книги / Проектирование электрических машин
..pdfгде по (6-259)
с2— (h — &шг)(1 — ) =
= (15,2— 1,5)(1— 0,5) = 6 ,8 5 мм;
^п2£нас “ ^п2| — Д^п2иас =
= 1 ,7 4 - 0 ,3 8 = 1,36.
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с уче том влияния насыщения по (6-263)
ЯД2.,ас = \ 2 *в = 2,08-0,5 = 1,04.
Приведенное индуктивное сопротивле ние фазы обмотки ротора с учетом влияния вытеснения тока и насыщения по (6-265)
*2|„ас = *2 " ' =
3,01 |
|
= * *02 5^45 = |
° , 5 6 3 0 м , |
где |
|
^ |н а с = ^паЕнвс + ^дгпао ^ла = |
|
= 1 ,3 6 + 1,04 + |
0,61 = 3 ,0 1 . |
Сопротивление взаимной индукции об моток в пусковом режиме:
по (6-266)
xiia — xii Г& = 27'6в^ |
=42’72; |
|||||
по |
(6-267) |
|
|
|
|
|
|
с1пнас |
1_|_ *й»пп |
1+ |
|||
|
|
|
|
*J2n |
|
|
|
|
|
|
0,559 |
|
|
|
|
|
+ |
г- 1,013. |
|
|
|
|
|
42,72: |
|
|
|
|
Расчет токов и моментов: |
|
||||
по (6-268) |
|
|
|
|
|
|
|
ав = |
|
П + |
Сщпвс |
= 0 ,4 0 2 + |
|
|
|
+ |
1 ,0 1 3 -0 ,2 7 2 = |
0,678; |
||
|
= |
*|цас + с1п нас *21нас = |
||||
|
= 0 ,5 5 9 + |
1 ,0 1 3 -0 ,5 6 3 = |
1,129; |
|||
по |
(6-269) |
|
,'=__ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,678*+ 1,129? |
|
|
|||
по |
(6-271) |
|
|
|
|
|
|
|
|
У Ч + К |
+ ^ п )2 |
||
|
/,= /а |
Cinцас *i»n |
|
|||
|
|
|
|
|
||
= 167,1 |
V 0 , 6 7 8 * + (1 ,1 2 9 + |
42,72)1 |
||||
|
|
1 ,0 1 3 .4 2 ,7 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
= 169, З А . |
|
|
Полученное зиапснне тока Л состав ляет 96,5% принятого при расчете влияния насыщения на параметры, что допустимо.
Относительные значения
Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых харак теристик (см. табл. 6-32) по средним зна чениям сопротивлении х 1||ас и л25ияс» соот* цетствующнм скольжениям 5=0,24-0,1 по (6-272):
*inac
Cinнас + ■*211130
0,196
«0,15,
0,62
Ш + ° ' 73
после чего рассчитываем точку характери стики, соответствующую s,iP=0,15: Л1тв*.= =2,5.
Кратности пускового и максимального моментов и пускового тока спроектирован ного двигателя удовлетворяют требованиям ГОСТ.
Тепловой расчет
59. Превышение температуры внутрен ней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя по (6-314):
|
Л DljOLy |
389,9 + 270,8 |
|
= 0,2 |
= 16,19°С |
' я - 0 ,185-0,13' |
|
[по табл. 6-30 К = 0,2; по (6-312) Р'3 , |
|
21\ |
1 ,0 7 -1 0 1 2 -^^= 3 8 9 ,9 Вт; |
= каР; |
|
031 let |
0,722 |
по рис. 6-69,6 |
cti = 108 Вт/(м*-°С)]. |
Перепад температуры в изоляции па зовой части обмотки статора но (6-315)
Дйц; |
__ ^э.п! | |
1*113,П |
. |
+ bj |
|
|
яэкв |
|
16Хэ|;п |
|
389,9 |
1 |
|
3 |
|
(0,4-10- |
|||
|
~ 48-0,06-0,13'^ 0,16 |
+ |
||
|
, 0,01 +0,0076 \ |
__ |
||
|
16-1,1 |
J |
0,04 |
|
[по |
(6-316) Яп1= 2Лп+&,+Ь2= 2 -2 1,2+ |
|||
+ 10+7,5» 60 ым=0,06 м; |
|
|
251
для пзоляцпн класса |
пагревостойкостн |
|
F Х,кв=0,16 Вт/(м-°С); |
по рис. 6-62 для |
|
d/dn3—1,25/1,33=0,94 |
находим |
Лэ..0= |
= 1,1 Вт/(м-°С)1.
