Число послідовних витків в обмотці статора

Зовнішній діаметр серцевини ротора

Внутрішній діаметр серцевини ротора

Приймаємо =44 мм

Конструктивна довжина серцевини статора

2.5. Число пазів на статорі та роторі. Z₁=36; Z₂=34.

На роторі використовується скіс пазів на одно зубцеве ділення статора.

Форма пазів на статорі трапецеїдальна, напівзакритій овальний.

Таблиця .Рекомендації по виборі форми пазів статора і типу обмотки

Таблиця 4. Рекомендації по виборі форми пазів ротора і типу обмотки

2.7. Розміри напівзакритого пазу статора

Ширина зубця статора 5,17

Де В_z1max = 1,95 Тл за табл

Висота спинки статора

де τ = πD₁/2р = π·126/4 =99

Висота зубця статора

Найменша ширина паза в штампі

Де

Найбільша ширина паза в штампі

Де

Приймаємо ширину шліца b_ш1 = 3 мм, висота h_ш1 =0,8 мм, кут β = 45°.

Висота клинової частини паза

Висота паза, яка зайнята обмоткою

2.8. Розміри закритого овального паза ротора

- зубцеве ділення ротора:

- Ширина зубця ротора

де В_z2max= 1,75 Тл по табл

-Висота спинки ротора

де В_с2=1,2 Тл по табл

-Висота зубця ротора

Діаметр у верхній частині паза ротора

Де висота містка h_м2 = 0,6 мм Приймаємо d'_{п 2} =4мм

Діаметр в нижній частині паза:

Приймаємо d_п2 =1,5мм

Відстань між центрами окружностей овального паза ротора

Площа овального паза в штампі

Обмотка статора

3.1. Тип обмотки статора : одношарова всипна, число паралельних гілок а₁ =2

3.2Число пазів на полюс і фазу

Обмотковий коефіцієнт (див. табл. )

Табл . значення

3.3. Крок по пазам
у=9 пазів =11

3.4. Струм статора в номінальному режимі роботи двигуна

3,5. Число ефективних провідників в пазу статора

,

Приймаємо провідника

Число послідовних витків в обмотці статора

3.7. Густина струму в обмотці статора приймаємо Рис

Рис..рекомендовані значення густини струму в обмотці статора

3.8. переріз ефективного провідника обмотки статора

по табл. Приймаємо проволоку з перерізом. q_1ел =0,567 мм²,

діаметром d_1еф =0,85мм. Відповідно до класу нагрівостійкості F вибираємо обмотувальний дріт марки ПЕТ- 155, d_із =0,915 мм.

3.9. товщина ізоляції для напівзакритого паза при одношаровій обмотці та класу нагрівостійкості F (по табл. Кн.) по висоті h_із=0,4 мм;

по ширині b_із =0,8 мм;

3.10. площа ізоляції в пазу

3.11. площа паза Свєту** займана обмоткою

3.12. Коефіцієнт заповнення паза статора ізольованими провідниками

k_з1 = n_пd²_із =67 0,915² =0,71 **0,93

3.13. Уточнене значення густини струму в обмотці статора

3.14. Уточнене значення електромагнітних загрузок

де Ф – оосновний магнітний потік

3.15. Розміри котушок статора

-середньозубцеве відділення

- середня ширина котушки

3.16. Середня довжина лобової частини котушки

3.17. Середня ж довжина витка обмотки статора

3.18. Довжина вильоту лобової частини обмотки

3.19. Активна опір одної фази обмотки статора, приведений до робочої температури

3.20. Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіяння

Рис До розрахунку коефіцієнтів магнітної проникності пазового розсіювання

Де k_β =1 і k'_β = 1 ; значення h₁ визначаємо за рис. 5:

3.21. Коефіцієнт повітряного зазору

3.22. Коефіцієнт магнітної провідності диференційного розсіяння

Де при Z₂/p = 17 по табл. 7

k_р,т1 = 0,88;

по табл. 1.8 при q₁= 3 для одношарової обмотки

k_д1 = 0,0141;

- Коефіцієнт k_ш1

табл. Коефіцієнт діаметрального розсіяння обмотки статора

q1	Значення коефіцієнта при Z2/p

Табл. . Коефіцієнт повітряного зазору

q1	Значення коефіцієнта
Двошарова обмотка з вкороченим кроком	Одношарова обмотка з діаметральним кроком
Двигун з коротко замкнутим ротором	Двигун з фазним ротором
1,5 2,5	0,045 0,0235 0,0170 0,0111 0,0062 0,0043 0,003 0,0021	0,0470 0,0235 0,018 0,0111 0,0062 0,0043 0,003 0,0021	- 0,0285 - 0,0141 0,0089 0,0065 0,0052 -

