Вариант 19
Необходимо рассчитать трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутой обмоткой ротора нормального исполнения для непрерывного, продолжительного режима работы с постоянной нагрузкой на валу при следующих номинальных параметрах:
1. Номинальная мощность 0,75 кВт.
2. Частота вращения 1000 об/мин.
3. Номинальное скольжение 8%.
4. Номинальный КПД 69%.
5. Номинальный коэффициент мощности 0,74.
6. Кратность максимального момента 
7. Кратность пускового момента 
8. Кратность пускового тока 
1 Выбор главных размеров.
1.1 Высота оси вращения h и внешний диаметр статора Dа(м). Предварительно определяем по (рис.1) [1] и округляем до ближайшего, стандартного значения по табл.1[1].
h=80мм, Dа=0,135м.
1.2 Внутренний диаметр статора
D=KD*Dа=0,7*0,135=0,0945м
Коэффициент 
=0,70 по табл.2[1].
1.3 Полюсное деление
1.4 Расчетная мощность двигателя
где КЕ=0,94 – коэффициент, характеризующий отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, предварительно определяется по рис.2[1].
1.5 Электромагнитные нагрузки двигателя предварительно определяем по рис.3[1]:
А=22*103А/м2- линейная нагрузка;
Вδ=0,85Тл – индукция в воздушном зазоре.
1.6 Обмоточный коэффициент обмотки статора Коб1 предварительно выбирают в зависимости от типа обмотки статора. Для двухслойной обмотки при 2р=4 Коб1=0,95.
1.7 Расчетная длина магнитопровода
Кβ- коэффициент формы магнитного поля предварительно принимаем 
.
1.8 Проверяем отношение расчетной длины магнитопровода к полюсному делению 
.
Отношение λ=1,5 находится в допустимых пределах.
Расчет обмотки, пазов и ярма статора. Выбор воздушного зазора.
2.1 Число пазов на один полюс и фазу статора q1 в пределах q1=2-5. Чаще
|
|
всего для машин малой мощности нормального исполнения принимают
q1=3 или 4.
Предельные значения 
; 
по рис.5 [1].
2.2 Тогда число пазов статора принимаем равным Z1=42
.
Тогда 
.
2.3 Зубцовое деление статора
2.4 Номинальный фазный ток обмотки статора
При напряжении промышленной сети 220/380 В и соединении обмоток
статора по схеме ∆/Y U1= U1ф=220В.
2.5 
Число эффективных проводников в пазу статора (предварительно при
условии, что число параллельных ветвей обмотки статора а=1).
UП/ = 
2.6 Число витков в фазе обмотки статора
2.7 Уточняем величину линейной нагрузки
2.8 Определяем величину магнитного потока в воздушном зазоре
2.9 Индукция в воздушном зазоре
αδ=0,64 – коэффициент полюсного перекрытия предварительно, значения А и Вδ находятся в допустимых пределах.
2.10 Определяем допустимую плотность тока в обмотке статора (предварительно):
где А*J произведение линейной нагрузки на плотность тока, выбираем по рис.6 [1].
2.10 Площадь поперечного сечения эффективного проводника обмотки статора (предварительно):
2.11 Окончательно сечение эффективного проводника определяем
следующим образом. Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ с
классом изоляции F и по таблице 4[1] подбираем диаметр dэл и сечение
qэл элементарного проводника обмотки статора. Затем выбираем число элементарных проводников nэл так, чтобы
Выбираем провод со следующими параметрами:
dэл=0,49мм; dэлИ=0,45мм; qэл=0,159 мм2.
2.13 Плотность тока в обмотке статора (окончательно):
2.14 Индукция в зубце и ярме статора ВZ1(Тл), Ва(Тл). Принимаем предварительно по табл.5[1]. Для паза статора, обеспечивающего параллельность граней зубцов и обмотки из круглого провода. ВZ1=1,75Тл, Ва=1,6Тл.
|
|
2.15 Ширина зубца статора (ориентировочно)
где lcn=lδ для асинхронного двигателя с аксиальной вентиляцией;
Кс- коэффициент заполнения сердечника статора сталью по табл.6[1].
2.16 Высота ярма статора
2.17 Размеры паза статора.
В асинхронных двигателях малой мощности применят трапецеидальные пазы, позволяющие получать зубцы с параллельными гранями.
Высота паза 
Ширина паза в нижней части:
Ширина паза в верхней части при β=450:
Высота шлица hш1=0,5мм, ширина шлица bш1=2мм, высота клина hк=2,5мм.
2.18 Площадь поперечного сечения паза статора трапецеидальной формы, в которой размещается обмотка, корпусная изоляция и прокладки
2.19 Площадь, занимаемая изоляцией в пазу
bиз=0,2мм.
2.20 Площадь, занимаемая прокладками в пазу для двигателей с высотой оси
Вращения h≤250мм.
2.21 Площадь поперечного сечения паза, остающаяся свободной для размещения проводников обмотки
мм2
2.22 Коэффициент заполнения паза
2.23 Воздушный зазор δ определяем в соответствии с рис.8 [1].
δ 
(0,25+D)*10-3= 0,25+0,0945=0,34*10-3м