Курсовая работа: Проектирование асинхронных двигателей

h’1 = h1 - DhП= 23,1 – 0,2 = 22,9 мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

Sп = Sиз Sпр, где

Sпр - площадь поперечного сечения прокладок;

Sпр = 0,4b2 + 0,9b1 = 0,4*7,91+0,9*5,9 = 8,47 мм2.

Sиз = bиз*(2 hа + b1 + b2) - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу;

bиз - односторонняя толщина изоляции в пазу. [4, стр.61] Þ bиз = 0,4 мм.

Sиз = 0,4*(2*23,8+7,91+5,9) = 24,564 мм2.

Sп = 24,564 - 8,47 = 120,51 мм2.

2.3.4. Вычисляем коэффициент заполнения паза:

kЗ = [(dиз)2*Uп*nэл] / Sп = (1,5852*36*1)/ 120,51 = 0,75.

Полученное значение коэффициента заполнения паза входит в рекомендуемые пределы при ручной укладке обмотки [4, стр.66].

2.3.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

Рис. 1. Паз статора

2.4. Расчет ротора.

2.4.1. Определяем воздушный зазор [4, стр.181] d = 0,5 мм.

2.4.2. Определяем число пазов ротора [4, стр. 185] Z2 = 58.

2.4.3. Внешний диаметр ротора D2 = D2d = 0,2512*0,0005= 0,15 м.

2.4.4. Длина магнитопровода ротора 2 = 1 = 0,186 м.

2.4.5. Зубцовое деление t2 = (p D2)/ Z2 = (3,14*0,251)/ 58 = 0,0135 м = 13,5 мм.

2.4.6. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал:

DJ = DВ = kВDа = 0,23*0,349 = 0,08 м = 80 мм, где kВ = 0,23 [4, стр.191].

2.4.7. Ток в стержне ротора I2 = ki I1ni, где ki - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I1 / I2. ki = 0,925 [4, стр.183];

ni - коэффициент приведения токов,

ni = (2m1w1kоб1 ) / Z2 = (2*3*144*0,925) / 58 =13,8.

I2 = 0,925*32,5*13,8 = 414,9 А.

2.4.8. Площадь поперечного сечения стержня:

qс = I2 / J2, где J2 - плотность тока в стержнях ротора, при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J2 = (2¸3,5) А/мм2 [4, стр.186]. Берем J2 = 2,2 А/м м2, тогда

qс = 414,9 / (2,2*106) = 166*10-6 м2 = 188,6 мм2.

2.4.9. Паз ротора – по рис.2.

Размеры шлица bш = 1,5 мм; hш = 0,7 мм. Высота перемычки над пазом h’ш = 0,3 мм [4, стр.188].

Допустимая ширина зубца:

bZ2 =  = = 6,19 мм, где BZ2 - индукция в зубцах ротора, BZ2 = 1,8 Тл [4, стр.174].

Размеры паза:

b1=== 6,94 мм.

b2 = = = 3,7 мм.

Согласно рекомендациям [4, стр.189] округляем b1 и b2 до десятых: b1 =7 мм, b2 = 3,7 мм.

h1 = (b1 - b2)Z2 / (2p) = (7 – 3,7)*58/6,28 = 30,5 мм.

Полная высота паза:

hп2 = hш + hш +0,5b1 +h1 +0,5b2 = 1+0,7+0,5*7+30,5+0,5*3,7 = 36,9 мм.

Сечение стержня:

qс = (p/8)(b1 + b2) + 0,5(b1 + b2) h1 = (p/8)(7+3,72)+0,5(7+3,7)*30,5 = 187,8 мм2.

2.4.10. Плотность тока в стержне:

J2 = I2 / qс = 414,9 / 187,6*10-6 = 2,21 А/м2.

2.4.11.Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:

qкл = Iкл / Jкл, где Jкл - плотность тока в замыкающих кольцах:

Jкл = 0,85J2 = 0,85*2,21= 1,88 А/мм2.

Iкл - ток в кольцах, Iкл = I2 / D; где D = 2*sin  = 2sin  = 0,324.

Iкл = 414,9 / 0,324 = 1280 А;

qкл = 1280 / 1,88 = 681,15 мм2.

2.4.12. Размеры замыкающих колец.

bкл = 1,25hп2 = 1,25*36,9 = 46,1 мм.

aкл = qкл / bкл = 681,15 / 46,1 = 14.8 мм.

qкл = bкл * aкл = 46,1 *14,8 = 682,3 мм2.

Dк. ср = D2 - bкл = 250 – 46,1 = 203,9 мм.

2.4.13. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога: