I Расчет геометрических размеров и обмоток

1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок

Расчет асинхронных машин начинают с определения главных размеров:

Внутреннего диаметра статора D₁ и расчетной длины воздушного зазора l_δ. Внутренний диаметр статора непосредственно связан определенными размерными соотношениями, зависящими от числа полюсов, с наружным диаметром статора D_1Н, в свою очередь определяющим высоту оси вращения h.

В связи с этим выбор главных размеров проводят в следующей последовательности:

1.1 Число пар полюсов:

, 2p=6.

Высота оси вращения h=132 мм.

1.2 Наружный диаметр сердечника статора и значение коэффициента определяется по значению высоты оси вращения и числа пар полюсов соответственно: D_1Н = 0,225 м.

, выбираем из этого интервала значение .

1.3 Внутренний диаметр сердечника D₁ рассчитывается по следующей формуле:

.

1.4 Полюсное деление:

.

1.5 Расчетная мощность асинхронного двигателя Р_Е, (кВА) определяют по заданной номинальной мощности

.

Предварительные значения η и cosφ₁ могут быть взяты по рисунку 1.1, К_Е по рисунку 1.2, а В_δ и А₁ по рисунку 1.3:

η = 86%;

cosφ₁ = 0,825; К_Е = 0,95;В_δ = 0,9 Тл;А₁ = 25,8 А/мм.

.

1.7 Значения коэффициента полюсного перекрытия α_δ и коэффициента формы поля k_В предварительно принимают равными

_; ;

1.8 Предварительное значение обмоточного коэффициента для двухслойных всыпных обмоток . Выбираем среднее значение .

1.9 Синхронная угловая частота вращения вала двигателя Ω, рад/сек, рассчитывается по формуле

.

1.10 Расчетная длина воздушного зазора с учетом значения α_δ (м):

.

1.11 Критерием правильности выбора главных размеров D₁ и l_δ служит отношение

,

которое находится в пределах (0,5 – 1,5) м для принятого исполнения двигателя. На этом выбор главных размеров заканчивается.

1.12 Для расчета магнитной цепи, помимо l_δ, необходимо определить полную конструктивную длину и длину стали сердечника статора (l₁ и l_ст1). В асинхронных двигателях, длина сердечников статоров которых не превышает 0,25 – 0,3 м, радиальных вентиляционных каналов не делают. Для такой конструкции

.

1.13 Стандартная ширина радиального воздушного канала между пакетами b_k =0,01м. Число пакетов n_пак и их длина l_пак связаны с расчетной длиной следующим соотношением

.

1.14 При этом число радиальных каналов

.

1.15 Длина стали сердечника статора двигателя

м.

1.16 Конструктивная длина сердечника статора

м.

2 Определение числа пазов статора z1 и расчет обмотки статора

2.1 Тип обмотки статора – однослойная всыпная, форма пазов статора – трапециадальная.

2.2 Число пазов статора

,

где m₁ – число фаз обмотки статора (m₁ = 3);

q₁ = 3

2.3 Зубцовое деление статора

м.

2.4 Номинальный фазный ток обмотки статора (А)

,

где при соединении обмотки «∆».

2.5 Число эффективных проводников на паз

,

где число параллельных ветвей а₁ = 1.

2.6 Число витков в фазе обмотки статора

.

2.7 Однослойная обмотка выполняется диаметральным шагом

у1=Z1/2p, т.е β=1

2.8 Коэффициент укорочения обмотки

,

Коэффициент распределения обмотки

По таблице для q=3

Обмоточный коэффициент

.

2.9 Магнитный поток (Вб)

.

2.10 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре(Тл)

.

2.11 Уточное значение линейной нагрузки (А/мм)

м.

2.12 Плотность тока в обмотке статора предварительно выбираем как

Δ₁ = 5 А/мм.

2.13 Сечение эффективного проводника фазы (предварительно), (мм²)

.

2.14 . Так как < , то эффективный проводник выполняют из одного проводника.

.

По таблице приложения 1 выбирается ближайший по сечению стандартный проводник, этим окончательно определяется сечение элементарного проводника и его диаметр .

2.15 Плотность тока в обмотке статора (уточненное значение)

.