Обмотка статора. Параметры, общие для любой обмотки.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 13Следующая ⇒

Для двигателя №1 принимаем однослойную всыпную концентрическую обмотку (табл. 9-4) из провода марки ПЭТВ (класс нагревостойкости В), укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы (рис. 9-7). Для двигателя №2 принимаем двухслойную обмотку из жестких катушек (табл. 9-4), выполняемую проводом ПЭТП-155 (класс нагревостойкости F), укладываемую в прямоугольные полуоткрытые пазы (рис. 9-9).

Последовательность расчета

Условные обозначения

Источник

Двигатель №1

Двигатель №2

k_p1

(9-9)

0,5 / [3sin(60 / (3·2))] = 0,96

0,5 / [4sin(60 / (4·2))]=0,959

₁, о. е.

§ 9-4

1,0

0,75

y_п1, р. паз y_п1, р. паз

(9-10) (9-11)

36 / 4 = 9 —

— 0,75·72 / 6 = 9

k_у1

(9-12)

1,0

(0,75·90⁰) = 0,924

k_об1

(9-13)

0,96·1 = 0,96

0,959·0,924 = 0,886

Ф’, Вб

(9-14)

0,885·153·115·10^-6 / 2 = 0,0078

0,875·422·225·10^-6 / 3 = 0,0277

₁

(9-15)

₁

§ 9-4

N’_п1

(9-16)

128·1 / (2·3) = 21,3

68·3 / (3·4) = 17

N_п1

§ 9-4

17 = 8 + 9

₁

(9-17)

21·2·3 / 1 = 126

17·3·4 / 3 = 68

Ф, Вб

(9-18)

0,0078·128 / 126 = 0,0079

0,0277·68 / 68 = 0,0227

, Тл

(9-19)

0,885·128 / 126 = 0,9

0,875·68 / 68 = 0,875

₁, A

(9-20)

7,5·10³ / (3·220·0,87·0,86) = 15,2

160·10³ / (3·380·0,93·0,88) = 171,5

А₁, А/см

(9-21)

В_с1, Тл

табл. 9-13

1,65

1,55

t₁, мм

(9-22)

Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами

В_з1, Тл

табл. 9-14

1,85

—

b_з1, мм

(9-23)

13,3·0,9 / (0,97·1,85) = 6,67

—

h_с1, мм

(9-24)

7,9·10³ / (2·0,97·115·1,65) = 21,5

—

h_п1, мм

(9-25)

[(233 – 153) / 2] – 21,5 = 18,5

—

b₁, мм

(9-26)

[

(153 + 2·18,5) / 36]–6,67 = 9,9

—

b’_ш1, мм

(9-34)

—

b₂, мм

(9-27)

[

(153 + 2·0,5 – 3,5) – 36·6,67] / (36 –

) = 7,07

—

Проверка b₁ и b₂, мм

(9-28)

36(9,9 – 7,07) +

(7,07 – 3,5) – 2

(18,5 – 0,5) = 0

—

S_п1, мм²

(9-29)

—

S’_п1, мм²

(9-30)

—

S_и, мм²

(9-31)

0,25(2·18,5 + 9,9 + 7,07) = 13,5

—

S_пр, мм²

(9-32)

0,5·9,9 + 0,75·7,07 = 10,25

—

S’’_п1, мм²

(9-33)

136,8 –13,5 –10,25 = 113,1

—

c(d’)², мм²

(9-36) § 9-4

113,1·0,75 / 21 = 4,04 k’_п = 0,75

—

§ 9-4

—

d’ мм

(9-37)

—

d / d’, мм

приложение 1

1,32 / 1,405

—

S, мм²

приложение 1

1,368

—

k_п

(9-35)

21·2·1,405² / 113,1 = 0,73

—

b’’_ш1, мм

(9-38)

1,405 + 2·0,25+0,4 = 2,305; принимаем b_ш1 = b’_ш1 = 3,5

—

J₁, А / мм²

(9-39)

15,2 / (2·1,368·1) = 5,56

—

A₁J₁, А² / (см· мм²)

§ 9-4

239·5,56 = 1329

—

(A₁J₁)_доп, А² / (см· мм²)

рис. 9-8

2100·0,75 = 1575

—

t_ср1, мм

(9-40)

(153 + 18,5) / 36 = 15

—

b_ср1, мм

(9-41)

