Введение

В данной пояснительной записки представлены результаты расчета трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 кВт число полюсов равно 6, линейное напряжение сети: 380 В, частота питающей сети 50 Гц. С высотой оси вращения – 250мм, магнитопроводы статора и ротора выполнены из стальной ленты, марка стали – 2013, станина литая из чугуна, класс нагревостойкости изоляции F..

Расчеты выполнены с учетом рекомендаций, изложенных в учебных пособиях: Копылов И. П. «Проектирование электрических машин»[1], Кравчик А. Э. «Асинхронный двигатель серии 4А: справочник» [2].

Выбор главных параметров.

1. Высота оси вращения h = 250 мм по [(1), с.343, рис. 9.18].

2. Внутренний диаметр статора при 2p = 6 и k_D = 0,72

Внешний диаметр статора D_a= 0,45 м по [(1), с.344, табл. 9.8]:

D = k_D D_a = 0,72∙ 0,45 = 0,33 м.

3. Полюсное деление:

τ = π D / (2p) = 3,14 ∙ 0,33 / 2 ∙ 3 = 0,17 м.

4. Расчетная мощность:

где k_E = 0,97 по [(1), с.345, рис.9.20]; η = 0,91 [(1), с.345, рис. 9.21, а];

cosφ = 0,89 [(1), c.345, рис. 9.21, a].

5. Электромагнитные нагрузки (предварительно)

по [(1), с.346, рис.9.22, б]:

A = 35,80 ∙ 10³ A/м, B_δ = 0,81 Тл.

6. Обмоточный коэффициент (предварительно) по [(1), с.348]:

k_об = 0,92.

7. Расчетная длина магнитопровода:

где коэффициент формы поля

синхронная угловая скорость двигателя Ω = = 104,72 рад / с.

8. Определяем критерий правильности выбора главных размеров:

Значение λ = 1 находится в допустимых пределах по [(1), рис. 9.25].

Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

9. Предельные значения t_Z1 по [(1), с.351, рис.9.26]:

10. Число пазов статора по [1, с.351, 9.16]:

Принимаем Z₁ = 72, тогда число пазов на полюс и фазу q₁ = Z₁ /(2 ∙ m)= =72/(2 ∙3∙ 3) = 4. Обмотка двухслойная.

11. Зубцовое деление статора (окончательно):

12. Число эффективных проводников в пазу:

13. Принимаем а = 1, тогда по [(1), 9.19 , с.352]:

u_п = a ∙ u_п = 10 проводников.

14. Окончательные значения число витков в фазе по [(1), 9.20 с.352]:

Линейная нагрузка по [(1), с.353, 9.21]:

Магнитный поток по [(1), с.353, 9.22]:

Для q = 4, k_об1 = 0,92 по [1, с.112, табл. 3.16]; для D_a = 0,45м, k_E = 0,97.

Индукция в воздушном зазоре по [1, с.353, 9.23]:

Значения А и находятся в допустимых значениях.

15. Плотность тока в обмотке статора.

Нагрев пазовой части обмотки зависит от произведения линейной нагрузки на плотность тока (AJ₁). Поэтому выбор допустимой плотности тока производится с учетом линейной нагрузки двигателя

где ₁ = 202∙ 10⁹ A² /м² по [(1), с.355, рис. 9.27, б,].

16. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно):

17. Сечение эффективного проводника (окончательно):

принимаем n_эл = 6, тогда q_эл = q_эф / n_эл = 8,62 /6 = 1,44 мм².

Принимаем обмоточный провод марки ПЭТМ − круглый медный эмалированный провод по [(1), табл. П 3.1]:

d_эл = 1,40 мм, q_эл = 1,54мм², q_{э.ср. =} n_эл ∙ q_эл = 9,23 мм².

18. Плотность тока в обмотке статора (окончательно):

Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

Для расчета магнитной цепи помимо длины воздушного зазора l_d необходимо определить полную конструктивную длину сердечника статора и длину стали сердечника статора (l₁ и l_ст1) и ротора (l₂ и l_ст2).

19. Принимаем предварительно по [(1), таб. 8.10]:

B_Z1 = 1,65 Тл, B_a = 1,65 Тл

где для оксидированной стали марки 2013, k_c = 0,97 по [(1), с.358, табл. 9.13]:

20. Размеры паза в штампе:

b_ш = 3,7 мм, h_ш = 1 мм по [(1), с.360], β = 45^о

21. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:

b`₁ = b₁ - ∆b_п =8,759 - 0,2 = 6,91 мм

b`₂ = b₂ - ∆b_п = 11,500 - 0,2 = 9,91 мм

h`_п.к = h_п.к - ∆h = 23,570 - 0,2 = 27,38 мм

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки:

_,

где односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0,2 мм

по [(1),табл.3.1].

22. Коэффициент заполнения паза:

Полученное значение допустимо для механизированной укладки обмотки.