расход воздуха

м³/с

[коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса

]

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором

м³/с

Q_в' > Q_в

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, больше требуемого для охлаждения.

Размещено на Allbest.ru