- •Оглавление
- •Введение
- •Параметры расчетов :
- •Расчет главных размеров двигателя и их проверка
- •Параметры расчетов :
- •Конструирование обмотки статора Данные, выбранные для дальнейшего расчета варианта главных размеров двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Предварительное значение зубцового деления статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел пазов статора и ротора
- •Параметры расчетов :
- •Варианты значений параллельных ветвей обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел параллельных ветвей и эффективных проводников обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет трехфазной обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Данные обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор стандартного обмоточного провода
- •Параметры расчетов :
- •Плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Минимальные и максимальные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Предварительные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Стандартные размеры паза статора и значения припусков
- •Параметры расчетов :
- •Оценка расчета размеров паза статора и значений припусков
- •Параметры расчетов :
- •Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку
- •Параметры расчетов :
- •Площади поверхностей в статоре
- •Параметры расчетов :
- •Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора Выбор величины воздушного зазора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного значения ширины зубца ротора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор формы паза ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Геометрические размеры зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет ярма ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров замыкающих колец
- •Параметры расчетов :
- •Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи Расчетная схема магнитной цепи
- •Параметры расчетов :
- •Расчет действительного значения индукции в зубце статора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи ярма статора
- •Параметры расчетов :
- •Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока
- •Параметры расчетов :
- •Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима
- •Расчет активного сопротивления фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет активного сопротивления фазы обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет потерь в асинхронном двигателе Расчет основных магнитных потерь (потерь в стали)
- •Параметры расчетов :
- •Расчет поверхностных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пульсационных потерь в стали зубцов статора и ротора и полных магнитных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет механических и вентиляционных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет тока холостого хода и коэффициента мощности холостого хода
- •Параметры расчетов :
- •Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя
- •Расчет коэффициента эквивалентности c1
- •Параметры расчетов :
- •Расчет компонентов комплексного полного сопротивления контура намагничивания
- •Параметры расчетов :
- •Расчет постоянных коэффициентов основного контура г-образной схемы замещения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета рабочих характеристик для различных значений скольжения
- •Оценка степени оптимальности выбора геометрических размеров и размерных соотношений и параметры при критическом скольжении
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пусковых характеристик трехфазного асинхронного двигателя Расчет величин независящих от значения скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Расчет точного значения критического скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
- •Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя
- •Тепловой и вентиляционный расчет Расчет электрических потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет превышения температуры внутренней поверхности сердечника над температурой воздуха внутри двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
- •Параметры расчетов :
- •Вентиляцонный расчет
- •Параметры расчетов :
- •Расчет однослойной обмотки
- •Обоснование и описание конструкции рассчитанного двигателя
- •Список литературы
Параметры расчетов :
-
b'Z(2)=8.3 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
-
b''Z(2)=8.3 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
-
hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
-
b2(2)=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
-
Bδ=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
-
t2=18.38 мм - Зубцовое деление ротора
-
kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
Расчет ярма ротора
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
3.32 |
Максимальная индукция в ярме короткозамкнутого ротора Bj max=ƒ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1]. |
Bj max |
1.4 |
Тл |
3.33 |
Условная высота ярма ротора ΔD=0.75×(D2/2-hп(2)×10-3) ΔD=0.75×(0.1521/2-20.5×10-3)=0.0417 м |
ΔD |
0.0417 |
м |
3.34 |
Расчетная высота ярма ротора h'j=(2+p)/(3.2×p)×(D2×103/2-hп(2)) h'j=(2+2)/(3.2×2)×(0.1521×103/2-20.5)=34.7 мм Вид формулы соответствует условию 2p=2 или 2p=4 и Dj>ΔD(0.0518>0.0417) |
h'j |
34.7 |
мм |
3.35 |
Индукция в ярме ротора Bj=Φ/(2×kc×h'j×10-3×lδ) Bj=0.009839/(2×0.97×34.7×10-3×0.155)=0.943 Тл |
Bj |
0.943 |
Тл |
3.36 |
Отклонение индукции в ярме ротора ΔBj=Bj max-Bj ΔBj=1.4-0.943=0.457 Тл |
ΔBj |
0.457 |
Тл |
3.37 |
Плотность тока в стержне ротора J2=I2н.пред/qс J2=445.191/134.1=3.32 А/мм² |
J2 |
3.32 |
А/мм² |
3.38 |
Отклонение плотности тока в стержне ротора ΔJ2=3.5-J2 ΔJ2=3.5-3.32=0.18 А/мм² Вид формулы зависит от степени защиты двигателя (IP=IP44). |
ΔJ2 |
0.18 |
А/мм² |
Параметры расчетов :
-
IP=IP44 - Степень защиты
-
2p=4 - Число полюсов
-
D2=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
-
hп(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
-
p=2 - Число пар полюсов
-
Φ=0.009839 Вб - Расчетное значение магнитного потока
-
kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
-
lδ=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
-
I2н.пред=445.191 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
-
qс=134.1 мм² - Площадь сечения стержня ротора
Расчет геометрических размеров замыкающих колец
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
3.39 |
Плотность тока в замыкающих кольцах короткозамкнутого ротора Jкл=0.85×J2 Jкл=0.85×3.32=2.822 А/мм² |
Jкл |
2.822 |
А/мм² |
3.40 |
Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце Δ=2×sin(p×π/Z2) Δ=2×sin(2×π/26)=0.479 рад. |
Δ |
0.479 |
рад. |
3.41 |
Ток в замыкающем кольце Iкл=I2н.пред/Δ Iкл=445.191/0.479=929.418 А |
Iкл |
929.418 |
А |
3.42 |
Площадь поперечного сечения замыкающего кольца qкл=Iкл/Jкл qкл=929.418/2.822=329.35 мм² |
qкл |
329.35 |
мм² |
3.43 |
Высота сечения замыкающего кольца hкл=1.25×hп(2) hкл=1.25×20.5=25.625 мм |
hкл |
25.625 |
мм |
3.44 |
Ширина замыкающего кольца bкл=qкл/hкл bкл=329.35/25.625=12.9 мм |
bкл |
12.9 |
мм |
3.45 |
Средний диаметр замыкающего кольца Dкл.ср.=D2-hкл×10-3 Dкл.ср.=0.1521-25.625×10-3=0.1265 м |
Dкл.ср. |
0.1265 |
м |