15·9 = 135

—

_л1, мм

(9-42)

(1,16 +0,14·2)135+15 = 209

—

_ср1, мм

(9-43)

2(115 + 209) = 648

—

_в1, мм

(9-44)

(0,19+0,1·2)·135+10= 62,65

—

Обмотка статора с прямоугольными полуоткрытыми пазами

B’_з1max, Тл

табл. 9-16

—

1,8

h_ш1, мм

§ 9-4

—

1,0

h_к, мм

§ 9-4

—

3,0

t_1min, мм

(9-46)

—

(422+2·1+2·3) / 72 = 18,8

b’_з1min, мм

(9-47)

—

18,8·0,875 / (0.95·1,8) = 9,6

b’_п1, мм

(9-48)

—

18,8 – 9,6 = 9,2

b_ш1, мм

(9-49)

—

0,6·9,2 = 5,5

N_ш

§ 9-4

—

2b_и, мм

табл. 9-17

—

2,2

b’_эф,мм

(9-50)

—

(9,2 – 2,2 – 0,3) / 1 = 6,7

N_в

(9-51)

—

17/1 = 17

h’_с1, мм

(9-24)

—

2,77·10⁴ / (2·0,95·225·1,55) = 41,8

h’_п1, мм

(9-25)

—

(590 – 422) / 2– 41,8 = 42,2

h’_эф, мм

(9-52), табл. 9-17

—

(42,2–4,5–3–1–0,3)/17= 1,96

S’_эф, мм²

(9-53)

—

1,96·6,7 = 13,14

§ 9-4

—

c_b

§ 9-4

—

c_а

§ 9-4

—

100

’, мм

(9-54), приложение 3

—

1,96 / 1 – 0,15 = 1,81

101

b’, мм

(9-55)

—

6,7 / 2 – 0,15 = 3,2

102

b, мм

приложение 2

—

1,8×3,35

103

S, мм²

то же

—

5,667

104

h_п1, мм

(9-56)

—

17·1(1,8+0,15)+4,5+0,3=38

105

b_п1, мм

(9-57)

—

1·2(3,35+0,15)+2,2+0,3= 9,5

106

h_с1, мм

из (9-25)

—

(590 – 422) / 2 – 38 = 46

107

b_з1min, мм

(9-58)

—

18,8 – 9,5 = 9,3

108

B_з1_max, мм

(9-59)

—

18,8·0,875 / 9,3·0,95) = 1,8

109

J₁, А / мм²

(9-39)

—

171,5 / (2·5,667·3) = 5,04

110

A₁J₁, А² / (см·мм²)

§ 9-4

—

528·5,04 = 2661

111

(A₁J₁)_доп, А² / (см·мм²)

рис. 9-8, табл. 9-15

—

3350·0,86 = 2880

112

t_ср1, мм

(9-40)

—

(422 + 38) / 72 = 0

113

b_ср1, мм

(9-41)

—

20·9 = 180

114

_л1, мм

(9-60)

—

1,3·180 + 38 + 50 = 322

115

_ср1, мм

(9-43)

—

2(225 + 322) = 1094

116

_в1, мм

(9-62)

—

0,4·180 + 38 / 2 + 25 = 116

§ 9-5. Обмотка короткозамкнутого ротора

Обмотка ротора с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами.Пазы ротора имеют обычно овальную форму (рис. 9-10а, б), причем радиусы r₁ и r₂ принимают такими, чтобы стенки зубцов были параллельны (b_з2 = const) на протяжении расстояния h₁. Такие пазы применяют в двигателях с h≤250 мм. В двигателях с h≤132 мм пазы обычно выполняют полузакрытыми, а с h≥160 мм – закрытыми.

Рис 9-10. Пазы короткозамкнутого ротора:

-овальные полузакрытые;

- овальные закрытые;

-бутылочной формы

Примерные значения высот пазов короткозамкнутого ротора h_п2 приведены на рис. 9-12. Чем больше принимаемое значение h_п2, тем меньше высота спинки ротора h_с2 и соответственно больше магнитная индукция в спинке В_с2. Если при проверке расчетом значение В_с2 превысит предел, равный 1,6 Тл, то высоту паза h_п2, принятую из рисунка, снижают. Расчет размеров зубцовой зоны (зубцов и пазов) ротора начинают с определения ширины зубца b_з2, исходя из средних значений магнитной индукции в зубцах ротора В_з2 (табл. 9-18).

