4.1 Выбираем для магнитопровода статора и ротора электротехническую сталь марки 2013, которая применяется для асинхронных двигателей с высотой вращения h=45-250мм.
4.2 Магнитное напряжение воздушного зазора
,
где μ0=4π*10-7(Гн/м) – коэффициент магнитной проницаемости воздушного зазора;
Вδ – индукция в воздушном зазоре;
Кδ – коэффициент воздушного зазора.
,
где Кδ1 – Коэффициент воздушного зазора для статора.
где 
Кδ2 – коэффициент воздушного зазора для ротора
где 
4.3 Магнитное напряжение зубцовой зоны статора
где hZ1=hП1=11 мм.
HZ1 – напряженность магнитного поля в зубце статора определяется по кривым намагничивания для принятой при проектировании, марки электротехнической стали для расчетного значения индукции в зубце статора
По табл.10 [1] находим НZ1=1150 А/м
4.4 Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
где hZ2=15,05 мм.
HZ2 – расчетная напряженность поля в зубцах ротора с параллельными гранями определяется в зависимости от индукции в зазоре.
По табл.10 [1] находим НZ2=1330 А/м.
4.5 Коэффициент насыщения зубцовой зоны
КZ должен находиться в диапазоне КZ=(1,2-1,6).
4.6 Магнитное напряжение ярма статора
где Lа – длина средней магнитной силовой линии статора.
где hа- высота ярма статора.
Тл
По табл.10 [1] находим На=654 А/м
4.7 Магнитное напряжение ярма ротора
где Lj- длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора.
Dj – диаметр вала ротора,
Нj – высота ярма ротора.
По табл.10 [1] находим Нj=146 А/м
4.8 Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи на пару полюсов
4.9 Коэффициент насыщения магнитной цепи
4.10 Намагничивающий ток обмотки статора
4.11 Относительное значение намагничивающего тока статора
|
|
Относительное значение намагничивающего тока должно находиться в диапазоне Iμ*=0,2-0,5.
5 Расчет параметров двигателя для рабочего режима
5.1 Длина лобовой части обмотки статора
где вкт- средняя ширина катушки определяется по дуге окружности, проходящей по серединам высоты паза.
Кл – коэффициент, определяется по табл.12[1].
В=0,01м – коэффициент для всыпной обмотки.
5.2 Длина вылета лобовой части обмотки статора
5.3 Средняя длина витка обмотки статора
5.4 Общая длина проводников фазы обмотки статора
5.5 Активное сопротивление обмотки статора
где ρ- удельное сопротивление проводника обмотки, при расчетной температуре. Для класса нагревостойкости изоляции F при расчетной температуре 1150С для медных проводников:
5.6 Относительное значение активного сопротивления обмотки статора
5.7 Активное сопротивление обмотки ротора
где сопротивление стержня
Сопротивление кольца
ρ115= 
Ом*м – удельное сопротивление литой алюминиевой обмотки ротора при температуре 1150С.
5.8 Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к числу витков обмотки статора
где КСК=1.
5.9 Относительное значение активного сопротивления обмотки ротора, приведенной к числу витков обмотки статора
5.10 Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора. Для пазов трапецеидальной формы
5.11 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния статора
где tZ1- зубцовое деление статора;
δ – величина воздушного зазора;
Кδ – коэффициент воздушного зазора.
где q1 – число пазов на полюс и фазу статора.
|
|
∆Z – коэффициент, величина которого определяется по рис.10 [1].
5.12 Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния статора
5.13 Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора
5.14 Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора в относительных единицах
5.15 Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора
5.16 Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора
где tZ2- зубцовое деление ротора;
δ – величина воздушного зазора;
Кδ – коэффициент воздушного зазора.
где ∆Z2 – коэффициент, величина которого определяется по рис.10 [1].
5.17 Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния ротора
5.18 
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Ом
5.19 Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное к числу витков обмотки статора
Ом
5.20 Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к числу витков обмотки статора в относительных единицах
Расчет потерь
Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали (основные и добавочные), электрические потери, вентиляционные, механические и добавочные при нагрузке.
6.1 Масса стали ярма статора
где hа1- высота ярма статора;
lСТ – длина сердечника статора;
КС- коэффициент заполнения сердечника статора сталью;
γС =7,8*103кг/м3 – удельная масса стали.
6.2 Масса стали зубцов статора
где hZ1,bZ1 – размеры зубцов статора;
Z1 – число зубцов статора.
6.3Потери в стали основные сердечника статора
где Р1.0/50 – удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц, для стали 2013 по табл. 13 [1].
|
|
β=1,3-1,5 – показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания;
Кḑа и КḑZ – коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерность распределения потока по сечениям участкам магнитопровода. Для машины мощностью меньше 250кВт можно принять Кḑа=1,6 и КḑZ=1,8.
6.4 Поверхностные потери в роторе
где рПОВ.2 – удельные поверхностные потери в стали зубцов ротора: 
К02 ≈(1,4-1,8) для асинхронных двигателей мощностью Р2≤250 кВт;
n0 – синхронная частота вращения магнитного поля;
В02 – амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре.
β02 – определяется по рис.11 [1].
6.5 Пульсационные потери в зубцах ротора
где Впул.2 - амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов ротора
ВZ2 – среднее значение индукции в зубце ротора;
mZ2 – масса стали зубцов ротора.
6.6 Сумма добавочных потерь в стали
6.7 Полные потери в стали
6.8 Потери механические в подшипниках и вентиляцию в двигателях с внешним обдувом при диаметре статора (0,1≤Dа≤0,5м)
где Кm=1,3(1-Da), при 2р=4.
6.9 Ток холостого хода двигателя
где активная составляющая тока холостого хода
Потери электрические в режиме холостого хода
6.9 Коэффициент мощности двигателя в режиме холостого хода
