Расчет размеров сердечника, числа пазов и обмотки фазного ротора
4.1 Наружный диаметр сердечника ротора, м:
 ,
|
где воздушный зазор принимается, м:
 .
|
(Значение 
округляется до четвертого знака).
4.2 Внутренний диаметр сердечника ротора (он же диаметр вала) в, м:
 .
|
4.3 Конструктивная длина сердечника и длина стали сердечника, м:
 .
|
4.5 Число пазов на полюс и фазу ротора:
 или  .
|
4.6 Число пазов ротора:
 ,
|
Число фаз обмотки ротора:
.
4.7 В двигателях с 
мм применяется двухслойная петлевая обмотка с мягкими секциями, которые выполняются из круглого провода и укладываются в полузакрытые трапецеидальные пазы (см. рисунок 4.1а). При 
мм применяется жесткая волновая обмотка, которая укладывается в полузакрытые прямоугольные пазы (см. рисунок 4.1б).
Расчет числа витков и эффективных проводников в пазу
а) Всыпная обмотка (с мягкими секциями)
а) б)
Рисунок 4.1 – Пазы ротора
4.8 Число витков обмотки (предварительное).
Для определения числа витков в фазе роторов с катушечной обмоткой предварительно задаются ЭДС фазы Е2, при которой напряжение на контактных кольцах (UК.К) в момент пуска двигателя приблизительно равно линейному номинальному напряжению двигателя. Обмотки роторов в большинстве случаев соединяют в звезду, при этом 
при 
мм соответственно. Если обмотку ротора соединяют в треугольник, то UК.К=Е2:
|
|
|
 .
|
Эффективное число проводников в пазу:
 целое четное число.
|
Число параллельных ветвей 
.
Уточненное число витков обмотки:
 .
|
После этого по (4.8) определяется уточненное значение Э.Д.С. Е2.
б) Обмотка с жесткими секциями
Эффективное число проводников волновой обмотки ротора всегда выбирается равным двум (т.е. 
), 
, поэтому
 .
|
После этого определяется Е2 по п. 4.8.
4.9 Ток обмотки ротора:
 .
|
где 
- рассчитывается по п. 2.8 с заменой индекса 1 на 2.
4.10 Сечение эффективного проводника (предварительно), мм:
 .
|
Для закрытых двигателей (степень защиты 
) 
А/мм2, для открытых (степень защиты 
) – на 20% больше.
4.11 Число элементарных проводников 
в эффективном проводнике во всыпных обмотках (с мягкими секциями) определяется так же, как и для обмотки статора. В обмотках же ротора с жесткими секциями 
.
4.12 Плотность тока в обмотке ротора (уточненное значение) А/мм2
 .
|
Расчет размеров пазов ротора
а) Расчет размеров трапецеидального полузакрытого паза ротора (см. рисунок 4.1а) с всыпной обмоткой производиться также как и для статора
|
|
|
5.1 Ширина зубца ротора, м:
 ,  ,
|
где, 
- по таблице (3.1).
5.2 Предварительная высота паза (м) ротора определяется по эмпирическим формулам:
 для  мм;
|
для 
мм.
5.3 Минимальная ширина паза
 ,  .
|
5.4 Ширина шлица 
и его высота 
(м) – по п. 3.5 заменой индекса 1 на 2.
5.5 Высота клиновой части: 
м.
5.6 Максимальная ширина паза
 ,  .
|
5.7 Площадь поперечного сечения паза и коэффициент заполнения паза определяется по п.п. 3.9 и 3.13, с заменой индекса 1 на 2.
в) Расчет размеров прямоугольного паза (см. рисунок 4.1б) обмотки ротора с прямоугольными секциями
5.8 Предварительная высота зубца – по п.5.2.
5.9 Предварительная ширина зубца ротора в наиболее узком месте, м:
 ,
|
- по таблице 3.1, 
- по (5.1).