3.23. Коефіцієнт магнітної проводи мості розсіяних лобових частин обмотки статора

3.24. Коефіцієнт магнітної провідності розсіяних обмоток статора

3.25. Індуктивний опір розсіювання одної фази обмотки статора

****

4. Обмотка короткозамкненого ротора

4.1 Робочий струм в стержні ротора

4.2. Густина струму в стержні ротора

де q_ст = S_п2 = мм²

4.3. Розмір кільця , що на коротко замикає: поперечний переріз

- висота кільця

- довжина кільця

- середній діаметр кільця

Рис. Стержень овального паза короткозамкненої обмотки ротора

4.4. Активний опір стержня клітки , розрахункова глибина проникнення струму в стержень

Для визначення φ розрахуємо коефіцієнт ξ. У початковий момент пуску (s = 1) для алюмінієвої литої гратки при робочій температурі 115 °С
s = ковзання

Рис.7. До визначення коефіцієнтів φ, ψ і

за рис. φ = 0,6, тоді h_г,п= ( -0,6) / (1 +1) = 11,53 мм;

ширина стержня на розрахунковій глибині проникнення струму

площа поперечного перерізу стержня при розрахунковій глибині проникнення струму

Коефіцієнт k_в,т = q_ст /q_г,п = / =1,43.

Активний опір стержня в робочому режимі (k_в,т= 1), приведений до робочої температури 115°С

Активний опір стержня клітини при s = 1 з урахуванням витіснення струму

4.5. Активний опір короткозамкнених кілець (що на коротко замикають)

4.6. Активний опір кілець ротора, приведених до струму стержня **кн. – помилка в зразку? **24,22?

де k_пр2 – коефіцієнт приведення; при Z₂/2p = 34/4 = 10 > 6

4.7. Центральний кут скосу пазів

де β_ск = t₁/t₂ = /11,56 = 0,95.

4.8. Коефіцієнт скосу пазів (табл.9)

Таблиця 9. Коефіцієнт скоса паза ротора

0,1 0,2 0,3 0,4	1,0 1,0 0,999 0,998 0,995	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9	0,991 0,986 0,980 0,974 0,967	1,0 1,1 1,2 1,3 1,4	0,959 0,951 0,941 0,932 0,921	1,5 1,6 1,7 1,8 1,9	0,909 0,897 0,884 0,870 0,856

4.9. Коефіцієнт приведення опору обмотки ротора до обмотки статора

*в книзі помилка*

4.10. Активний опір обмотки ротора , приведений до обмотки статора

В робочому режимі:

В початковий момент пуску, з урахуванням витіснення струму:

4.11. Коефіцієнт магнітної провідності розсіяння пазів ротора, в номінальному режимі.Приймається від зразка, як вище теж

де C_λ знаходимо за:

у початковий момент пуску з урахуванням витіснення струму [ξ₁₁₅ = 1,5; ψ = 0,85 (див. рис. 7)] для номінального ψ= 1

Рис.7 повтор.

4.12. Коефіцієнт магнітної провідності диференційного розсіяння

Де k_д2 = 0,01 за рис. 1.8 при q₂ = 34/3·4= 2,8.

Рис. 8. Для визначення коефіцієнта

4.13. Коефіцієнт магнітної провідності розсієння короткозамикаючих кілкць клітки ротора

** в книжці помилка с змінними на англ* Л1 Л2=Лст

В ций формули л2 лст -

4.14. Коефіцієнт магнітної провідності розсіяння скосу пазів ротора.

де приймаємо k'_μ =1,3.

4.15. Коефіцієнт магнітної провідності розсіяння обмотки ротора

у номінальному режимі

6,91+1,75+0,75+1,77=11,18

У початковий момент пуску

6,72+1,75+0,75+1,77=10,99

4.16. Індуктивний опір розсіяння обмотки ротора
номінільний режим :

120 11,18 =0,53 Ом
в початковий момент запуску

120 10,99 =0,52 Ом

4.17. Індуктивний опір розсіяння обмотки ротора, приведений до обмотки статора:
у номінальному режимі:

У початковий момент запуску

5. Магнітний ланцюг?

Серцевина статора і ротора виконуємо із листової електротехнічної сталі марки 2013 завтовшки 0,5 мм

5.1. магнітна напруга повітряного зазору

5.2. Магнітна індукція в зубці статора

5.3. Напруженість магнітного поля в зубці статора H_z1 знаходимо по кривим намагнічення для зубців сталі марки 2013 ,так як B_z1 1,8 Тл (див таблицю )

Коефіцієнт враховуючий розгалуження частини магнітного потоку в паз

Де

За табл. 10 при

B_z1 =2,01 і k_п1 = 2,1приймаємо H_z1 = 3320 А/м.