Таблица 9-18

h, мм	2р	В_з2 (Тл) для двигателей со степенью защиты
h, мм	2р	IP44	IP23
50 – 132	2; 4; 6; 8	1,60 – 1,80	1,85 – 2,05
160 – 250	2	1,75 – 1,95	1,85 – 2,05
160 – 250	4; ;6 ;8	1,70 – 1,90	1,75 – 1,95
280 – 355	2	1,60 – 1,80	1,80 – 2,00
	4	1,80 – 2,00	2,00 – 2,20
	6; 8; 10; 12	1,70 – 1,90	1,80 – 2,00

Определяют радиусы пазов r₁ и r₂, обеспечивающие постоянство b_з2. Если окажется, что r₂<1 (для h≤132 мм) или r₂<2 (для h≥160 мм), то следует уменьшить b_з2, повысив В_з2.

Определение размеров овальных полузакрытых и закрытых пазов производят в такой последовательности:

Высота паза (мм)	h_п2 – из рис. 9-12
Расчетная высота спинки ротора (мм):
для h≤63 мм, 2р = 2		(9-64)
для h≤63 мм, 2р≥4		(9-65)
для h≥71 мм, 2р = 2		(9-66)
для h≥71 мм, 2р≥4		(9-67)
Магнитная индукция в спинке ротора (Тл)		(9-68)
Зубцовое деление по наружному диаметру ротора (мм)		(9-69)
Магнитная индукция в зубцах ротора (Тл)	B_з2 – по табл. 9-18
Ширина зубца (мм)		(9-70)
Меньший радиус паза (мм)		(9-71)
Больший радиус паза (мм)		(9-72)
Расстояние между центрами радиусов (мм)		(9-73)
Проверка правильности определения r₁ и r₂ исходя из условия b_з2 = const		(9-74)
Площадь поперечного сечения стержня, равная площади поперечного сечения паза в штампе (мм²)		(9-75)

Здесь для полузакрытого паза h_ш2 = 0,5÷0,75 мм; h₂ = 0; b_ш2 = 1,0÷1,5 мм; для закрытого паза h_ш2 = 0,7 мм; h₂ = 0,3 мм; b_ш2 = 1,5 мм. При отсутствии аксиальных каналов в роторе d_к2 = 0.

Пазы ротора бутылочной формы. Пазы короткозамкнутого ротора двигателей с h = 280÷355 мм обычно имеют бутылочную форму и выполняются закрытыми (рис. 9-10 в). Размеры нижней части бутылочного паза выбирают так, чтобы обеспечить равновеликое поперечное сечение зубцов b_з.н.2 на протяжении h₁.

Ход расчета аналогичен описанному для ротора с овальными пазами. По рис. 9-12 выбирают примерное значение высоты паза ротора h_п2. Этим определяется расчетная высота спинки ротора h_c₂ и магнитная индукция в спинке ротора В_с2, которая не должна превышать 1,6 Тл. Затем находят ширину зубца в его нижней части b_з.н.2, исходя из того, чтобы магнитная индукция в нижней части зубцов ротора В_з.н.2 не превосходила бы значений, приведенных в табл. 9-18.

Для верхней части паза принимают h₂ = 0,2÷0,5 мм; h = 15 мм; затем рассчитывают размеры нижней части паза: больший r₁ и меньший r₂ радиусы; расстояние между их центрами, а также ширину верхней части стержня b. Значение r₂ должно быть не менее 2 мм, иначе следует уменьшить b_з.н.2, повысив В_з.н.2.

Определение размеров пазов ротора бутылочной формы производят в такой последовательности:

Высота паза (мм)	h_п2 – из рис. 9-12
Расчетная высота спинки ротора (мм)	h_с2 – по (9-66) – (9-67)
Магнитная индукция в спинке ротора (Тл)	В_с2 – по (9-68)
Зубцовое деление по наружному диаметру ротора (мм)	t₂ – по (9-69)
Ширина зубца в нижней части зубца (мм)	b_з_.н.2 – по (9-70)
Меньший радиус паза (мм)		(9-76)
Больший радиус паза (мм)		(9-77)
Расстояние между центрами радиусов (мм)		(9-78)
Правильность определения r₁ и r₂ исходя из требования b_з.н2 = const	по (9-74)
Ширина верхней части стержня (мм)		(9-79)
Площадь поперечного сечения нижней части стержня (мм²)		(9-80)
Площадь поперечного сечения верхней части стержня (мм²)		(9-81)
Общая площадь поперечного сечения стержня, равная площади поперечного сечения паза в штампе (мм²)		(9-82)

Открытые пазы ротора прямоугольной формы.Открытые прямоугольные пазы в роторе (рис. 9-11) применяются для высоковольтных двигателей с h = 400÷450 мм. В эти пазы укладывают прямоугольные алюминевые шины, привариваемые к алюминевым короткозамыкающим кольцам.

