ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

Главные размеры

1.1.1.Определим по табл. 9-1 значение высоты вращения h, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:

h =112 мм

 

1.1.2. Определим по табл. 9-2 значение наружного диаметра сердечника Dн1, зная значение высоты вращения h:

Dн1 = 197 мм

1.1.3. Определим по табл. 9-3 значение внутреннего диаметра статора D1, зная значения числа полюсов 2p и наружного диаметра сердечника Dн1:

D1= 0,61∙ Dн1- 4

D1= 116,7мм

 

1.1.4. Определим по рис. 9-1 значение k_H, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:

k_H =0,98

1.1.5. Определим по рис. 9-2а предварительное значение КПД η', зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:

η' = 0,878

1.1.6. Определим по рис. 9-3а предварительное значение cosꞌφ, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:

cosꞌφ = 0,877

1.1.7. Определим по форм. 1-11 расчетную мощность P`:

E₁= k_Н ∙U1_ном = 215,6 в ; Pꞌ = k_Н∙ P2/( η'∙ cosφ) = 9545 Вт

1.1.8. Определим значение электромагнитной нагрузки Aꞌ1, определив среднее значение по рис. 9-4а, зная значение наружного диаметра сердечника Dн1, и определив по табл. 9-5 значение поправочного коэффициента k1:

Aꞌ1cp = 266 А/см ; k1=0,93 ; Aꞌ1= Aꞌ1cp∙ k1 = 266∙0,93 = 247,38А/см

1.1.9. Определим значение электромагнитной нагрузки Вꞌδ определив среднее значение по рис. 9-4б, зная значение наружного диаметра сердечника Dн1, и определив по табл. 9-5 значение поправочного коэффициента k2:

В^ꞌδср=0,875; k2 = 1; Вꞌδ = Вꞌδср∙k2 = 0,856∙1 = 0,875 Тл

1.1.10. Определим из § 9-3 предварительное значение обмоточного коэффициента kꞌоб, зная значение числа полюсов 2p:

kꞌоб = 0,79

1.1.11. Определим по форм. 1-30 расчетную длину сердечника lꞌ1:

lꞌ1= 8,27∙10⁷∙ Pꞌ/(( D1)²∙n1∙Aꞌ1∙ Вꞌδ∙kꞌоб) = 114 мм

1.1.12. Определим конструктивную длину сердечника статора l1, учитывая расчетную длину сердечника lꞌ1:

l1 = 115 мм

1.1.13. Определим по форм. 9-2 отношение λ:

λ = l1/D1 = 115/116,17 = 0,9899

1.1.14. Определим по табл. 9-6 предельно допустимое отношение λmax, зная значения наружного диаметра сердечника Dн1 и поправочного коэффициента k4 определяемого из табл.9-7:

k4 = 0,95; λmax = (1,46-0,00071∙ Dн1) ∙ k4 = 1,254

Сердечник статора

1.2.1. Сердечник статора собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов. Для данного сердечника рекомендуется применять следующую марку холоднокатаной изотропной электротехнической стали - сталь 2013 (для 50 < h < 250 мм). Для стали 2013 используют изолирование листов оксидированием.

1.2.2. Коэффициент заполнения kс заданного способа изолирования:

kс = 0,97

1.2.3. Определим по табл. 9-8 количество пазов на полюс и фазу q1, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:

q1= 4

1.2.4. Определим по форм. 9-3 количество пазов сердечника статора z1:

z1 = 2∙p∙m∙q1 = 24

Сердечник ротора

1.3.1. Сердечник ротора собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Марки стали и изоляционные покрытия такие же, как в статоре.

