2.4.1 Фазный ток двигателя, А
,
где gГ – площадь поперечного сечения неизолированного провода; j – плотность тока, А/мм2.
Плотность тока в двигателях до 45 кВт основного исполнения и степенью защиты IP 44 можно принимать в пределах от 5 до 7 А/мм2, меньшие значения плотности тока относятся к мощным двигателям.
2.4.2 Полная мощность электродвигателя, кВ·А
.
2.4.3 Ориентировочная мощность на валу, кВт
,
η и cos φ – принимаются ориентировочно по справочникам или из приложения 5.
По каталогу для двигателей серии 4А принимается номинальная мощность двигателя. Определяется номинальный ток.
2.4.4 Линейная нагрузка электродвигателя, А/м
.
Полученное значение линейной нагрузки сравнивается с рекомендуемым (приложение 2). При больших отклонениях обмотку двигателя необходимо пересчитать, задавшись другим значением индукции.
Выбор типа обмотки, составление схемы и таблицы обмотки
Обмотки электродвигателей переменного тока подразделяются на однослойные (концентрические и цепные) и двухслойные (петлевые).
Однослойные обмотки при укладке в пазы полностью занимают площадь паза и поэтому имеют более высокий коэффициент заполнения, они просты в изготовлении и при ремонте. В электродвигателях серий 4А и АИР с высотами оси вращения от 50 до 160 мм включительно на все числа полюсов, за исключением двухполюсных с высотами оси вращения 160 мм, обмотки выполняются однослойными.
Электродвигатели на все числа полюсов с высотами оси вращения от 180 до 355 мм и двухполюсные электродвигатели с высотами оси вращения 160 мм выполняются с всыпными двухслойными обмотками. Двухслойная обмотка является шаблонной и может быть выполнена с любым шагом. Шаг двухслойной обмотки, как правило, выбирается укороченным. Степень укорочения при четырех и более полюсах принимается в диапазоне от 0,75 до 0,85, а для обмоток с двумя полюсами она принимается в диапазоне от 0,56 до 0,75.
Определение размера и массы обмотки
2.6.1 Средняя длина катушек, мм
.
2.6.2 Длина лобовой части обмотки статора, мм
.
Коэффициенты kл и В принимаются из табл.2.1.
Таблица 2.1 – Значения коэффициентов kл и В
Число полюсов 2 р | kл | В, мм |
1,2 | ||
1,3 | ||
1,4 | ||
1,5 |
2.6.3 Средняя длина полувитка обмотки, мм
.
2.6.4 Масса меди обмотки статора без изоляции, кг
.
Расчет магнитной цепи
Начертить разрез магнитной цепи электродвигателя (сердечника статора и ротора). Показать полюсные зоны, синим карандашом показать средние силовые линии, выделить расчетный участок магнитной цепи при 2 р >2.
После этого приступить к расчету.
2.7.1 Уточнить значение потока по принятому числу витков, Вб
.
2.7.2 Магнитная индукция в зазоре, Тл
.
2.7.3 Магнитное напряжение (магнитодвижущая сила - МДС) в воздушном зазоре, А
,
где kδ – коэффициент воздушного зазора. При полузакрытых пазах ротора и статора
,
где
.
При закрытых пазах ротора
kδ = kδ 1.
2.7.4 МДС в зубцах статора, А
.
Hz 1 определяется по значению индукции в зубцах по табл. 6.2. приложения 6.
2.7.5 МДС в зубцах ротора, А
.
2.7.6 МДС в ярме статора, А
.
Hc по значению Вс определяется по табл. 6.1. приложения 6.
Длина средней магнитной линии потока в ярме статора, мм
.
2.7.7 МДС в ярме ротора, А
.
Длина средней магнитной силовой линии потока в ярме ротора, мм
.
2.7.8 Полная магнитодвижущая сила магнитной цепи двигателя на пару полюсов, А
.
2.7.9 Намагничивающий ток, А
.
2.8 Построение зависимости Iμ=f(U)
По методике, изложенной в п. 2.7. для нескольких значений напряжения рассчитать намагничивающий ток Iμ и результаты представить в виде табл. 2.2.
Таблица 2.2 – Расчет намагничивающего тока Iμ
Величины | Напряжение в о. е. ![]() | ||||
0,7 | 0,85 | 1,15 | 1,3 | ||
Ф, Вб | |||||
Вδ, Тл | |||||
Fδ, A | |||||
Вz1, Тл | |||||
Fz1, A | |||||
Вz2, Тл | |||||
Fz2, A | |||||
Вc, Тл | |||||
Fc, A | |||||
Вр, Тл | |||||
Fр, A | |||||
F, A | |||||
Iμ, A |
По результатам построить график.
2.9 Построение зависимости Iμ=f(ω) при номинальном напряжении
Принимая число витков равным 0,7; 0,85; 1; 1,15; 1,3 ωн, определить Ф и все остальные величины, приведенные в таблице (п. 2.8.). Если напряженность магнитного поля при ω = 0,7 ωн, или при U = 1,3 Uн будет выходить за пределы табличных значений, то её следует определить путем экстраполяции данных таблиц 6.1 и 6.2 приложения 6.