Индукция в воздушном зазоре

Индукция в воздушном зазоре В_б является одной из важнейших электромагнитных нагрузок, определяющих степень использования активных материалов в машине, следовательно, и ее мощность. Предварительный выбор В_б должен быть проведен особо тщательно. Рекоменда­ции по выбору В_б представлены в виде кривых на рис. 6 -11.. 6-13.(с. 166-167), рис. 14-7 (с. 181). [6], на рисунках 5 и 6.

Руководствуясь вышеупомянутыми кривыми задаемся максимальным значением B_б.

0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 Д_а

Рисунок 5 – Электромагнитные нагрузки асинхронных электродвигателей серии 4А (IР 44)

Рисунок 6 – Электромагнитные нагрузки асинхронных электродвигателей серии 4А (IР 23)

3.2.3 Величина магнитного потока, Вб:

,

где - коэффициент полюсного перекрытия.

,

3.2.4 Индукция в зубцах статора, Т:

3.2.5 Индукция в спинке статора, Т:

Полученные значения магнитных индукций сравнивают с допустимыми приведенными в табл. 6-10 [6, с.174], табл. 14-12 [3], табл. 14-18 [3, с.191], [3, с.185], табл.14-22 [3, с.195], табл. 9-16 [2, c. 134], табл. 9-18 [2, с. 141], а также в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Допустимые значения индукции на различных участках магнитной цепи, Т (6,с.175)

Участки магнитной цепи	Обозначения	IP44
Ярмо статора Зубцы статора при постоянном сечении (всыпная обмотка)	2P   Ва Вz1	1,4-1,6 1,7-1,9	1,4-1,6 1,7-1,9	1,4-1,6 1,7-1,9	1,15-1,35 1,7-1,9

Участки магнитной цепи	Обозначения	IP23
Ярмо статора Зубцы статора при постоянном сечении (всыпная обмотка)	2P   Ва Вz1	1,9-2,1	1,45-1,6 1,8-2,0	1,8-2,0	1,2-1,4 1,8-2,0	1,2-1,4 1,7-1,9

Пункты 3.2.3. – 3.2.5 можно рассчитать с помощью программы «Remont», « Выбор индукции», которая прилагается в приложении Г. Из всех просчитанных программой индукций необходимо выбрать максимально приближенную к рекомендациям таблицы 3.3.

Если в каком-то из участков магнитной цепи индукция значительно превышает рекомендуемые значения, то необходимо изменить В_б и вновь выполнить расчет по п. 3.2.2. ... 3.2.6.

Расчет обмоточных данных

Для расчета обмоточных данных необходимо выбрать тип статорной обмотки в соответствии с ориентировочной мощностью машины. Рекомендации по выбору обмоток асинхронных двигателей серии 4А изложены в табл. 6.1 - 6 - 16 [1, с. 182...184, 484], [2, с. 127], табл. 14-9 [3, с. 176], [4 с. 87], [5. с 110], [6, с. 171]. У двигателей серии 4А мощность до 18,5 кВт с целым числом пазов на полюс и фазу обмотка выполняется однослойной.

3.3.1 Число витков в фазе:

,

где К_е - коэффициент, учитывающий падение напряжения в статорной обмотке, К_е принимается согласно рис. 6.8 [6, с. 164] рис. 14,8 [З, с. 182] и рисунку 7;

f - частота напряжения сети, Гц;

U_ф - номинальное напряжение;

К_об – обмоточный коэффициент.

,

где К_y - коэффициент укорочения шага обмотки;

К_р - коэффициент распределения;

у - шаг обмотки в пазах;

- полюсное деление в пазах ;

q - число пазов на полюс и фазу ;

- зубцовый угол, град .

Для однослойных обмоток у = и обмоточный коэффициент определяется только как коэффициент распределения.

В двухслойных обмотках , при этом результат округляют до ближайшего целого числа.

где - относительный шаг =

= 0,65 ... 0,85, меньшее значение принимают для машин с

Рисунок 7 – Значение коэффициента, учитывающего падение напряжения в статорной обмотке

3.3.2 Предварительное число эффективных проводников в пазу:

;

Полученное значение округляется до ближайшего целого числа. При двухслойной обмотке N_эф должно быть четным. Далее необходимо определить, используя формулу (п.3.3.2), число витков фазы соответствующее принятому N_эф и уточнить значения параметров Ф, В_б, В_z, B_a, B_p; (3.3.1, 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5, 3.2.6).

Полученные значения сравнить с допустимыми (аналогично рекоменда­циям п. 3.2.6) и использовать в дальнейших расчетах.

3.3.3. Предварительная площадь поперечного сечения провода, мм²:

,

где K_з - коэффициент заполнения паза изолированными проводниками, принимается согласно [2, с. 132], [3, с. 187], табл. 3.1.2 [6, с.66], для всыпных обмоток принимается равным 0,4.

3.3.4 Диаметр изолированного провода, мм:

.

Если расчетный диаметр изолированного провода превышает размеры прорези паза в_нз, то обмотку необходимо выполнять в несколько параллельных ветвей а. Число а при этом, естественно, может быть взято из ряда возможных чисел параллельных ветвей для обмотки данного типа и заданного числа полюсов.

Если сечение проводника и в этом случав слишком велико, то лучше разделить сечение его на две, три и даже 4 части проводов, соеди­ненных параллельно (а₁).

Чтобы укладка секций в пазы не была затруднительной, при выборе провода следует избегать применение диаметров выше 2,5 мм (а практически для двигателей серии 4А 1,9 мм).

3.3.5 Окончательная площадь поперечного сечения провода и
его диаметр, мм²:

3.3.6 Диаметр голого провода, мм:

,

где - толщина изоляции провода, зависящая от марки провода и диаметра токопроводящей жилы.

Значения по основной номенклатуре обмоточных проводов даны в п.4 [1, с. 500], в п.30 [2, с. 461], п.1 [З, с. 384], п.28 [б, с. 470], таблице 3.4.

Полученный результат округляют до ближайшего стандартного. При выборе стандартного размера обмоточного провода необходимо брать его по диаметру равным или ближайшим меньшим расчетному.