Таблиця10 намагнічування для зубців асинхронних двигунів

5.4. Магнітна напруга зубцевого слою статора.

5.5. Магнітна індукція в зубці ротора
**можливо помилка, не вдається знайти кц2 береться кц1

5.6. Напруженість поля в зубці ротора: так як В_z2< 1,8 Тл, то H_z2 за таблицею намагнічування для зубців асинхронних двигун для сталі марки 2013 за таблицею ** то H_z2 =1720

Де

5.7. магнітна напруженість зубцевого шару ротора .

5.8. Коефіцієнт насичення зубцевого шару ротору та статора.

= (342,7+ 33,45 + 28,1) / 342,7 = 1,18

5.9. Магнітна індукція в спинці статора.

5.10. Напруженість магнітного поля в спинці ротора по таблиці намагнічування спинки асинхронних двигунів для марки сталі 2013

=1220 А / м

Таблиця 11. Намагнічування для спинки асинхронних двигунів

5.11. Довжина середньої силової лінії в спинці статора.

(191 -17,5) / 4 = 136,2 мм.

5.12. Магнітне напруження в спинці статора.

1220 136,2= 166 А.

5.13. Магнітна індукція в спинці ротора.

= 1,26Тл.

5.14. Напруженість магнітного поля в спинці ротора по таблиці намагнічування спинки асинхронних двигунів . (див. табл.. 11.)

= 295 А / м.

5.15. Довжина середньої силової лінії в спинці ротора.

5.16. Магнітне напруження в спинці ротора.

5.17. Сума МДС на пару полюсів.

5.18. Коефіцієнт насичення магнітного ланцюга двигуна .

5.19. Намагнічуючий струм статора.

m-!!!

5.20. Головний індуктивний опір обмотки статора .

5.21. Коефіцієнт магнітного розсіяння.

= / 126 = 0,04

так як 0,04<0,05, то розрахунок ЕРС не потрібно.

6. Втрати та ККД

6.1. Основні магнітні втрати в спинці статора.

,

де - розрахункова маса спинки статора (6.3):

6.2. основні магнітні втрати в зубцях статора

,

де - розрахункова маса стали зубцевого шару (6.4) :

;

- площа паза в штампі (5.19):

6.3. основні магнітні втрати.

6.4. Електричні втрати в обмотці статора.

6.5. Електричні втрати в обмотці ротора.

Де

Помилка можлива не м2 а З2

6.6. Механо втрати.

;

якщо =1.

Чому? (6.14. книга)

6.7. Додаткові втрати при номінальній завантаженості двигуна.

6.8. Сумарні втрати.

6.9. Підвідна до двигуна напруга.

6.10. ККД двигуна.

7. Робочі характеристики (див. § 6.6)

7.1. Розрахунковий опір.

= Ом.

7.2. Повна механічна потужність.

7.3. Величина А.

.

7.4. Величина B.

7.5. Ковзання.

Де

7.6. Еквівалентні опори робочого ланцюга схеми заміщення : активне.

Sном

;

Індуктивного (6.73)

;

Повного (6.71)

7.7. Коефіцієнт потужності в робочому ланцюгу схеми розміщення

19,34/74,45=0,259

7.8. Струм в робочому ланцюгу схеми заміщення: повний.

Активна складова струму (6.77)

;

Реактивна складова струму (6.78)

7.9. Струм статора.

Холостий хід? що це7 спроба через нуль

=( + )/3*380= 0,11

активна складова (6.79)

;

Реактивна складова (6.80)

;

повний струм (6.83)

7.10. Коефіцієнт потужності.

7.11. Потрібна двигуну потужність.

7.12. Електромагнітна потужність.

7.13. частота обертання ротора.

7.14. Електромагнітний момент.

7.15. ККД двигуна.

=0,96.

У табл. 6.3 наведені результати розрахунку робочих характеристик двигуна. Робочі характеристики двигуна представлені на рис. 6.4.

7.16. Критичне ковзання.

7.17. Перевантажувальна здатність двигуна. (6.88)

,

де

8. Пускові параметри двигуна.

8.1. активний опір короткого замикання при s = l.

де = 7.25(див. п. 4.10).

Де / =1,43.

Де 1,43*15,88 )=7,25

Чи правильно?

8.2. Складова коефіцієнта пазового розсіяння статора, залежна від насичення.

8.3. Змінна складова коефіцієнта провідності розсіяння статора.