Перепад температуры по толщине изо ляции лобовых частей по (6-319):
^9,Л1 |
{ ^ИЭ,Л1 ^ |
\ |
ДФиэ,л1= 22j/7n];/jii у ХаКВ |
12ЯэК„ J |
|
692,9-21,2-10~~3* |
0,08вС |
|
|
= |
|
2-48-0,06-0,231-12-11 |
|
|
[по(6-313)Р;1л1 = Ар Р91^ = |
||
= 1,07- И) !2 |
= 6Э2, 9 Вт; |
|
Пщ — /7П1 = |
0,06 м; Ьцз,ni — 0). |
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над темпера турой воздуха внутри машины по (6-320):
*Рэ,л
АФщ)В,Л1'
2лО/ВЫЛ1 ai
0,2-692,9
15,18°С.
2я-0,185-74,8-10-3- 105
Средпее превышение температуры об мотки статора над температурой воздуха внутри машины по (6-321)
дф*_ |
(AftnoBi + Afyi3.ni)2/i ^ |
|
|
lepi |
|
■ (А д пз.л 1 + А1&П0В|Л1) 21м |
|
|
|
lepi |
|
|
(16,19+ 3,64)-2-0,13 |
|
“ |
0,722 |
+ |
+ (JLS1+ 15.13)2-0.231 = 0,722
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружа ющей среды по (6-322):
ДО в = |
1457 |
74,3°С |
|
,98-2i |
|||
$кор а в |
|
||
[по (6-326) 2Р'в = |
ЕР' - ( 1 - |
К) (Р ;|П, + |
|
+ ^ т .о с „ ) -0 .9 Р мех = |
2091 - |
—(1—0 ,2)(389,9+270,8)—0,9-117=1457 Вт, где ZГ = 2Р + (*р - 1) (Рэ1+ Рэ2)=1991+
+ (1,07— 1) (1012 + 413,2) =2091 Вт; по (6-327) iSKOn = ( л О а + 8 П р ) ( /х + 2 /ВЫЛ1) =
=(я-0,272 + 8-0,33) (0,13 + 2-0,0748) =
=0,98м3, где по рис. 6-63 /7р=0,33 м3 для Л=160 мм; по рис. 6-59,6 а „= 20 Вт/(.м3х Х°С) для Р а = 0,272 м].
Среднее превышение температуры об мотки статора над температурой окружа ющей среды по (6-328):
Д6 , = Дв[ + ДФВ = 74,3 + 16,9 = 91,2СС .
60. Расчет вентиляции. Требуемый для |
||||
охлаждения расход |
воздуха |
по |
(6-340) |
|
*WSP; |
5,05-1457 |
= |
0,09 м3/с |
|
1100Дйп |
||||
1100-74,3 |
|
|
||
по (6-341)km |
- |
К |
|
|
|
|
|
=2'5/ |
!^ |
0-272 = 6'05]- |
|
|
Расход воздуха, |
обеспечиваемый |
на |
|
ружным вентилятором, по (6-342) |
|
|||
|
= |
0 ,18 м3/с; |
|
|
|
|
QB > Q B- |
|
|
б) |
Расчет асинхронного двигателя с |
|||
с фазным ротором |
|
|||
Техническое задание |
|
|
||
ный |
Спроектировать |
трехфазный асинхрон |
||
двигатель с |
фазным ротором. |
Р2= |
||
= 132 кВт, 2р=6, |
£/=380/600 В; конструк |
тивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты IP23; категория размеще ния УЗ.
За базовую |
принимаем конструкцию |
|
двигателей 4АН. |
|
|
Выбор главных размеров |
||
1. По рис. 6 |
-7,6 принимаем Л=315 мм; |
|
по табл. |
6-6 Р „=590 мм=0,59 м. |
|
2. По |
(6-2 ) |
|
D = KD Da = 0,72-0,59 =
= 0,425 м |по табл. 6-7 для 2р = 6
|
Ко = 0 ,7 2 ]. |
|||
3. По (6-3) |
|
|
||
|
яР |
я-0,425 |
‘ 0,2225 м. |
|
Х~ |
2р ~ |
6 |
||
|
||||
4. По (6-4) |
|
|
||
Р' — Р-г —~ — = 132— |
||||
|
•Hcosq) |
0,92-0,8 |
||
|
|
= 159,8 кВт |
||
[Ад= 0,98 — по |
рис. 6-8; |
Ц=0,92; cos <р= |
||
= 0,88 — по рис, 6-10]. |
|
|||
5. По |
(6-6) |
|
|
,Г
6 ~ DKlkB koQl ABb =
_____________ 159 800
0 ,4253- 104.7- 1, Ц -0 ,92-51- Ю3-0 .84 = = 0,193 w 0,19 м
252
[ по (6-5)
/50
^ ~ 2 л — = 2я — = Ю 4,7 рад/с;
А = 51 • Ю3 А/м; |
по рис. 6-12,6 |
Рй = 0,84Тл; |
АоВ1» 0 ,9 2 ]. |
т 0,2225 Окончательно принимаем:
Da = 0,59 м; Р = 0,425 м; /1 = /в = 0,19м.
Расчет зубцовой зонт н обмотки статора
7. По |
(6-16) |
пР |
яР _ |
||
|
|
|
|||
|
|
|
tvnax |
hir.in |
|
я-425 |
я-425 |
>0,7 -s- 78,5 |
|||
~ |
22 |
^ |
17 |
||
|
|||||
(по табл. |
6-9 |
ty = 17-*-22 мм]. |
|||
8. Принимаем: |
Z, |
72 |
|||
Z1 = 72, |
|
||||
41 |
= |
= 4 ; |
|||
1 |
|
2pm |
6-3 |
||
яР |
и-0,425 |
18,54 -10-»M . |
|||
|
|
|
- = |
||
|
|
72 |
|
=18,54
9.По (6-Г7)
,nDA я -0 ,425-51 • Ю3— ^ <-|
*43-72
[по (6-18)
______ :а—
1,1 mUin Vcos Ф
132 000 — _ ,43 д ] ; Ю-0,92-0,1
по (6-19)
и„ = о н '= 3-6,61 = 19,83.
Принимаем: я=3; Ип—20.
10.По (6-20)
Щ |
«и zi |
20-72 = 80. |
|
2am |
2-3-3 |
||
|
|||
11. По (6-21) |
2-143-80-3_ |
||
|
|
||
А = ~ 1 ф ~ ~ ~ |
я -0.425 |
=51,41-Ю3 А/м.
12.k0a = kpi kyi = 0,958-0,966=0,925
|по табл. |
3-13 для q - 4 kpi = 0,958; по |
|
(3-4) |
= sin |
P — s*n ~£m0,833= 0,966, |
= f = ^ |
6 |
= |
l 2 l |
2p |
|
J |
|
13. |
По |
(6-22) |
0,98-380
4&i,toj /i0oj /j 4-1,11-80-0,925-50
=22,67-10-3 B6.
14.По (6-23)
рФ |
3-22,67-10-3- = 0,842Тл. |
|
fl D*o |
0,425-0,19 |
|
15. По (6-24) |
||
9эф1 |
143 |
|
3-5,06-10s |
||
|
||
9,42-10-* Mr = 9,42 мм* |
||
(АЛ) _ |
260-10» |
А51,41-10*
где по рис. 6-16,<3(A/j) = 260-10» А*/м3 .
Обмотка нз подразделенных катушек, провод прямоугольный, гсая = 2. Предвари тельно
Чап |
M L = |
^ 4 j i МЙ». |
|
«ал |
2 |
16.По (6-29)
_ |
_ м |
_ |
_ |
Oznuin — |
D |
. |
. — |
|
В гм ах ‘с и |
*с |
0,842-18,54-lO—з-0.19
~1,9-0,19-0,95
=8,65-10“ 3 м = 8,65 мм
[по табл. 6-10 Bzmi„= l,9 Тл; по табл. 6-11 для стали 2312 Ас=0,95].
17.Предварительно
bn = (l — bilmin = |
18,54 — 8,65 = 9,89 мм; |
по (6-35) |
|
*эл = 0 >5 К ~ |
Днэ) = ° * 5 К — 26иэ - |
— Дбп) = 0 ,5 (9 ,8 9 — 2-1,1 — 0,3) = 3,7 мм
[по табл. 3-7 Ьиз= 1,1 мм; по § 6-5 ДЬи = =0,3 мм]-
18.По табл. П-29 выбираем провод
ПЭТГЫ55 1,4-3,55
Чал = 4,755 мм*; ?Эфf = Чап" 0л =
=4,755-2 = 9,51 мм*.
19.С учетом табл. 3-7 составляем таб лицу заполнения паза (табл. 6-33). Разме ры паза в штампе (рис. 6-68, а) принима
ем с учетом припусков ДЬи и Ahu.
253
Таблица б-ЗЗ
Заполнение |
паза ртатора |
|||
|
|
|
Размеры паза, мм |
|
Наименование |
по ширине |
ПО пысотс |
||
|
|
|
||
Обмоточный |
про |
3,67X2= |
1,52X20= |
|
вод |
изолиро |
=7,34 |
=30.4 |
|
ванный |
|
1,52Х |
|
|
Х3.67 |
|
|
|
4,6 |
Пазовая |
изоляция |
2 ,2 |
||
и допуск на ук- |
|
|
||
ЛЗДКу |
(ПО |
табл. |
|
|
3-7) |
паз без |
9,54 |
34,9 |
|
Всего на |
||||
клина |
|
|
|
|
Рис. 6-68. Пазы спроектированного двига теля, Рг=132 кВт; 2р=6, L/„=380/660 В.
20. |
По (6-27) уточняем |
|
г |
Лн |
Щ |
1 = |
|
= 3^751: io-ч =Б-01 •108 А/м3- |
21. |
По рис. 6-21 6=0,9 мм. |
22. D3 = D — 26 = 0,425 — 2-0,0009 =
=0,4232 м.
+А Й . Х Г
Ц.ОбмоТКУ рртора ПЫПОДИПСМ стерж невой волновой с <7= 472, тогда Z2=
=2p2/nj!92=6-3-4l5=81.
25 t |
_ я °г _ |
я -0,4232 |
|
Да |
8] |
= |
16,41 • 10 |
3 м = 16,41 мм. |
26. По (6-58) |
|
|
|
М»а = 2 р ^ |
= 6 - 4 ,6 = ?7. |
27. По (6-60) |
|
28.По (6-60)
/2 = ViV<-=0,91,143.2,87 = 373,4Л
[по рис. 6-22 |
|
/г* = 0,91; |
по (6-61) |
v{ = |
|||
ЩЩко(Я |
3-80,0,925 |
__ 2 |
|
||||
~~ m2w2tf0o< |
3-27-0,955 |
|
|
||||
где по (3-12) |
|
0.5 |
|
|
0,5 |
|
|
^0(32 = |
^р2 ~ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= 0,956 |
|
|
|
|
при q = 4 |
; |
7V=2• 4-j-1 = 9 |
(см. гл. |
3)| . |
|||
29. По (6-62) |
|
|
|
|
|||
q |
i s . = . |
37:3-4— = |
65,5-10—« м2 = |
||||
9эф1 |
J t |
5,7-10* |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 65,6 мм2 |
|
|
||
[принимаем /з= 5,7-Ю*А/м2 . |
|
||||||
30. Предварительно 6п2 =0,3б /а=0,35Х |
|||||||
XI 6,41=5,74 мм; |
|
|
|
|
|||
|
бэла = 6П2 — 2Лцз2 — А^л = |
|
|||||
= 5 ,7 4 — 1,7 - |
0,3 = 3,74мм |
|
|||||
[6,i32= 1 >7 мм — по табл. 3-11, |
ДЬи= 0 ,3 мм]. |
||||||
По табл. П-29 выбираем провод |
а = |
||||||
=3,8 мм; 6=16,8 мм; <?D<I>I= 63,36 мма. |
|||||||
... |
- |
|
, |
/а |
|
373,4 |
,■ |
31. |
Уточняем /а = |
“---- = |
^ ~ qr~ ,n- |
||||
|
|
|
|
9офа |
63,36-10-° |
=5,89-10® А/м2.
32.С учетом данны* табл. 3-11 состав ляем таблицу заполнения паза ротора
(табл. 6-34). Размеры лаза а штампе (рис. 6-68, б) принимаем с учетом припусков Д6„ и ДАц.
|
|
|
Т а б л и ц а 6-34 |
||
|
Заполнение |
паза ротора |
|||
Наименование |
Размеры На лаз, мм |
||||
по шприце |
пр рыррте |
||||
|
|
|
|||
Стержни |
обмот |
3,8 |
16,8X2= |
||
ки — |
неизоли |
|
=33,6 |
||
рованная |
медь |
|
|
||
3,8X16,8 |
|
1,7 |
4,0 |
||
Пазовая |
изоляция |
||||
и допуск йа ук |
|
|
|||
ладку |
(по |
табл. |
|
|
|
3-11) |
паз без |
5,6 |
37,6 |
||
Всего на |
|||||
клина |
|
|
|
|
u ^ V T u tn ^ - = V J ,i i a S - т |
33. |
Проверяем индукцию в наиболее |
|
Щ |
81 |
узком месте зубца роторц (см. табл. 6-Ю); |
|
= 219,4 В. |
|
по (6-64) |
|
254