Методика расчета асинхронного двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Определение Z1, w1 и сечения провода обмотки статора

Предельные значения t1: t1max = 12,5 мм; t1min = 10 мм.

Число пазов статора

, ,

принимаем Z1=24, q = Z1/2pm = 24/2*3 = 4 (обмотка однослойная).

Зубцовое деление статора (окончательно)

м.

Число эффективных проводников в пазу (предварительно при а = 1 т.е нет параллельных ветвей)

,

А.

Окончательные значения

,

А/м,

Вб,

Тл.

Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

А/мм2

Сечение эффективного проводника (предварительно)

= 0,71 мм2.

Обмоточный провод ПЭТ-155А: dэл = 0,95 мм; dиз=1,015 мм; qэл=0,709 мм2.

Плотность тока в обмотке статора (окончательно)

А/мм2

2. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Принимаем предварительно Вz1=1,85 Тл, Ва=1,6 Тл

мм, кс = 0.97 (для оксидированных листов)

= 18,9 мм.

Размеры паза в штампе принимаем bш = 3 мм; hш = 0,5 мм.

мм.

мм.

мм.

мм.

Размеры паза в свету с учётом припуска на сборку

мм,

мм,

мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников.

мм2.

Площадь поперечного сечения прокладок и корпусной изоляции в пазу

, Sиз = bиз(2hn+b1+b2) =0,25(2*13,1+7,6+10,3) =79,245 мм2,

односторонняя толщина изоляции в пазу bиз = 0,25 мм.

Коэффициент заполнения паза

, - в допустимых пределах.

Уточнение размеров паза (пп.23-24) не требуется.

3. Расчёт ротора

Воздушный зазор мм

Число пазов ротора Z2 = 19

Внешний диаметр

м

Зубцовое деление

мм

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, т.к. сердечник насажен на вал.

мм

Ток в стержне ротора

I2 = kiI1v1 = 0,896*4,51*65,32 = 263,82 А,

Площадь поперечного сечения стержня.

qc = I2/J2 = 263,82/3*10-6 = 87,94 мм2

(плотность тока в литой клетке принимаем J2 = 3*106 А/м2)

Паз ротора принимаем bш = 1 мм, hш = 0,5 мм, h1ш = 0 мм.

Допустимая ширина зубца

мм.

Размеры паза

мм,

мм,

h1 = (b1-b2)Z2/2= (7-2,2)19/2= 14,5 мм.

Полная высота паза:

hn2 = h1ш + hш + b1/2 + h1 + b2/2=0 + 0,5 + 7/2 + 14,5 + 2,2/2 = 19,6

Сечение стержня:

qc = /8(b21+b22)+0,5(b1+b2)h1 = /8(72+2,22)+0,5(7+2,2)*14,5 =87,84 мм2

Плотность тока в стержне

А/мм2.

Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:

мм2,

где

; А/мм2].

Размеры замыкающих колец:

мм; мм;

мм.

4. Расчёт намагничивающего тока

Значения индукций:

Тл;

Тл;

Тл;Тл,

[расчётная высота ярма ротора:

мм].

Магнитное напряжение воздушного зазора:

А,

,

где:

.

Магнитные напряжения зубцовых зон статора и ротора:

А;

А

Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

.

Магнитные напряжения ярм статора и ротора:

А; А,

м;

м.

Магнитное напряжение на пару полюсов:

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

Намагничивающий ток:

А;

относительное значение:

.

6. Параметры рабочего режима

Активное сопротивление фазы обмотки статора:

Ом.

Для класса нагревостойкости изоляции F расчётная С. Для меди Омм. Длина проводников фазы обмотки:

м,

м;

м;

м,

где В = 0,015м; по таблице КЛ = 1,45;

м.

Длина вылета лобовой части катушки:

мм

Относительное значение

.

Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

Ом,

Ом;

Ом,

где для литой алюминиевой обмотки ротора м.

Приводим r2 к числу витков обмотки статора:

Ом.

Относительное значение:

.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

,

где: ; ; м;

;

;

Относительное значение:

.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

где:

(для рабочего режима); м.

так как и ];. Приводим x2 к числу витков статора:

Ом.

Относительное значение:

.

Заключение

статор роторный изоляция

В качестве примера расчета асинхронного двигателя, выше приведен расчет машины с заданными параметрами. Необходимые значения для расчета - мощность двигателя, напряжение и количество оборотов или частота вращения - задаются кафедрой. В ходе расчета выбираются главные размеры асинхронной машины, знание которых позволяют позднее определить не только механические и электрические потери двигателя, но и произвести тепловой расчет и расчет обмоток ротора и статора. Для взаимозаменяемости некоторых частей различных машин и во избежание полных расчетов (магнитопровода, материалов для обмотки и корпуса) значения для расчета выбираются по таблицам, которые обязательно должны соответствовать принятым стандартам. В конце расчета собираются в таблицы значения пусковых и рабочих характеристик асинхронного двигателя, и выполняется чертеж последнего по размерам, а также чертеж пазов (в увеличенном масштабе).

Пусковой момент получился почти на пределе из-за того, что высота паза ротора была взята мною несколько меньше, чем у аналогичного серийного двигателя.

К чертежу общего вида электродвигателя выбираются масштабы по ГОСТ удобные для применения, поэтому был принят масштаб 1:2.

По пусковым характеристикам видно, что кратности пускового и максимального моментов и пускового тока спроектированного двигателя удовлетворяют ГОСТ.

Превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды не превышает 100С.

Следует отметить, что полученное превышение температуры обмотки статора получилось заниженным (для изоляции класса F она не должна превышать 1000 - 10%). Это говорит о том, что высота оси могла быть выбрана меньшей величины. Об этом же свидетельствует в п. 43 величина относительного тока намагничивания (для данной мощности двигателя).

Размещено на Allbest.ru