де див. у п. 3.22.

0,9 0,0141 / 0,4* =1,99

8.4. Складова коефіцієнта розсіяння пазового ротора, залежна від насичення.

.

8.5. Змінна складова коефіцієнта провідності розсіяння ротора.

,

де див. у п. 4.12.

8.6. Змінна складова індуктивного опору Короткого Замикання.

Ом,

де див. в § 3.24, - в § 4.15.

Таблиця 6.3

Розрахункова формула	Відносна потужність
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9		1,1	1,2	1,25
	0,4	0,8	1,2	1,6		2,4	2,8	3,2	3,6		4,4	4,8
	0,0006	0,0012	0,0018	0,0024	0,003	0,0036	0,0042	0,0048	0,0054	0,006	0,0066	0,0072	0,0075
, Ом	1,87	3,74	5,61	7,48	9,35	11,22	13,09	14,96	16,83	18,7	20,57	22,44	23,4
, Ом	0,374	0,748	1,122	1,496	1,87	2,24	2,62	2,99	3,37	3,74	4,114	4,49	4,68
	1,91	3,82	5,73	7,64	9,55	11,46	13,37	15,28	17,19	19,1	21,01	22,92	23,9
, А	1,22	2,44	3,66	4,88	6,1	7,32	8,54	9,76	10,98	12,2	13,42	14,64	15,25
	1,31	2,62	3,93	5,24	6,55	7,86	9,17	10,48	11,79	13,1	14,41	15,72	16,38
, А	1,79	3,58	5,37	7,16	8,95	10,74	12,53	14,32	16,11	17,9	19,69	21,48	22,38
	0,07	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42	0,49	0,56	0,63	0,7	0,77	0,84	0,875
	29,52	59,04	88,56	118,08	147,6	177,12	206,64	236,16	265,68	295,2	324,72	354,24
	0,075	0,15	0,225	0,3	0,375	0,45	0,525	0,6	0,675	0,75	0,825	0,9	0,94
Н м	3,59	7,9	10,77	14,36	17,95	21,54	25,13	28,72	32,31	35,9	39,49	43,08	44,88
)	50,7	19,4	9,8	5,6	3,5	2,3	1,6	1,2	0,86	0,1

8.7. постійна складова індуктивного опору короткого замикання.

8.8. індуктивний опір короткого замикання для пускового режиму.

,

де = 0,25.

8.9. Початковий пусковий струм.

Кратність пускового струму

8.10. Початковий пусковий момент.

,

​​Кратність пускового струму

=79 / = 2,1.

9. Тепловий розрахунок.

9.1. Перевищення температури внутрішньої поверхні сердечника статора над температурою повітря всередині двигуна.

де ; = 0,2 і = 1,07.

9.2. Перепад температури в ізоляції пазової частини обмотки.

;

за рис. 6.7

при d/ = 0,85 / 0,915= 0,92

9.3. Перевищення температури зовнішньої поверхні лобових частин обмотки статора над температурою всередині двигуна.

9.4. Перепад температури в ізоляції лобової частини обмотки статора. Так як лобова частина обмотки статора не має додаткової ізоляції, то перший доданок в дужках виразу, дорівнює нулеві.

9.5. Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою повітря всередині двигуна.

9.6. Умовна поверхня охолодження двигуна.

За рис. 7.2, а при висоті осі обертання 112 мм = 200 мм.

9.7. Сумарні втрати , що відводяться в повітря в середині двигуна.

k- що це? Приймається за 0,2 як в книзі.

Де

.

9.8. Середнє перевищення температури повітря всередині двигуна над температурою охолоджуючого середовища (6.102)

За рис. 6.8 при

9.9. Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою охолоджуючої середовища (6.110)

Отримане значення перевищення температури не перевищує допустимого значення для класу нагрівостійкості F за ГОСТ 183-74 (див. табл. 3.1).

10.Розрахунок вентиляції.

10.1. Зовнішній діаметр відцентрового вентилятора приймаємо = 199 мм.

До д1 зовн 191 просто додати 8?

10.2. Окружна швидкість лопаток по зовнішньому діаметру вентилятора (3.6)

10.3. Необхідна витрата охолоджуючого повітря при способі охолодження ІС0141 (3.5)

=

10.4. Поперечний переріз міжлопаткового каналу на виході повітря.

10.5. Аеродинамічний опір.

10.6. Окружна швидкість лопаток по внутрішньому діаметрі вентилятора.

10.7. внутрішній діаметр вентилятора.

10.8. Число лопаток вентилятора.

10.9.

• ⇐ Назад
1
2
3
45