Короткозамкнутый ротор--85кВт (стр. 3 из 6)

Больший радиус паза по формуле

; (3.6)

мм.

Расстояние между центрами радиусов по формуле

h₁ = h_п2 – h₂ – h_ш2 – r₁ – r₂; (3.7)

h₁ = 39 – 0,5 – 15 – 2,3 – 3 = 18,2 мм.

Ширина верхней части стержня по формуле

b≈(1÷1,25)∙ r₁

b=1,2∙3=3,6 мм

80. Проверка правильности определения

и исходя из условия b₃₂=const.;

π h₁–z₂(r₁ – r₂)≈0

3,14·18,2 – 82(3 – 2,3) = –0,252.

Площадь поперечного сечения нижней части стержня определяется по формуле

; (3.8)

S_ст.н.=(3,14/2)(3²+2,3²)+(3+2,3)18,2=118,9 мм².

Размеры короткозамыкающего кольца

Поперечное сечение кольца литой клетки определяется по формуле

S_кл = (0,35 ÷ 0,45) · z₂ · S_ст/2p; (3.9)

S_кл = 0,4 ·82 · 171,5/6 = 937,5 мм².

Высота кольца литой клетки определяется по формуле

h_кл = 1,1 · h_п2 = 1,1 · 39 = 42,9 мм. (3.10)

Длина кольца по формуле

l_кл = S_кл/h_кл; (3.11)

l_кл=937,5/42,9=21,9 мм ;

Средний диаметр кольца литой клетки определяется по формуле

D_кл.ср. = D_H2 – h_кл; (3.12)

D_кл.ср =369,4– 42,9 = 326,5 мм;

4. Расчёт магнитной цепи.

4.1 МДС для воздушного зазора.

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора k_d1 найдём по формуле (9 – 116)

(4.1)

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора k_d2 найдём по формуле

(4.2)

Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора так как радиальные каналы отсутствуют то принимаем

k_к = 1;

Общий коэффициент воздушного зазора k_d найдём по формуле

k_d = k_d1 × k_d2 × k_к; (4.3)

k_d = 1,17× 1,03 × 1 = 1,21;

МДС для воздушного зазора F_d найдём по формуле

F_d = 0,8dk_dВ_d × 10³; (4.4)

F_d = 0,8 × 0,8 × 0,81 × 1,21 × 10³ = 627,3 А.

4.2 МДС при прямоугольных полуоткрытых пазах статора.

Зубцовое деление на 1/3 высоты зуба определим по формуле

t_1(1/3)=π∙(D₁+2h_п1/3); (4.5)

t_1(1/3)=3,14(371,4+2∙32/3).

Ширина зуба на 1/3 высоты определяется по формуле

b_з1(1/3)= t_1(1/3)–b_п1; (4.6)

b_з1(1/3)=17,13–7,65=9,48 мм.

Магнитная индукция на 1/3 высоты зуба определяется по формуле

B_з1(1/3)=t₁∙Bδ₁/ b_з1(1/3)∙k_c; (4.7)

B_з1(1/3)=16,2∙0,81/9,48∙0,95=1,46 Тл .

Так как B_з1(1/3)=1,46 то напряженность магнитного поля H_з1 (А/см) определим из приложения 9;

H_з1=10,2 А/см; .

Среднюю длину пути магнитного потока определим по

L_з1 = h_п1; (4.8)

L_з1 = 32 мм.

МДС для зубцов найдём по

F_з1 = 0,1∙H_з1∙L_з1; (4.9)

F_з1 = 0,1 × 10,2× 32 = 32‚64

4.2 МДС при бутылочных пазах ротора.

Средняя ширина верхней части зубца определяется по формуле

b_зв2=π∙(D_н2–2h₂–h)/z₂–b; (4.10)

b_зв2=3,14∙(396,4–2∙0,5–15)/82–3,6=14,2 мм.

Магнитную индукцию в среднем сечении верхней части зубца определим по формуле

B_з.в2=t₂∙B_δ/ b_зв2∙ k_c; (4.11)

B_з.в2=14,4∙0,8/14,2∙0,95=0,84 Tл.

