Проектирование асинхронных двигателей (стр. 2 из 6)

[4, стр.176] Þ k_C = 0,97 (оксидированные листы стали).

_СТ1 - длина стали сердечников статора, для машин с δ < 1,5 мм _СТ1 » = 0,186 м.

b_Z1 =

мм.

Высота ярма статора

мм.

2.3.2. Размеры паза в штампе, согласно [4, стр.178-179], принимаем следующими: ширина шлица паза b_ш = 3,7 мм;

высота шлица паза h_ш = 1 мм;

угол наклона граней клиновой части b = 45^°.

Высота паза h_п =

h_a = =25,2 мм.

Ширина широкой части паза:

b₂ =

= = 7,91 мм.

Ширина узкой части паза:

b₁ =

= = 5,9 мм.

h₁ = h_п -

+ = = 23,1 мм.

2.3.3. Размеры паза в свету с учётом припусков на сборку: для h = 160 ¸ 250 мм:

Db_П

= 0,2 (мм); Dh_П = 0,2 (мм) [4, стр.177]

b’₂ = b₂ - Db_П

= 7,91 - 0,2 = 7,71 мм,

b’₁ = b₁ - Db_П

= 5,9 - 0,2 = 5,7 мм,

h’₁ = h₁ - Dh_П

= 23,1 – 0,2 = 22,9 мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

S_п =

Sиз

S_пр, где

S_пр - площадь поперечного сечения прокладок;

S_пр = 0,4b₂ + 0,9b₁ = 0,4*7,91+0,9*5,9 = 8,47 мм².

S_из = b_из*(2 h_а + b₁ + b₂) - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу;

b_из - односторонняя толщина изоляции в пазу. [4, стр.61] Þ b_из = 0,4 мм.

S_из = 0,4*(2*23,8+7,91+5,9) = 24,564 мм².

S_п =

24,564 - 8,47 = 120,51 мм².

2.3.4. Вычисляем коэффициент заполнения паза:

k_З = [(d_из)²*Uп*n_эл] / S_п = (1,585²*36*1)/ 120,51 = 0,75.

Полученное значение коэффициента заполнения паза входит в рекомендуемые пределы при ручной укладке обмотки [4, стр.66].

2.3.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

Рис. 1. Паз статора

2.4. Расчет ротора.

2.4.1. Определяем воздушный зазор [4, стр.181] d = 0,5 мм.

2.4.2. Определяем число пазов ротора [4, стр. 185] Z₂ = 58.

2.4.3. Внешний диаметр ротора D₂ = D

2d = 0,2512*0,0005= 0,15 м.

2.4.4. Длина магнитопровода ротора

₂ = ₁ = 0,186 м.

2.4.5. Зубцовое деление t₂ = (p D₂)/ Z₂ = (3,14*0,251)/ 58 = 0,0135 м = 13,5 мм.

2.4.6. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал:

D_J = D_В = k_ВD_а = 0,23*0,349 = 0,08 м = 80 мм, где k_В = 0,23 [4, стр.191].

2.4.7. Ток в стержне ротора I₂ = k_i I₁n_i, где k_i - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I₁ / I₂. k_i = 0,925 [4, стр.183];

n_i - коэффициент приведения токов,

n_i = (2m₁w₁k_об1 ) / Z₂ = (2*3*144*0,925) / 58 =13,8.

I₂ = 0,925*32,5*13,8 = 414,9 А.

2.4.8. Площадь поперечного сечения стержня:

q_с = I₂ / J₂, где J₂ - плотность тока в стержнях ротора, при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J₂ = (2¸3,5) А/мм² [4, стр.186]. Берем J₂ = 2,2 А/м м², тогда

q_с = 414,9 / (2,2*10⁶) = 166*10^-6 м² = 188,6 мм².

2.4.9. Паз ротора – по рис.2.

Размеры шлица b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,7 мм. Высота перемычки над пазом h’_ш = 0,3 мм [4, стр.188].

Допустимая ширина зубца:

b_Z2 =

= = 6,19 мм, где B_Z2 - индукция в зубцах ротора, B_Z2 = 1,8 Тл [4, стр.174].

Размеры паза:

b₁=

== 6,94 мм.

b₂ =

= = 3,7 мм.

Согласно рекомендациям [4, стр.189] округляем b₁ и b₂ до десятых: b₁ =7 мм, b₂ = 3,7 мм.

h₁ = (b₁ - b₂)Z₂ / (2p) = (7 – 3,7)*58/6,28 = 30,5 мм.

Полная высота паза:

h_п2 = h_ш + h_ш +0,5b₁ +h₁ +0,5b₂ = 1+0,7+0,5*7+30,5+0,5*3,7 = 36,9 мм.

Сечение стержня:

q_с = (p/8)(b₁ + b₂) + 0,5(b₁ + b₂) h₁ = (p/8)(7+3,7²)+0,5(7+3,7)*30,5 = 187,8 мм².

2.4.10. Плотность тока в стержне:

J₂ = I₂ / q_с = 414,9 / 187,6*10^-6 = 2,21 А/м².

2.4.11.Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:

q_кл = I_кл / J_кл, где J_кл - плотность тока в замыкающих кольцах:

J_кл = 0,85J₂ = 0,85*2,21= 1,88 А/мм².

I_кл - ток в кольцах, I_кл = I₂ / D; где D = 2*sin

= 2sin = 0,324.

I_кл = 414,9 / 0,324 = 1280 А;

q_кл = 1280 / 1,88 = 681,15 мм².

2.4.12. Размеры замыкающих колец.

b_кл = 1,25h_п2 = 1,25*36,9 = 46,1 мм.

a_кл = q_кл / b_кл = 681,15 / 46,1 = 14.8 мм.

q_кл = b_кл * a_кл = 46,1 *14,8 = 682,3 мм².

D_{к. ср} = D₂ - b_кл = 250 – 46,1 = 203,9 мм.

2.4.13. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога: