Построение круговой диаграммы.

11.1 Выбираем масштаб тока:

.

Принимаем c_I=3 .

11.2 Определяем диаметр рабочего круга:

.

11.3 Определяем масштаб мощности:

.

11.4 На векторной диаграмме откладываем следующие отрезки:

ВС=2·ρ·100=2·0,0071·100=1,42 мм;

ВЕ=;

ВF=.

12 Максимальный момент.

12.1 Переменная часть коэффициента статора :

.

12.2 Составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора, зависящая от насыщения:

.

12.3 Переменная часть коэффициента ротора:

.

12.4 Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора, зависящая от насыщения:

.

12.5 Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения:

.

12.6 Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, не зависящее от насыщения:

.

12.7 Ток ротора, соответствующий максимальному моменту:

12.8 Полное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте:

.

12.9 Полное сопротивление схемы замещения при бесконечно большом скольжении:

.

12.10 Эквивалентное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте:

.

12.11 Кратность максимального момента:

.

12.12 Скольжение при максимальном моменте:

.

13 Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент.

13.1 Высота стержня клетки ротора:

.

13.2 Приведенная высота стержня ротора:

.

13.3 Коэффициент (определяем по рис 9-23 [1,183]):

φ=1,6.

13.4 Расчетная глубина проникновения тока в стержень:

.

13.5 Коэффициент вытеснения тока :

.

13.6 Активное сопротивление стержня при 20⁰С для пускового режима:

.

13.7 Активное сопротивление обмотки ротора при 20⁰С , приведенное к обмотке статора:

.

13.8 Коэффициент( определяем по рис 9-23 [1,184]):

ψ=0,58.

13.9 Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора:

.

13.10 Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора при пуске:

.

13.11 Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя:

.

.

13.12 Активное сопротивление короткого замыкания при пуске:

.

13.13 Ток ротора при пуске двигателя:

13.14 Полное сопротивление схемы замещения при пуске:

.

13.15 Индуктивное сопротивление схемы замещения при пуске:

.

13.16 Активная и реактивная составляющие тока статора при пуске:

13.17 Фазный ток статора при пуске:

.

13.18 Кратность начального пускового тока:

.

13.19 Активное сопротивление ротора при пуске, приведенное к статору:

.

13.20 Кратность начального пускового момента:

.

14 Тепловой и вентиляционный расчеты.

14.1 Тепловой расчет обмотки статора

14.1.1 Потери в обмотке статора при максимальной допустимой температуре:

.

14.1.2 Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора:

.

14.1.3 Условный периметр поперечного сечения трапецеидального полузакрытого паза:

.

14.1.4 Условная поверхность охлаждения пазов:

.

14.1.5 Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки:

.

14.1.6 Условная поверхность охлаждения двигателей без охлаждающих ребер на станине:

.

14.1.7 Удельный тепловой поток от потерь в стали, отнесенных к внутренней поверхности охлаждения активной части статора:

;

где k=0,84 – определяем по таблица 9-25 [1,188] .

14.1.8 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки, отнесенных к поверхности охлаждения пазов:

.

14.1.9 Удельный тепловой поток от потерь в лобовых частях обмотки, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей обмотки:

.

14.1.10 Окружная скорость ротора:

.

14.1.11 Превышение температуры внутренней поверхности активной части статора над температурой воздуха внутри машины:

;

где - коэффициент теплоотдачи поверхности статора (определяем по рис 9-24 [1,190]).

14.1.12 Перепад температуры в изоляции паза и катушек из круглого провода:

;

где - эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции в пазу, включающий воздушные прослойки;

- эквивалентный коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушки (принимаем по рис 9-26 [1,191]).

14.1.13 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри двигателя:

.

14.1.14 Перепад температуры в изоляции лобовых частей катушек из круглых проводов:

.

14.1.15 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины:

14.1.16 Потери в двигателе, передаваемые воздуху внутри двигателя:

14.1.17 Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой наружного воздуха :

;

где - коэффициент подогрева воздуха (находим по рис 9-25 [1,190]).

14.1.18 Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного воздуха :

.

14.1.19 Потери в обмотке ротора при максимально допускаемой температуре:

.

14.2 Тепловой расчет обмотки фазного ротора.

14.2.1 Условная наружная поверхность охлаждения активной части ротора:

.

14.2.2 Условный периметр поперечного сечения :

.

14.2.3 Условная поверхность охлаждения пазов и лобовых частей обмотки:

.

.

14.2.4 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки ротора отнесенных к наружной поверхности охлаждения активной части ротора:

.

14.2.5 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки ротора отнесенный к поверхности охлаждения пазов:

.

14.2.6 Удельный тепловой поток от потерь в лобовых частях обмотки ротора, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей обмотки:

.

14.2.7 Превышение температуры наружной поверхности активной части ротора над температурой воздуха внутри машины.

;

где - коэффициент теплоотдачи поверхности ротора.

14.2.8 Перепад температуры в изоляции проводов и пазов

;

где b_и.2= 1,6 мм – односторонняя толщина изоляции в пазу ротора.

14.2.9 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:

.

14.2.10 Перепад температуры в изоляции проводов и катушек лобовых частей обмотки:

;

где b_и.л.2= 1,6 мм – односторонняя толщина изоляции катушек в лобовой части.

14.2.11 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри двигателя:

14.2.12 Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного воздуха:

.

14.3 Вентиляционный расчет.

14.3.1 Необходимый расход воздуха:

;

где С_В=1100 - теплоемкость воздуха;

- превышение температуры выходящего из машины воздуха над входящим.

14.3.2 Коэффициент, зависящий от частоты вращения :

.

14.3.3 Расход воздуха, который может быть обеспечен радиальной вентиляцией:

.

14.3.4 Напор воздуха, развиваемый при радиальной вентиляции:

.

15 Масса двигателя и динамический момент инерции ротора.

15.1 Масса изолированных проводов обмотки статора:

15.2 Масса неизолированных проводов обмотки фазного ротора:

.

15.3 Масса стали сердечников статора и ротора:

15.4 Масса изоляции статора:

15.5 Масса изоляции фазного ротора:

15.6 Масса конструкционных материалов:

15.7 Масса двигателя:

15.8 Динамический момент инерции:

.

16 Механический расчет вала.

Принимаем соединение вала электродвигателя с приводным механизмом через упругую муфту: тип муфты – МУВП 1 – 70 .

m=38,43 кг; D=250 мм;

L=288 мм; l₁=58 мм.

B₁=70 мм

Длины участков вала

а=270 мм ; l=5200 мм ;

b=2500 мм ; c=140 мм.

Таблица 2.

Участок b
di ,мм	Ji ,мм^4 х10^4	yi ,мм		yi^3 ,мм^3	, мм^3	, мм^-1		yi^2 ,мм^2	, мм^2	, мм^-2
75	155,32	20		8000	8000	0,0052		400	400	0,00026
93,4	373,56	250		156,25·10^5	156,17·10^5	4,18		62500	62100	0,0166
Sb=4,1852								S0=0,01688
Участок a
di ,мм	Ji ,мм^4		хi ,мм		хi^3 ,мм^3		, мм^3		, мм^-1
75	15,53·10^5		20		8000		8000		0,0052
95	39,98·10^5		60		2,16·10^5		2,08·10^5		0,052
100	49,09·10^5		170		49,13·10^5		46,97·10^5		0,957
93,4	37,356		270		196,83·10^5		147,7·10^5		3,954
Sa=4,9682

Где - экваториальный момент инерции