Выбор главных размеров
Главные размеры
1.1.1.Определим по табл. 9-1 значение высоты вращения h, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:
| h =112 мм |
1.1.2. Определим по табл. 9-2 значение наружного диаметра сердечника Dн1, зная значение высоты вращения h:
Dн1 = 197 мм
1.1.3. Определим по табл. 9-3 значение внутреннего диаметра статора D1, зная значения числа полюсов 2p и наружного диаметра сердечника Dн1:
D1= 0,61∙ Dн1- 4
| D1= 116,7мм |
1.1.4. Определим по рис. 9-1 значение kH, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:
kH =0,98
1.1.5. Определим по рис. 9-2а предварительное значение КПД η', зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:
η' = 0,878
1.1.6. Определим по рис. 9-3а предварительное значение cosꞌφ, зная значение номинальной отдаваемой мощности P2:
cosꞌφ = 0,877
1.1.7. Определим по форм. 1-11 расчетную мощность P`:
E1= kН ∙U1ном = 215,6 в ; Pꞌ = kН∙ P2/( η'∙ cosφ) = 9545 Вт
1.1.8. Определим значение электромагнитной нагрузки Aꞌ1, определив среднее значение по рис. 9-4а, зная значение наружного диаметра сердечника Dн1, и определив по табл. 9-5 значение поправочного коэффициента k1:
Aꞌ1cp = 266 А/см ; k1=0,93 ; Aꞌ1= Aꞌ1cp∙ k1 = 266∙0,93 = 247,38А/см
1.1.9. Определим значение электромагнитной нагрузки Вꞌδ определив среднее значение по рис. 9-4б, зная значение наружного диаметра сердечника Dн1, и определив по табл. 9-5 значение поправочного коэффициента k2:
Вꞌδср=0,875; k2 = 1; Вꞌδ = Вꞌδср∙k2 = 0,856∙1 = 0,875 Тл
1.1.10. Определим из § 9-3 предварительное значение обмоточного коэффициента kꞌоб, зная значение числа полюсов 2p:
kꞌоб = 0,79
1.1.11. Определим по форм. 1-30 расчетную длину сердечника lꞌ1:
lꞌ1= 8,27∙107∙ Pꞌ/(( D1)2∙n1∙Aꞌ1∙ Вꞌδ∙kꞌоб) = 114 мм
1.1.12. Определим конструктивную длину сердечника статора l1, учитывая расчетную длину сердечника lꞌ1:
l1 = 115 мм
1.1.13. Определим по форм. 9-2 отношение λ:
λ = l1/D1 = 115/116,17 = 0,9899
1.1.14. Определим по табл. 9-6 предельно допустимое отношение λmax, зная значения наружного диаметра сердечника Dн1 и поправочного коэффициента k4 определяемого из табл.9-7:
k4 = 0,95; λmax = (1,46-0,00071∙ Dн1) ∙ k4 = 1,254
Сердечник статора
1.2.1. Сердечник статора собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеющих изоляционные покрытия для уменьшения потерь в стали от вихревых токов. Для данного сердечника рекомендуется применять следующую марку холоднокатаной изотропной электротехнической стали - сталь 2013 (для 50 < h < 250 мм). Для стали 2013 используют изолирование листов оксидированием.
1.2.2. Коэффициент заполнения kс заданного способа изолирования:
kс = 0,97
1.2.3. Определим по табл. 9-8 количество пазов на полюс и фазу q1, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:
q1= 4
1.2.4. Определим по форм. 9-3 количество пазов сердечника статора z1:
z1 = 2∙p∙m∙q1 = 24
Сердечник ротора
1.3.1. Сердечник ротора собирают из отдельных отштампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Марки стали и изоляционные покрытия такие же, как в статоре.
