Проектирование двухскоростного двигателя (стр. 4 из 17)

Вδ =

= = 0,7111

= = = 6,76 ∙10-3 Вб

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

FZ1 = 2h1 ∙ HZ1 = 2∙16,46 ∙10-3 ∙1450 = 47,73 А

HZ1 = 1450 А/м

В/Z1 =

= = 1,786

Принимаем ВZ1 = 1,786 Тл, проверяем соотношение В/Z1 и ВZ1

1,786 = 1,784 +2,41∙ 10-6 ∙1450 = 1,787

Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем HZх = 1450 А/м

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора.

FZ2 = 2hZ2 ∙ HZ2 = 2∙14,62 ∙10-3 ∙1500 = 43,86 А

HZ1 = 1500 А/м

ВZ2 =

= = 1,798 ≈ 1,8

1,8 = 1,795 + 1,35 ∙ 10-6 ∙ 1500 = 1,797

Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем HZ1 = 1500 А/м

Коэффициент насыщения зубцовой зоны.

Кz = 1+

= 1+ = 1,14

Магнитное напряжение ярма статора.

Fa = La ∙Ha = 132,858 ∙10-3∙ 106 = 14,083 А

La = π

= π = 132,858 ∙ 10-3 м

На = 106 А/м;

Ва=

= = 0,73

Магнитное напряжение ярма ротора.

Fj = Lj ∙Hj = 47,95 ∙10-3∙ 231 = 11,076 А

Lj = π

= π = 47,95∙10-3 м

hj= 15,745∙10-3 м

h/j=

= = 18∙10-3 м

Вj=

= = 1,127 Тл

Нj= 231 А/м

Магнитное напряжение на пару полюсов.

Fy=Fδ+FZ1+FZ2+Fa+Fj=681,314+47,73+43,86+14,083+11,076=798,063А

Коэффициент насыщения магнитной цепи.

kм=Fy/ Fδ=798,063/681,314=1,1714

Намагничивающий ток.

Iм=

= =4,157 А.

Относительное значение.

Iм*=

= =0,5413

1.9 Параметры рабочего режима для 2р=4

Активное сопротивление обмотки статора.

r1=kR∙ρ115

=1∙ ∙ =2,088 Ом.

kR=1

L1=lep∙w1=06654∙176=117,11 м.

lсp1=0,6654 м; ln1=l1=175,4 мм=0,1757 м; lл1=0,1573 м

Относительное значение

r1*=r1

=2,088 =0,073.

Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора.

r2 = rс+2

= 82,65∙10-6+2 =92,14∙10-6 Ом.

rс = 82,65∙10-6 Ом; rкл = 2,15 ∙10-6 Ом

∆2= 2 sin

= 2sin = 0,684

Приводим r2 к числу витков обмотки статора

r/2 = r2

= 92,14∙10-6 = 1,294

Относительное значение

r/2*= r/2

=1,294 = 0,0452

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.

Х1 = 15,8

= 15,8 (1,121+ 0,2337 + 4,57) = 3,18 Ом

λn1 =

= =1,121

h2 = 12,46 мм; hк = 2,8 мм; h1 = 0; Кβ = К/β = 1

λл1 = 0,34

= 0,34 = 0,2337

λД1 =

ξ= = 4,57

ξ = 2∙

= 2∙2,3∙1-0,8082∙(1,32)2(1+12) = 2,325;

К/ск = 2,3; βск = 1; tZ2 / tZ1 = 1,32

Относительное значение

Х1*= х1

= 3,18 = 0,111

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора.

Х2 = 7,9

= 7,9∙50∙0,1754 (1,2376+ 0,0358+ 2,6+ 1,1073) = 345,08 Ом

λn2 = 1,2376 λД2 = 2,6

λл2 =

= = 0,0358

λск = (tZ2 ∙β2cк) / (12∙Кδ ∙ К∙μ) = (18,74∙12) / (12∙1,204 ∙1,1714) = 1,1073

К∙μ = 1,1714

Приводим Х2 к числу витков статора

Х/2 = х2

= 345,08 ∙10-6 = 4,846

Относительное значение

Х/2*= х/2

= 4,846 = 0,17

1.10 Расчет потерь для 2р=4

Потери в стали основные

Рст. осн = ρ1,0 150 (

)β∙(Kда∙В2а∙ma+KдZ∙В2Z1∙mZ1)=2,5∙( )1,6∙ (1,6∙0,732∙19,23 + 1,8∙1,7862∙3,055) = 84,78 Вт

[ρ1,0 150 = 2,5 Вт/кг для стали 2013 по табл.9.28]

ma = 19,23 кг; Kда = 1,6; KдZ = 1,8; ВZ1 = 1,786 Тл; Ва = 0,73 Тл

m1 = 3,055кг

Поверхностные потери в роторе

Рпов2= рпов2(tZ2- bш2)∙Z2∙ℓст2 = 92,8∙(18,74-1,5)∙10-3∙18∙0,1754= 5,05 Вт

рпов2 = 0,5К0,2(

)1,5 (В0,2 ∙tZ1∙103)2 = 0,5∙1,5( )1,5 (0,2997 ∙ 0,0142 ∙103)2 = 92,8 Вт/м2,

В0,2 = β0,2 ∙Кδ∙ Вδ = 0,35∙ 1,204 ∙ 0,7111 = 0,2997 Тл

β0,2 = f(bШ1/0,5) = 50(3,5/0,5)∙ 10-3 = 0,35 м

Поверхностные потери в статоре.

Рпов1= рпов1(tZ1- bш1)∙Z1∙ℓст1 = 19,273∙(14,2-3,5)∙10-3∙24∙0,1754= 0,87 Вт

рпов1 = 0,5К0,1(

)1,5 (В0,1∙tZ2∙103)2 = 0,5∙15( )1,5 (0,13∙0,01874 ∙103)2 = 19,273 Вт/м2

В0,1 = β0,1 ∙Кδ∙ Вδ = 0,15∙ 1,204 ∙ 0,7111 = 0,13 Тл

β0,1 = f(bШ2/δ) = 0,15 м

Пульсационные потери в зубцах ротора.

Рпул2 = 0,11(

)2 mZ2 = 0,11( ) ∙ 2,668 = 3,653 Вт

Впул2 =

= = 0,098 Тл

ВZ2ср = 1,8 (п.59 расчета); γ1= 4,083 mZ2 = 2,668 кг

Пульсационные потери в зубцах статора.

Рпул1 = 0,11(

)2 mZ1 = 0,11( )2 ∙ 3,055 = 0,307 Вт

Впул1 =

= = 0,0354

γ2 =

= 1,125

ВZ1ср = 1,786 из п. 58 расчета mZ1 = 3,055 кг

Сумма добавочных потерь в стали

Рст. доб. = Рпов1 + Рпул1+ Рпов2 + Рпул2 = 0,87 +0,307+5,05+3,653 =9,88 Вт

Полные потери в стали

Рст. = Рст. осн. + Рст. доб = 84,78 + 9,88 = 94,66 Вт

Механические потери

Рмех = Кт(

)2 ∙ (10∙Dвент)3 = 2,9 ( )2 ∙(10∙0,197)3 = 49,886 Вт

Холостой ход двигателя.

IХ.Х. =

= = 4,168 А

IХ.Х.а =

= = 0,301 А