Курсовая работа: Проектирование асинхронных двигателей

Рис. 2. Паз ротора.

2.5 Расчет магнитной цепи

2.5.1. Значения магнитных индукций:

BZ1 = =  = 1,73 Тл.

BZ2 = =  = 1,8 Тл.

Ba = == 1,45 Тл.

Bj = , где hj - расчетная высота ярма ротора,

hj = hп2 =  = 48,1 мм.

Bj = = 0,72 Тл.

2.5.2. Магнитное напряжение воздушного зазора:

Fδ = 1,59*106 Bδ kδ δ, где kδ - коэффициент воздушного зазора,

kδ = t1/(t1-gδ ), где g =  =  = 4,42.

kδ = = 1,25.

Fδ = 1,59*106*0,8*1,25*0,5*10-3 = 795 А.

2.5.3.Магнитные напряжения зубцовых зон:

статора: Fz1 = 2hz1Hz1

ротора: Fz2 = 2hz2Hz2

hz1 - расчетная высота зубца статора, hz1 = hп1 = 25,2 мм.

hz2 - расчетная высота зубца ротора, hz2 = hп2 - 0,1b2 = 36,9 - 0,1*3.7 = 36,5 мм.

Hz1 - значение напряженности поля в зубцах статора;

при BZ1 = 1,73 Тл для стали 2013 HZ1 = 1250 А/м [4, стр. 461].

Hz2 - значение напряженности поля в зубцах ротора;

при BZ21= 1,8 Тл для стали 2013 HZ2 = 1520 А/м [4, стр. 461].

Fz1 = 2*0,0252*1250 = 63 А,

Fz2 = 2*0,0365*1520 = 111 А.

2.5.4. Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

kz = 1+= 1+= 1,22. Коэффициент насыщения зубцовой зоны входит в рекомендуемые пределы ( 1.2 < kz < 1.5).

2.5.5. Магнитные напряжения ярм статора и ротора:

Fa = La Ha,

Fj = Lj Hj,

La - длина средней магнитной линии ярма статора,

La =  = = 0,1703 м.

Lj - длина средней магнитной линии потока в ярме ротора,

Lj = , где hj - высота спинки ротора,

hj =  - hп2 = - 36,9 = 48,1 мм.

Lj = =67,1 мм.

Ha и Hj - напряженности поля; Ba = 1,45 Тл Þ Ha = 450 А/м. [4, стр.460].

Bj = 0,72 Тл Þ Hj = 104 А/м. [4, стр.460].

Fа = 0,1703*450 = 76,67 А.

Fj = 0,067*104 = 7 А.

2.5.6. Магнитное напряжение на пару полюсов:

Fц = Fδ + Fz1 + Fz2 + Fa + Fj = 795 + 63 + 111 + 76.64 + 7= 1052.6 A.

2.5.7. Коэффициент насыщения магнитной цепи:

km = Fц / Fδ = 1052,6/795 = 1,3.

2.5.8. Намагничивающий ток:

Im =  = = 8,78 А.

Относительное значение: Im * = Im / I1н = 8,78 / 32,5 = 0,27.

2.6 Расчет параметров рабочего режима

2.6.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

r1 = r115*, где r115 - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Ом*м. Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура равна 115 градусам. Для меди r115 = 10-6/41 Ом*м. [4, стр.245].

L1 - общая длина эффективных проводников фазы обмотки статора, L1 = ср1w1, где

ср1 - средняя длина витка обмотки статора, ср1 = 2 (п1 +π1);

п1 - длина пазовой части, п1 = 1= 0,186 м.

π1- лобовая часть катушки, л1 = Kл*bкт +2В, где Kл =1,4 [4, стр.197].

В - длина вылета прямолинейной части катушки из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Принимаем В = 0,01 [4, стр.197].

bкт - средняя ширина катушки, bкт = b1, где b1 - относительное укорочение шага обмотки статора, b1 = 0,833 (п.2.2.7 ).

bкт = = 0,121 м.

л1 = 1,4*0,121 + 2*0,01 = 0,189 м,

ср1 = 2*(0,186 + 0,189) = 0,75 м.

Длина вылета лобовой части катушки:

выл = Kвыл *bкт + В = 0,5*0,145 + 0,02= 0,0825 м = 82,5 мм.

Kвыл = 0,5 [4, стр.197].

L1 = 0,75*144 = 108 м.

r1 =  = 0,498 Ом.

Относительное значение: r1* = r1= 0,498*= 0,043.

2.6.2. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

r2 = rс +, где rс - сопротивление стержня: rс = r115*;

для литой алюминиевой обмотки ротора r115 = 10-6 / 20,5 Ом*м. [4, стр.245].

rс = = 48,2*10-6 Ом.

rкл - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями: rкл = r115*=  = 0,789*10-6 Ом.

r2 = 48,2*10-6+ = 63*10-6 Ом.

Приводим r2 к числу витков обмотки статора:

r2 = r2* = 68,52*10-6* = 0,23 Ом.

Относительное значение: r2 * = r2 *= 0,23*= 0,02.

2.6.3. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

х1 = 15,8**(lп1 +lл1 +lд1 ), где

lп1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

lп1 = , где

h3 = (b1 - bш1)/2 = (5,9 – 3,7)/2 =1,1 мм.

h1 = 23,1 мм (п. 2.3.2).

Так как проводники закреплены пазовой крышкой, то h2 = 0.

k’b = 0,25(1 + 3β) = 0,25(1 + 3*0,833) = 0,88.

kb = 0,25(1 + 3 k’b) = 0,25(1 + 3*0,88) = 0,91.

lп1= = 1,643.

lл1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

lл1 = 0,34**(л - 0,64*b*t) = 0,34**(0,223 - 0,64*0,833*0,131)= 1,12.

lд1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

lд1 = *x, где x = 2*kск*kb - kоб12 *(1+bск2);

Так как отсутствует скос пазов, то bск = 0.

kск определяем в зависимости от t2/t1 и bск:

= = 1,23 ; bск = 0 Þ kск= 1,2 [4, стр. 201].

x = 2*1,2*1 - 0,9252*1,232 = 1,1.

lд1= = 1,63.

х1 = 15,8**(1,643 + 1,12 + 1,63 ) = 1,12 Ом.

Относительное значение: х1*= х1= 1,12*= 0,096.

2.6.4. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

х2 = 7,9*1 **(lп2 + lл2 + lд2)*10-6

lп2 = kд +, где

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10