1.3.2. Коэффициент заполнения kс заданного способа изолирования:

kс = 0,97

1.3.3. Значение βск для двигателей с h < 1600 мм равно:

βск = 1

1.3.4. Определим по табл. 9-9 значение воздушного зазора между статором и ротором δ, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:

δ = 0,5

1.3.5. Найдем по форм. 9-5 наружный диаметр сердечника ротора Dн2:

Dн2 = D1-2∙ δ ; Dн2 = 115,17 мм

1.3.6. Определим по форм. 9-6 внутренний диаметр листов ротора D2, для случая h ≥71 мм:

D2 = 0,23∙Dн1 = 0,23∙197 = 45,31 мм

1.3.7. Определим из § 9-3 значение длины сердечника ротора l2, для случая h ≤ 250 мм:

l2 = l1 = 115 мм

1.3.8. Определим по табл. 9-12 количество пазов в сердечнике ротора z2, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:

z2 = 19

РАСЧЁТ СТАТОРА

 

Для рассчитываемого двигателя принимаем однослойную всыпную концентрическую обмотку (табл. 9-4) из провода марки ПЭТП - 155 (класс нагревостойкости F) (графические материалы: рис. 1), укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы (графические материалы: рис. 2).

Параметры, общие для любой обмотки

2.1.1. Определим по форм. 9-9 значение коэффициента распределения kр1, учитывая что обмотка статора шестизонная (каждая зона равна 60 эл. град.)

α = 60^◦/q1 ; kр1 = 0,5/(q1∙sin(α/2)); kр1 = 0,9577

2.1.2. Определим из § 9-4 значение укорочения шага β1:

β1 = 1

2.1.3. По форм. 9-10 значение диаметрального шага по пазам Yп1:

Yп1 = z1/2p; Yп1 = 24/2 =12

2.1.4. По форм. 9-12 значение коэффициента укорочения Kу1:

Ку1 = sin(β1∙π/2) = 1

2.1.5. По форм. 9-13 значение обмоточного коэффициента Kоб1:

Kоб1 = Ку1∙ kр1 = 0,958

2.1.6. Определим по форм. 9-14 предварительное значение магнитного потока Фꞌ:

Фꞌ= Вꞌδ∙D1∙l1∙10^-6/p = 0,0117 Вб

2.1.7. Определим по форм. 9-15 предварительное количество витков в обмотке фазы ωꞌ1:

ωꞌ1 = k_Н∙U1ном/(222∙ Kоб1∙ (f1/50) ∙Фꞌ) = 86,7528

2.1.8. Определим из § 9-4 количество параллельных ветвей обмотки статора a1:

a1 = 1

2.1.9. Определим по форм. 9-16 предварительное количество эффективных проводников Nп1ꞌ:

Nп1ꞌ = ωꞌ1∙a1/(p∙q1) = 21,6882

2.1.10. Определим из § 9-4 количество эффективных проводников Nп1:

Nп1 = 25

2.1.11. Определим по форм. 9-17 уточненное количество витков в обмотке фазы ω1:

ω1 = Nп1∙p∙q1/a1 = 100

2.1.12. Определим по форм. 9-18 уточненное значение магнитного потока Ф:

Ф = Фꞌ∙ωꞌ1/ ω1 = 0,0101 Вб

2.1.13. Определим по форм. 9-19 уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре Bδ:

Bδ = В´δ∙ω`1/ ω1 = 0,7591 Тл

2.1.14. Определим по форм. 9-20 предварительное значение номинального фазного тока I1:

I1 = P2/(3∙Uном∙η'∙cosφꞌ) = 14,7579 A

2.1.15. Определим по форм. 9-21 уточненное значение линейной нагрузки статора A1:

A1 = 10∙Nп1∙z1∙I1/(π∙D1∙a1) = 242,622 A/см

Полученное уточненное значение линейной нагрузки статора A1 (242,622/см) не отличается от предварительного Aꞌ1 (247,38 А/см) более чем на 10%, следовательно расчет произведен верно.

2.1.16. Определим по табл. 9-13 среднее магнитной индукции в спинке статора Bс1, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:

Bс1 = 1,65 Тл

2.1.17. Определим по форм. 9-22 значение зубцового деления по внутреннему диаметру статора t1:

t1 = π∙D1/z1 = 15,2066