5.10 Предварительная ширина паза в штампе, м:
 ;  .
|
5.11 После этого производится разработка конструкции паза согласно таблице 5.1. Сечение эффективного проводника известно из п. 4.10, число эффективных проводников в пазу жесткой обмотки ротора 
всегда равно двум ( ); размеры проводников (см. приложение 2) подбираются таким образом, чтобы высота и ширина паза с учетом изоляции были бы близки к предварительно найденным.
|
|
|
5.12 После этого определяются окончательно размеры паза ротора, и проверяются индукции в наиболее узком и в широком местах зубца ротора и в ярме по п.п 3.21, 3.22.
5.13 Окончательное значение плотности тока: 
.
Окончательные значения 
не должны превышать рекомендуемых значений – см. таблицу 3.1 и п.4.1
Таблица 5.1 - Изоляция катушечной обмотки фазных роторов асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт класса нагревостойкости В
| Часть обмотки | Позиция на рисунке | Материал
| Количество слоев | Двусторонняя толщина изоляции, мм | ||||
| Наименование, марка | Марка | Толщина,мм | по ширине | по высоте | по ширине | по высоте | ||
 Пазовая
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Разбухание изоляции от промазки лаком Стеклянная лента Всего на одну катушку Стеклолакоткань Гибкий миканит Стеклолакоткань Стеклотекстолит То же То же Допуск на укладку Всего на паз без клина Стеклянная лента Стеклолакоткань Стеклянная лента Толщина изоляции крайних катушек | - ЛЭС - ЛСБ ГФС ЛСБ СТ СТ СТ - - ЛЭС ЛСБ ЛЭС - | - 0,1 - 0,2 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 - - 0,2 0,2 0,2 - | - 1 слой в разбежку - 2 2 2 - - - - - 1 слой вполна-хлеста 1 слой вполна-хлеста 1 слой вполна-хлеста - | - 1 слой в разбежку - 3 3 3 1 1 1 - - 1 слой вполна-хлеста 1 слой вполна-хлеста 1 слой вполна-хлеста - | 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 0,4 - - - 0,5 2 0,8 0,8 0,8 1,6 | 0,1 0,2 0,3 0,6 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,8 4,7 0,8 0,8 0,8 1,6 |
Приложение 1
|
|
|
Диаметр и площади поперечного сечения круглых медных эмалированных проводов марок ПЭТ – 155
| Номинальный диаметр неизолированного провода, мм | Среднее значение диаметра изолированного провода, мм | Площадь поперечного сечения неизолированного провода, мм2 |
| 0,53 | 0,585 | 0,221 |
| 0,56 | 0,615 | 0,246 |
| 0,6 | 0,655 | 0,283 |
| 0,63 | 0,69 | 0,312 |
| 0,67 | 0,73 | 0,353 |
| 0,71 | 0,77 | 0,396 |
| 0,75 | 0,815 | 0,422 |
| 0,80 | 0,865 | 0,503 |
| 0,85 | 0,915 | 0,567 |
| 0,90 | 0,965 | 0,636 |
| 1,0 | 1,08 | 0,785 |
| 1,06 | 1,14 | 0,883 |
| 1,12 | 1,2 | 0,985 |
| 1,18 | 1,26 | 1,094 |
| 1,25 | 1,33 | 1,227 |
| 1,32 | 1,405 | 1,368 |
| 1,4 | 1,485 | 1,539 |
| 1,5 | 1,585 | 1,767 |
| 1,6 | 1,685 | 2,011 |
| 1,7 | 1,785 | 2,27 |
| 1,8 | 1,895 | 2,54 |
| 1,9 | 1,995 | 2,83 |
Приложение 2
Размеры и площади поперечного сечения прямоугольной проволки
| По большей стороне г.п. - δ | по меньшей стороне голого провода - а | ||||||||||||
| 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,12 | 3 | 3,15 | 3,35 | 3,55 | 4 | Примечание | |
| 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Двухсторонняя толщина изоляции прямоугольных обмоточных проводов ПЭТВП (класс нагревостойкости В) – 0,15мм, обмоточных проводов ПЭТП(класс нагревостойкости) - 0,2мм.
