2. Определение главных размеров асинхронного двигателя

Главными размерами АД являются диаметр статора и длина статора.

Под диаметром статора понимают внутренний диаметр расточки статора – его активную длину.

2.1. Число пар полюсов

.

2.2. Предварительная высота оси вращения h определяется по рис.1.Затем по табл.1 принимается ближайшее меньшее стандартное значение h и соответствующий наружный диаметр статора Da.

2.3. Внутренний диаметр статора

, м ,

где определяется по табл. 2.

2.4. Полюсное деление

, м ,

где 2р – число полюсов АД.

2.5. Расчетная мощность АД

,кВт ,

где - определяется по рис.2 ;

- номинальный расчетный КПД (по рис. 3 и 4) ;

- номинальный расчетный коэффициент

мощности (по рис. 3 и 4).

2.6. Электромагнитные нагрузки предварительно определяются по рис. 5 и 6

А, А/м ; , Тл.

2.7. Обмоточный коэффициент зависит от типа обмотки статора.

Предварительно задаются :

для однослойных обмоток ;

для двухслойных обмоток при 2р =2 ;

для двухслойных обмоток при 2р >2 .

2.8. Расчетная длина воздушного зазора

, м ,

где - коэффициент формы поля в воздушном зазоре, ;

- синхронная угловая скорость АД,

или , рад/с.

2.9. Отношение .

Это отношение в значительной степени влияет на технические характеристики и экономические данные машины.

Величина является критерием правильности выбора главных размеров и , которая должна находится в пределах, указанных на рис.7. Если больше указанных пределов, то следует повторить расчет (по пунктам 2.2-2.9) для ближайшей из стандартного ряда большей высоты оси вращения . Если меньше указанных пределов, то расчет повторяют для следующей в стандартном ряду меньшей высоты .

На этом выбор главных размеров заканчивается.

3. Расчет обмотки статора

3.1. Предельные значения зубцового деления определяется по рис.8: , , м.

3.2. Число пазов статора

; .

3.3. Окончательное число пазов принимается из полученного в п.3.2 предела с учетом того, что должно быть кратным числу фаз m, а также число пазов на полюс и фазу должно быть целым числом.

3.4. Число пазов на полюс и фазу

.

3.5. Окончательное значение зубцового деления статора

, м .

Окончательное значение не должно выходить за указанные выше пределы более чем на 10%. В любом случае для двигателей с мм зубцовое деление должно быть не менее 6-7 мм (0,006-0,007м).

3.6. Предварительное число эффективных проводников в пазу (при условии, что число параллельных ветвей в обмотке а=1)

,

где А - принятое ранее (п.2.6) значение линейной нагрузки;

- номинальный ток обмотки статора,

, А .

Здесь и определены в п.2.5.

Полученное число эффективных проводников в пазу округляется до целого числа, а при двухслойной обмотке – до целого чётного числа. Чтобы это округление не было слишком грубым, сначала значение не округляют до целого, а находят такое число параллельных ветвей обмотки, при котором число эффективных проводников в пазу потребует незначительного изменения для получения целого или целого чётного числа.

При изменении числа параллельных ветвей число эффективных проводников в пазу определяется:

,

где а - число параллельных ветвей обмотки, которое зависит от числа полюсов. При выборе значения а можно пользоваться следующими данными:

Число полюсов 2р	2	4	6	8	10
Допустимое число а	1	1;2	1;2;3	1;2;4	1;2;5

3.7. Окончательное число витков фазы обмотки статора

.

3.8. Окончательное значение линейной нагрузки.

, .

Значение линейной нагрузки должно лишь незначительно отличаться от принятого ранее. Полученное значение нужно сопоставить с рекомендуемым на рис. 5 и 6.

3.9. Выбор типа обмотки

Машины мощностью до 15кВт в большинстве случаев имеют всыпную однослойную обмотку. У более мощных машин всыпные обмотки выполняют двухслойными. Обмотки из прямоугольного провода делают только двухслойными.

3.10. Обмоточный коэффициент

,

где - коэффициент распределения, учитывающий уменьшение

Э.Д.С. распределенной по пазам обмотки по сравнению с сосредоточенной. находят из табл. 3 для первой гармоники при соответствующем значении q, равном числу пазов на полюс и фазу

,

- коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение Э.Д.С. витка, вызванное укорочением шага обмотки.

- для двухслойной обмотки. Здесь - укорочение шага обмотки. Для однослойной обмотки всегда равен единице.

3.11. Окончательное значение магнитного потока

, Вб ,

где - коэффициент определяется по рис. 2.

3.12. Индукция в воздушном зазоре

, Тл .

Если полученное значение выходит за пределы рекомендуемой области (рис. 5 и 6) более чем на 5%, следует принять другое значение uп и повторить расчет.

3.13. Плотность тока в обмотке статора (предварительно)

,

Значение определяется из рис. 9.

3.14. Сечение эффективного проводника (предварительно)

, .

Для всыпных обмоток могут быть использованы обмоточные провода диаметром не более 1,8 мм.

Если расчетное qэф1>1,8 мм, то проводник разделяется на несколько элементарных. Для этого по табл. 4 подбирается qэл и число элементарных проводников nэл , составляющих один эффективный, таким образом, чтобы их суммарная площадь сечения была близка к расчетному сечению эффективного проводника

.

У всыпных обмоток

3.15. Плотность тока в обмотке статора (окончательно).

,