Оглавление

  ПРИЛОЖЕНИЕ  А: схема двухслойной  обмотки

  ПРИЛОЖЕНИЕ  Б: круговая диаграмма

 

   ПРИЛОЖЕНИЕ  В: рабочие характеристики 
 
 

  Введение

  Электромашиностроение прошло большой путь развития, начиная  от простейших моделей, созданных полтора века назад, до современных электродвигателей и генераторов.

  Начиная с середины двадцатых годов, советские электромашиностроители приступили к созданию новых отечественных конструкций, а также к разработке теоретических вопросов и проведению исследований, связанных с проектированием машин. К середине тридцатых годов был создан и внедрён в производство ряд серий асинхронных двигателей, синхронных машин и машин постоянного тока. Развившиеся и окрепшие к этому периоду электромашиностроительные заводы выпускали разные серии машин, с несовпадающими техническими данными, конструкцией и технико-экономическими показателями, что влекло за собой затруднения для потребителей в части замены, ремонта и создания резерва машин.                                                                

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Расчёт  асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором  производим на основании [1].

   1 Магнитная  цепь двигателя.  Размеры, конфигурация, материал

   1.1 Главные размеры

   Высоту  оси вращения асинхронного двигателя определяем по таблице 9 – 1 на основании n₁ и Р_н.

   Для Р_н =85 кВт.

   n₁=1000об/мин.

   h=280 мм, 2р=6.

   Наружный  диаметр сердечника D_Н1 при стандартной высоте оси вращения h=225 мм выбираем из таблицы 9-2. При данных условиях D_Н1=406мм.

   Для определения внутреннего диаметра сердечника статора D₁ воспользуемся зависимостью D₁=f(D_Н1) приведённой в таблице 9 – 3. Для D_Н1=520 мм;

               D₁=0,72 D_Н1–3; (1.1)

               D₁=0,72∙520–3 = 371,4 мм.

   Принимаем D₁ = 225 мм.

   Из  рисунка 9 – 1 найдём среднее значение к_н=f(P₂) асинхронных двигателей:

         Для Р_н=85 кВт;

         k_н=0,975.

   Для двигателей с короткозамкнутым ротором  исполнения по защите IP44 предварительные значения h¢ по рисунку 9-2.

         Для Р_н=85 кВт;

         h¢=0,93.

   

   Для двигателей с короткозамкнутым ротором  исполнения по защите IP44 принимаем значение cos j¢ по рисунку 9 – 3,а при 2р = 6.

         cos j¢=0,87.

   Расчётная мощность для двигателей переменного тока определяется по формуле

               ; (1.2)

   где Р_Н  – номинальная мощность на валу;

         h¢ – КПД;

         cos j¢ – коэффициент мощности при номинальной нагрузке.

                Вт.

   8.Для  нахождения линейной нагрузки  обмотки статора А₁¢ воспользуемся рисунком 9 – 4 а. и таблицей 9 – 5.

   А₁¢ =445 × 0,915=407,175 А/см.

   При нахождении максимального значения магнитной индукции в воздушном зазоре будем использовать рисунок 9 – 4б. и таблицу 9 – 5.

   В_d¢=0,76 · 1,04=0,7904 Тл.

   Для определения длины сердечника статора  зададимся предварительным значением  обмоточного коэффициента, при 2р=6

   K_об1¢=0,9175.

   Найдём  расчётную длину сердечника l₁¢.

                ; (1.3)

   

                мм.

   Конструктивная  длина сердечника статора l₁ округляется до ближайшего кратного 5.

                 l₁= 220 мм.

   Коэффициент l найдём по формуле

               l= l₁ / D₁; (1.4)

               l=220 / 371 = 0,593.

   Из  таблиц 9 – 6 и 9 – 7 находим  l_max .                                                                           

   Для  двигателя  с 2р=6 определяем   l_max = (1,46 – 0,00071 × D_H1)∙ k₄ , (1.5)

   где k₄=1,05.

               l_max = (1,46 – 0,00071 · 520)∙1,05  = 1,16.

   1.2 Сердечник статора.

   Для данной высоты оси вращения выбираем марку стали 2312.

   Сердечник собираем из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.

   Для стали 2312 используем изолирование листов лакировкой.

   Коэффициент заполнения стали, принимаем равным

         k_С = 0,95.

   Количество  пазов на полюс и фазу выбираем из таблицы 9 – 8.

   При 2р = 6,

         h = 280 мм,

         q₁ =4.

   По  выбранному значению q₁ определяем количество пазов сердечника статора z₁ в соответствии с формулой

               z₁ = 2 р × m₁ × q₁; (1.6)

   m₁ – количество фаз.

               z₁ = 6 × 3 ×4 = 72.

   1.3 Сердечник ротора.

   Для данной высоты оси  вращения выбираем марку стали 2312.

   Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм.

   Для сердечника принимаем то же изолирование листов, что и для статора – лакировкой.

   Коэффициент заполнения стали принимаем равным

         k_c = 0,95.

   Размер  воздушного зазора между статором и  ротором d принимаем из таблицы 9 – 9.

   При h = 280 мм и 2р = 6.

         d = 0,8 мм.

   Скос  пазов   bck=1. 

   Наружный  диаметр сердечника ротора по формуле (9 – 5)

               D_Н2 = D₁ – 2 d; (1.7)

               D_Н2 = 371 – 2 × 0,8 =369,4 мм.

   Для высоты вращения h ³ 71 мм внутренний диаметр листов ротора рассчитываем по формуле

   

               D₂ » 0,23 × D_Н1; (1.8)

               D₂ » 0,23 × 520 = 119,6 мм.

   Длина сердечника ротора l₂ принимаем равной длине сердечника статора l₁  при h =280 мм.

               l₂ = l₁  = 220мм. (1.9)

   Количество  пазов на полюс и фазу находим  из соотношения

               q₂ = q₁ + 1 (1.10)

               q₂ = 4 + 1 =5.

   Количество  пазов в сердечнике для двигателя  с короткозамкнутым ротором находим  по таблице 9-12 при  q₁=6

               z₂ = 82; 

   2. Обмотка  статора

   2.1 Параметры, общие для любой обмотки

 

   Для нашего двигателя принимаем двухслойную  обмотку из провода марки ПЭТВ (класс нагревостойкости F), укладываемую в прямоугольные полуоткрытые пазы.

   Обычно  обмотку статора выполняют шестизонной; каждая зона равна 60 электрических  градуса. При шестизонной обмотке  коэффициент распределения

               k_Р1 = 0,5/(q₁sin(α/2)), где α=60/q₁=60º/4=15º (2.1)

               k_Р1 = 0,5/(4 × sin(7,5º)) = 0,96.

   Укорочение  шага принимаем равным

         b₁ ≈ 0,8,  при 2р=6.

   Двухслойную обмотку выполняем с укороченным шагом по по формуле

   

               У_п1 = b₁ × z₁ / 2p; (2.2)

               У_п1 = 0,8 × 72 / 6 = 9,6.

   Коэффициент укорочения определяется по формуле  (9-12)

   k_у1=sin(b₁∙90º)                                                  (2.3)