|
| 2,12 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 2,24 | 3,145 | 3,369 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 2,36 | - | 3,561 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
 2,5
| 3,285 | 3,785 | 3,887 | 4,137 | - | - | - | - | - | - | - | ||
| 2,65 | - | 4,025 | - | 4,407 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 2,8 | 3,985 | 4,265 | 4,397 | 4,677 | 4,957 | 5,237 | - | - | - | - | - | - | |
| 3 | - | 4,585 | - | 5,038 | - | 5,638 | - | - | - | - | - | - | |
| 3,15 | 4,51 | 4,825 | 4,992 | 5,307 | 5,622 | 5,937 | 6,315 | - | - | - | - | - | |
| 3,35 | - | 5,145 | - | 5,667 | - | 6,337 | 8,117 | - | - | - | - | - | |
| 3,75 | - | 5,785 | - | 6,837 | - | 7,137 | - | - | - | - | - | - | |
| 4 | 5,185 | 6,185 | 6,437 | 6,837 | 7,237 | 7,637 | 8,117 | - | - | - | - | - | |
| 4,25 | - | 6,585 | - | 7,287 | - | 8,137 | - | - | - | - | - | - | |
| 4,5 | 6,535 | 6,985 | 7,287 | 7,737 | 8,187 | 8,637 | 9,177 | 12,95 | 13,63 | ||||
| 5 | 7,285 | 7,785 | 8,137 | 8,637 | 9,137 | 9,637 | 10,24 | 14,45 | 15,2 | 16,2 | |||
| 5,3 | |||||||||||||
Продолжение приложения 2
| По большей стороне г.п. – b, мм | по меньшей стороне голого провода - а | ||||||||||||||||||||
| 1,18 | 1,32 | 1,4 | 1,5 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,12 | 2,65 | 2,8 | 3,15 | 3,75 | ||||||||||
| 5,6 | 6,393 | 8,101 | 7,625 | 8,185 | 9,717 | 10,28 | 10,84 | 11,51 | 14,29 | 15,13 | 17,09 | - | |||||||||
| 6 | - | - | 8,185 | - | 10,44 | - | 11,64 | - | - | 16,25 | 18,35 | - | |||||||||
| 6,3 | 7,219 | 9,101 | 8,605 | 9,235 | 10,98 | 11,61 | 12,24 | 12,99 | 16,15 | 17,09 | 19,3 | 22,77 | |||||||||
| 6,7 | - | 7,22 | - | - | 11,7 | - | 13,04 | - | - | 18,21 | - | - | |||||||||
| 7,1 | 8,163 | 7,76 | 8,35 | 8,99 | 10,5 | 11,3 | 11,9 | 13,9 | 15,0 | 16,2 | 17,5 | 20,3 | |||||||||
| 7,5 | 7,21 | 9,157 | 9,725 | 10,44 | 12,42 | 13,13 | 13,84 | 14,69 | - | 20,45 | 23,08 | - | |||||||||
| 8 | 9,225 | 10,35 | 10,99 | 11,79 | 14,04 | 14,84 | 15,64 | 16,6 | 20,65 | 21,85 | 24,65 | - | |||||||||
| 8,5 | - | - | 11,69 | - | 14,94 | - | 15,64 | 16,6 | - | 23,25 | 26,23 | 29,14 | |||||||||
| 9 | 10,41 | 11,67 | 12,39 | 13,29 | 15,84 | 16,74 | 17,64 | 18,72 | 23,3 | 24,65 | 27,8 | - | |||||||||
| 9,5 | - | - | 13,09 | - | 16,74 | - | 18,64 | - | - | 26,05 | 29,38 | 32,89 | |||||||||
| 10 | - | - | 13,79 | 14,79 | 17,64 | 18,64 | 19,64 | - | 25,95 | 27,45 | 30,95 | 36,64 | |||||||||
| 10,6 | - | - | 14,63 | - | 18,72 | - | 20,84 | 20,84 | 27,9 | 30,1 | 32,4 | 37,6 | |||||||||
| 11,2 | - | - | 15,47 | 16,59 | 19,8 | 20,92 | 22,04 | 23,38 | 29,13 | 30,81 | 34,73 | 41,14 | |||||||||
| 11,8 | - | - | - | - | 20,88 | - | 23,24 | - | - | 32,49 | 36,62 | - | |||||||||