Рис.9-11. Пазы короткозамкнутого ротора

прямоугольной формы

Ход расчета аналогичен описанному для ротора с овальными пазами. По рис. 9-12 выбирают предварительно значение высоты паза ротора h’_п2, что предопределяет предварительное значение высоты спинки ротора h’_с2и магнитную индукцию в спинке ротора, которая не должна превышать 1,6 Тл. Затем находят ширину зубца в наиболее узком месте, исходя из того, чтобы магнитная индукция в этой части зубцов была: для исполнения IP44 – B’_з2_max = 1,5÷1,7 Тл; для IP23 – B’_з2_max = 1,6÷1,8 Тл. Затем выбирают ближайшие стандартные размеры прямоугольного алюминевого стержня (см. приложение 4) и по ним уточняют размеры паза, зубца, спинки (округленные до десятых долей мм в большую сторону) и магнитную индукцию.

Рис. 9-12. Средние значения короткозамкнутого ротора:

1-ротор с овальными полузакрытыми пазами;

2-ротор с овальными закрытыми пазами;

3-ротор с бутылочными пазами;

4-ротор с прямоугольными открытыми пазами.

Размеры открытых пазов ротора прямоугольной формы определяют в такой последовательности:

Предварительные размеры
Высота паза (мм)	h’_п2 – из рис. 9-12
Высота спинки ротора (мм)	h’_с2 – по (9-66) или по (9-67)
Магнитная индукция в спинке ротора (Тл)	В’_с2 – по (9-68)
Зубцовое деление по наружному диаметру ротора (мм)	t₂ – по (9-69)
Ширина зубца в наиболее узком месте (мм)		(9-83)
Ширина паза (мм)		(9-84)
Размеры стержня по высоте (мм)		(9-85)
То же, по ширине		(9-86)
Уточненные размеры
Ближайшие стандартные размеры стержня (мм) и его сечение (мм²)	h_с_m, b_с_m_,S_с_m – по приложению 4
Высота паза (мм)		(9-87)
Ширина паза (мм)		(9-88)
Площадь поперечного сечения паза (мм²)		(9-89)
Высота спинки ротора (мм)	h_с2 – по (9-66) или по (9-67)
Магнитная индукция в спинке ротора (Тл)	В_с2 – по (9-68)
Ширина зубца в наиболее узком месте (мм)		(9-90)
Магнитная индукция в наиболее узком месте зубца (Тл)		(9-91)
Длина стержня (мм)		(9-92)
Здесь h_c и b_c – припуски на сборку сердечника (см. § 9-4); h_c = 4 мм.

Короткозамыкающее кольцо обмотки ротора.На рис. 9-13 показаны короткозамыкающие кольца для литой (а) и сварной (б) конструкций клетки. Размеры кольца определяют следующим образом. Поперечное сечение кольца S_кл связано с ранее определенным сечением стержня клетки S_ст, а высота кольца h_кл – с высотой паза h_п2. Это предопределяет длину кольца _кл. Для определения расположения кольца клетки вычисляют его средний диаметр D_кл.ср.

Рис.9-13. Короткозамыкающие кольца ротора

Размеры короткозамыкающего кольца находят в такой последовательности:

Поперечное сечение кольца (мм²): литой клетки		(9-93)
сварной клетки		(9-94)
Высота кольца (мм): литой клетки		(9-95)
сварной клетки		(9-96)
Длина кольца (мм)		(9-97)
Средний диаметр кольца (мм): литой клетки		(9-98)
сварной клетки		(9-99)
Вылет лобовой части обмотки (мм)		(9-100)
Здесь _л2 = 50 мм – длина лобовой части стержня; k_л2 = 0,9 – коэффициент, учитывающий изгиб стержня

Примеры расчета машин.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 399; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!