Конструктивная разработка и расчет трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором. Расчет статора, его обмотки и зубцовой зоны. Обмотка и зубцовая зона фазного ротора. Расчет магнитной цепи. Магнитное напряжение зазора. Намагничивающий ток двигателя.
Аннотация к работе
Асинхронный двигатель является преобразователем электрической энергии в механическую и составляет основу большинства механизмов, использовавшихся во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время асинхронные двигатели потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электрической стали и других затрат.минимально допустимое расстояние от нижней точки наружной поверхности сердечника статора до опорной плоскости лап: - толщина стенки станины: - минимально допустимое расстояние от нижней точки литой станины до опорной плоскости лап: По таблице 5.1 [1] принимаем внешний диаметр сердечника статора . Внутренний диаметр сердечника статора: где - принимаем по таблице 5.2 [1]. коэффициент, равный отношению ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, определяем по рисунку 5.2 [1]. По рисунку 5.4 (а) [1] определяем индукцию в зазоре и линейную нагрузку статора .По рисунку 6.1 (3) [1] определяем максимально и минимально возможные размеры и зубцового деления статора. Возможный диапазон изменения числа пазов статора: Принимаем число пазов сердечника статора . Пазовое деление статора: Предварительное число эффективных проводников в пазу для минимального числа параллельных ветвей фазы : где - номинальный фазный ток обмотки статора: - Число последовательно соединенных витков фазы статора: Линейная нагрузка: Обмоточный коэффициент обмотки статора для первой гармонической магнитного поля в зазоре машины: где =1-коэффициент укорочения для однослойной обмотки. Для однослойных обмоток со сплошной фазной зоной условно принимают: - полюсное деление в пазовых делениях: -По таблице 6.3 [1] определяем допустимую индукцию в ярме и зубцах статора . Высота ярма: где - коэффициент заполнения сердечника сталью определяем по таблице 6.2 [1], марка стали 2212. Нижняя трапецеидальная часть паза занятая обмоткой: где - высота свободной от обмотки верхней части паза: Площадь поперечного сечения паза, занятая обмоткой вместе с изоляцией: Площадь корпусной изоляции: где - односторонняя толщина корпусной изоляции, мм, определяем по таблице 4.6 [1].Обмотку ротора выполняют с тем же числом полюсов = . Число пазов ротора: Обмоточный коэффициент обмотки ротора для первой гармонической магнитного поля в зазоре машины: где - коэффициент укорочения: Шаг двухслойной обмотки по пазам: Относительно укорочение шага: Полюсное деление в пазовых делениях: - коэффициент распределения для обмоток с целым числом пазов на полюс и фазу: номинальный фазный ток в обмотки ротора: - коэффициент, учитывающий влияние намагничивающего тока и зависящий от принятого в задании на проектирование коэффициента мощности: - Нижняя трапецеидальная часть паза занятая обмоткой: где - высота свободной от обмотки верхней части паза: Площадь поперечного сечения паза, занятая обмоткой вместе с изоляцией: Площадь корпусной изоляции: где - односторонняя толщина корпусной изоляции, мм, определяем по таблице 4.6 [1].Диаметр вала: где - значение коэффициента определяем по таблице 7.4 [1].асинхронный двигатель ротор статорКоэффициенты, учитывающие зубчатость сердечников статора и ротора: Магнитное напряжение зазора на пару полюсов: где - магнитная проницаемость вакуума;Расчетная высота зубца статора: Ширина верхней и нижней части зубца статора: Т.к , то расчетную ширину зубца принимаем .Расчетная высота зубцовой зоны ротора: Ширина верхней части зубца ротора: Ширина нижней части зубца ротора: ,то считают расчетную ширину зубцаВысота ярма:
Длина средней силовой линии в ярме статора:
Индукция в ярме статора:
Напряженность магнитного поля ярма статора определяем по таблице 8.5 [1]: Магнитное напряжение ярма статора:Высота ярма ротора при посадке сердечника ротора на вал: Длина средней силовой линии в ярме ротора: Расчетная высота ярма с учетом проникновения части магнитного потока в вал: где - число и диаметр аксиальных каналов в ярме, при отсутствии вентиляционных каналов принимаем .Суммарная МДС магнитной цепи на пару полюсов:
Коэффициент насыщения магнитной цепи:
Намагничивающий ток:
Намагничивающий ток в долях номинального тока:Коэффициенты: Средняя ширина катушки обмотки статора: Длина вылета лобовой части: Длина лобовой части: Средняя длина витка: Вследствие малых размеров элементарных проводников обмотки статора поверхностный эффект в них проявляется мало и активное сопротивление обмотки определяем без учета этого эффекта, . Коэффициенты, зависящие от относительного укорочения шага: Односторонняя толщина корпусной изоляции определяется по таблице 4.6 [1]: Высота части паза, занятой обмоткой: Коэффициент магнитной проводимости рассеяния пазов статора: Коэффициент учитывающий тип обмотки: Длина лобовой части средней катушки катушечной группы: Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния: Коэффициент, учитывающий размеры зубцовой зоны статора: Коэффициент, зависящий от числа пазов и скоса пазов: При , коэффициент дифференциального рассеяния: К