1.3.2. Коэффициент заполнения kс заданного способа изолирования:
kс = 0,97
1.3.3. Значение βск для двигателей с h < 1600 мм равно:
βск = 1
1.3.4. Определим по табл. 9-9 значение воздушного зазора между статором и ротором δ, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:
δ = 0,5
1.3.5. Найдем по форм. 9-5 наружный диаметр сердечника ротора Dн2:
Dн2 = D1-2∙ δ ; Dн2 = 115,17 мм
1.3.6. Определим по форм. 9-6 внутренний диаметр листов ротора D2, для случая h ≥71 мм:
D2 = 0,23∙Dн1 = 0,23∙197 = 45,31 мм
1.3.7. Определим из § 9-3 значение длины сердечника ротора l2, для случая h ≤ 250 мм:
l2 = l1 = 115 мм
1.3.8. Определим по табл. 9-12 количество пазов в сердечнике ротора z2, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:
z2 = 19
РАСЧЁТ СТАТОРА
Для рассчитываемого двигателя принимаем однослойную всыпную концентрическую обмотку (табл. 9-4) из провода марки ПЭТП - 155 (класс нагревостойкости F) (графические материалы: рис. 1), укладываемую в трапецеидальные полузакрытые пазы (графические материалы: рис. 2).
Параметры, общие для любой обмотки
2.1.1. Определим по форм. 9-9 значение коэффициента распределения kр1, учитывая что обмотка статора шестизонная (каждая зона равна 60 эл. град.)
α = 60◦/q1 ; kр1 = 0,5/(q1∙sin(α/2)); kр1 = 0,9577
2.1.2. Определим из § 9-4 значение укорочения шага β1:
β1 = 1
2.1.3. По форм. 9-10 значение диаметрального шага по пазам Yп1:
Yп1 = z1/2p; Yп1 = 24/2 =12
2.1.4. По форм. 9-12 значение коэффициента укорочения Kу1:
Ку1 = sin(β1∙π/2) = 1
2.1.5. По форм. 9-13 значение обмоточного коэффициента Kоб1:
Kоб1 = Ку1∙ kр1 = 0,958
2.1.6. Определим по форм. 9-14 предварительное значение магнитного потока Фꞌ:
Фꞌ= Вꞌδ∙D1∙l1∙10-6/p = 0,0117 Вб
2.1.7. Определим по форм. 9-15 предварительное количество витков в обмотке фазы ωꞌ1:
ωꞌ1 = kН∙U1ном/(222∙ Kоб1∙ (f1/50) ∙Фꞌ) = 86,7528
2.1.8. Определим из § 9-4 количество параллельных ветвей обмотки статора a1:
a1 = 1
2.1.9. Определим по форм. 9-16 предварительное количество эффективных проводников Nп1ꞌ:
Nп1ꞌ = ωꞌ1∙a1/(p∙q1) = 21,6882
2.1.10. Определим из § 9-4 количество эффективных проводников Nп1:
Nп1 = 25
2.1.11. Определим по форм. 9-17 уточненное количество витков в обмотке фазы ω1:
ω1 = Nп1∙p∙q1/a1 = 100
2.1.12. Определим по форм. 9-18 уточненное значение магнитного потока Ф:
Ф = Фꞌ∙ωꞌ1/ ω1 = 0,0101 Вб
2.1.13. Определим по форм. 9-19 уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре Bδ:
Bδ = В´δ∙ω`1/ ω1 = 0,7591 Тл
2.1.14. Определим по форм. 9-20 предварительное значение номинального фазного тока I1:
I1 = P2/(3∙Uном∙η'∙cosφꞌ) = 14,7579 A
2.1.15. Определим по форм. 9-21 уточненное значение линейной нагрузки статора A1:
A1 = 10∙Nп1∙z1∙I1/(π∙D1∙a1) = 242,622 A/см
Полученное уточненное значение линейной нагрузки статора A1 (242,622/см) не отличается от предварительного Aꞌ1 (247,38 А/см) более чем на 10%, следовательно расчет произведен верно.
2.1.16. Определим по табл. 9-13 среднее магнитной индукции в спинке статора Bс1, зная значения высоты вращения h и числа полюсов 2p:
Bс1 = 1,65 Тл
2.1.17. Определим по форм. 9-22 значение зубцового деления по внутреннему диаметру статора t1:
t1 = π∙D1/z1 = 15,2066