Так как B_з.в2=0‚84 (Тл)‚то напряженность магнитного поля H_з.в2 (А/см) определим из приложения 9;

H_з.в2=3‚11 А/см;

Средняя длина пути магнитного потока в верхней части зуба определяется по формуле

L_з.в2 =h₂+h; (4.12)

L_з.в2=0‚5+15=15‚5 мм;

МДС для верхней части зубца ротора определяется по формуле

F_з.в2 = 0,1·H_з.в2·L_з.в2 ; (4.13)

F_з.в2 =0,1·15.5·3‚11=4‚82 A;

Магнитную индукцию в нижней части зубца определим по формуле

B_з.н2 = t₂∙B_δ/ b_зн2∙ k_c; (4.14)

B_з.н2=14,4∙0,8/6‚7∙0,95=1‚78 Tл.

Напряжённость поля в нижней части зубца определим из приложения 9

H_з.н2=25 А/см;

Средняя длина пути магнитного потока в нижней части зуба определяется по формуле

L_з.в2 =r₁+h₁+0,8r₂; (4.15)

L_з.в2=3+18,5+0,8∙2,3=23,04 мм.

МДС для верхней части зубца ротора определяется по формуле

F_з.н2=0‚1∙ H_з.н2∙ L_з.н2; (4.16)

F_з.н2=0‚1∙25∙23‚04=57‚6 А.

МДС для зубцов ротора определим по формуле

F_з.2= F_з.в2+ F_з.н2; (4.17)

F_з2=4‚48+57‚6=62‚42 А.

4.3 МДС для спинки статора.

Напряжённость магнитного поля Н_с1 при В_с1 = 1.5 находим по приложению 12

Н_c1 = 11,2 А/см.

Среднюю длину пути магнитного потока L_с1 найдём по

L_c1 = p(D_Н1 – h_c1)/4р; (4.18)

L_c1 = 3,14· (520 – 42,3)/6 =125 мм.

МДС для спинки статора F_с1 определим по формуле

F_c1 = 0,1 Н_c1 L_c1; (4.19)

F_c1 = 0,1 × 11‚2 ×125 = 140 А;

4.4 МДС для спинки ротора.

Напряжённость магнитного поля Н_С2 при 2р = 6 найдем из приложения 6

Для стали 2312 при В_с2 = 0‚47 Тл

Н_с2 = 0‚74 А/см.

Среднюю длину пути магнитного потока L_с2 при 2р = 6 найдём по формуле

L_с2 = π(D₂ +h_с2 + 4¤3d_к2)/4p; (4.20)

L_с2 =3,14(120+101,4+0)/12 = 57,93 мм.

МДС для спинки ротора найдём по

F_с2 = 0,1 Н_с2 L_с2; (4.21)

F_с2 = 0,1 × 0.74× 57,93 = 4,29 А.

4.5 Параметры магнитной цепи

Суммарную МДС магнитной цепи на один из полюсов найдём по

F_å = F_d + F₃₁ + F₃₂ + F_C1 + F_C2; (4.22)

F_å = 672‚3 + 32‚64 + 62‚44 + 140 + 4‚29 = 866‚65 А.

Коэффициент насыщения магнитной цепи k_нас найдём по

k_нас = F_å/ F_d; (4.23)

k_нас = 866‚65/627‚3 = 1.38;

Намагничивающий ток I_M найдём по формуле

I_м = 2,22 F_å × р/(m₁w₁k_об1); (4.24)

I_м = 2,22 × 866‚65 × 3/3 × 52 × 0,912) = 40‚57 А.

Намагничивающий ток в относительных единицах I_м* по формуле

I_м* = I_м/I₁; (4.25)

I_м* =40‚57/159 = 0,26 о.е.;

ЭДС холостого хода Е найдём по (9 – 175)

Е = k_Н∙U1; (4.26)

Е = 0,975 × 220 = 214,5 В.

Главное индуктивное сопротивление x_M найдём по

x_м = Е/I_м; (4.27)

x_м = 214‚5/40‚57 = 5‚29 Ом.

Главное индуктивное сопротивление в относительных единицах x_м* найдём по

x_м* = x_мI₁¤U₁; (4.28)

x_м* = 5‚29× 159/220 = 3‚82 о.е.

5. Активные и индуктивные сопротивления обмоток

5.1 Сопротивление обмотки статора

Активное сопротивление обмотки фазы r₁ при 20°С найдём по формуле

r₁ = w₁∙l_ср1/(r_м20∙а₁с∙S∙10³); (5.1)

r₁ = 52 × 1004/(57 ×3× 2×5‚085× 10³) = 0,03 Ом.

Активное сопротивление обмотки фазы r_1* при 20°С в относительных единицах найдём по формуле

r_1* = r₁I₁¤U₁; (5.2)

r_1* = 0,03 ×159/220 = 0,0217о.е.

Проверка правильности определения r_1* по формуле