| 12,5 | - | - | - | 20,8 | 24,2 | 26,1 | 27,9 | 32,4 | 35,0 | 37,7 | 40,7 | 47,2 | |||||||||
| 14,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||
| 15 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||
Продолжение приложения 2
| По большей стороне г.п. - δ | по меньшей стороне голого провода - а | ||||||||||||
| 3,28 | 3,35 | 3,53 | 3,55 | 3,75 | 3,8 | 4 | 4,1 | 4,25 | 4,4 | 4,5 | 4,75 | ||
| 16 | - | 53,05 | - | 56,25 | 59,14 | - | 63,14 | - | 67,14 | - | - | - | |
| 16,8 | 54,62 | - | 58,82 | - | - | 63,36 | - | 68,02 | - | 73,06 | - | - | |
 18,0
| 58,56 | - | 63,06 | - | - | 67,92 | - | 72,94 | - | 78,34 | - | - | |
| 19,5 | 63,48 | - | 68,35 | - | - | 73,68 | - | 79,09 | - | 84,94 | - | - | |
| 20 | - | - | - | - | - | - | 79,52 | - | - | - | |||
| 22 | 71,68 | - | 77,18 | - | - | 83,12 | - | 89,34 | - | 95,94 | - | - | |
| 25 | 81,52 | - | - | - | - | 94,52 | 99,52 | 101,64 | - | 109,14 | - | - | |
| 26,3 | - | - | 92,36 | - | - | 94,46 | - | 106,97 | - | 114,86 | - | - | |
| 30,0 | - | - | - | - | - | 113,52 | 119,52 | 122,14 | - | 131,14 | - | - | |
| 32,0 | - | - | - | - | - | - | - | 130,34 | - | 139,94 | - | - | |
| 35 | - | - | - | - | - | - | - | - | 153,14 | - | 163,64 | ||
Список литературы
1. Копылов И.П. Проектирование электрических машин. – М.: Энергия, 2002.
2. Копылов И.П. Электрические машины. – М.: Высшая школа, Логос, 2000. – 607 с.
3. Лихачев В.А. Электродвигатели асинхронные. – М.: Высшая школа, 2002.
4. Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
5. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. /Под ред. О.Д. Гольдберга. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа,2001. 430 с.
6. Кравчук А.Э., Шлаф М.М., Афонин Е.И., Соболевская Е.А. Справочник. Асинхронные двигатели серии 4А. – М.: Энергоиздат, 1982.
7. Государственные стандарты на электрические машины.
8. Жерве Г.К. Расчет асинхронного двигателя при перемотке. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1980.
9. Рубо Л.Г. Пересчет и ремонт асинхронных двигателей мощностью до 160 кВт. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1970.
10. Лопухина Е.М., СеменчуковГ.А. Проектирование асинхронных двигателей с применением ЭВМ . М.: Высшая школа, 1980. 359 с.
11. Попов В.И., Ахунов Т.А., Макаров Л.Н. Современные асинхронные машины: Новая Российская серия РА. - М.: Издательство «Знак», 1999. 256 с.
12. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2 Электротехничесикие изделия и устройства /Под. общ. ред. В.Г. Герасимова. - М.: Издательство МЭИ, 19998. 518 с.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 452; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!