Определение главных размеров асинхронной машины

Предварительно число пар полюсов статора определяется по формуле

(5.2)

где

f₁ – частота напряжения сети, Гц;

n₁ – синхронная частота вращения магнитного поля статора, об/мин.

Расчетная мощность определяется из выражения

(5.3)

где

K_Е – коэффициент, показывающий какую часть от номинального напряжения составляет ЭДС в обмотке статора (по графику на рисунке 4);

P_н – мощность на валу двигателя, кВт (по заданию);

η_н – коэффициент полезного действия (по графику на рисунке 5);

cos φ_н – коэффициент мощности (по графику на рисунке 6).

1,00 0,98 0,96 0,94 KE p1 Рисунок 4 – Зависимость коэффициента KЕ от числа пар полюсов

ηн 1,0 0,9 0,8 1,4 0,7 p1=2 p1=3 p1=4 Рн Рисунок 5 – Приближенные значения ηн асинхронных двигателей с фазным ротором

cos φн 1,0 0,9 0,8 1,4 0,7 p1=2 p1=3 p1=4,5 Рн Рисунок 6 – Приближенные значения cos φн асинхронных двигателей с фазным ротором

Предварительно, по рисунку 7, определяется высота оси вращения двигателя h для заданной мощности P_н в зависимости от числа полюсов 2·P₁. Из ряда значений высоты оси вращения по таблице 1 выбирается ближайшее к предварительно найденному меньшее стандартное значение h.

Наружный диаметр статора D_а принимается из таблицы 1 в соответствии с выбранной высотой оси вращения h.

h, м 0,2 0,1 Рн кВт p1=1 p1=2 p1=3 p1=4	0,1 h, м 0,3 0,2 Рн кВт p1=1;2 p1=4 p1=3
Рисунок 7 – Зависимость высоты оси вращения двигателя от его параметров

Таблица 1 – Высота оси вращения электрических машин (ГОСТ 13267-73) и соответствующие им наружные диаметры статоров асинхронных двигателей серии 4А

h, мм
Dа, м	0,089	0,1	0,116	0,131	0,149	0,168	0,191	0,225
h, мм
Dа, м	0,272	0,313	0,349	0,392	0,437	0,530	0,590	0,660

Таблица 2 – Коэффициент K_D для числа пар полюсов статора асинхронных двигателей серии 4А

2·Р1
KD	0,52÷0,58	0,64÷0,68	0,70÷0,72	0,74÷0,77

Зная наружный диаметр, можно определить приближенно внутренний диаметр D по выражению

(5.4)

Значения коэффициентов K_D в зависимости от 2·P₁ приведены в таблице 2.

Полюсное деление статора определяется из выражения

(5.5)

Далее из формулы (5.1) определяется расчетная длина статора

(5.6)

Коэффициенты полюсного перекрытия α_б и формы поля K_в принимаются из расчета синусоидального поля в воздушном зазоре:

Значение коэффициента K_об1 предварительно принимается

- для однослойных обмоток K_об1 = 0,95÷0,96;

- для двухслойных обмоток K_об1 = 0,91÷0,92.

0,12 0,16 0,20 0,24 0,6 0,7 0,8 р1=1 Da, м р1=2;3;4 0,9 Вδ, Тл	Da, м Вδ, Тл 0,30 0,34 0,38 0,42 0,46 0,50 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 p1=1 p1=2 p1=3;4
0,12 0,16 0,20 0,24 Da, м A×103, A/м р1=1 р1=2;3;4	0,30 0,34 0,38 0,42 0,46 0,50 p1=2 A×103, A/м p1=1 p1=3;4 Da, м
Рисунок 8 – Зависимости магнитной индукции и линейной нагрузки от внешнего диаметра статора

Параметры A и B_б определяются по графикам, представленным на рисунке 8. Если расчетная длина сердечника превышает 0,25÷0,3м, то сердечник необходимо «разбить» на отдельные пакеты, разделенные между собой радиальными вентиляционными каналами шириной около 10 мм. Если L_б<0,25÷0,30м, то конструктивные длины статора и ротора L₁=L₂=L_б.