Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Для расчета магнитной цепи помимо длины воздушного зазора ld необходимо определить полную конструктивную длину сердечника статора и длину стали сердечника

Для расчета магнитной цепи помимо длины воздушного зазора l_d необходимо определить полную конструктивную длину сердечника статора и длину стали сердечника статора (l₁ и l_ст1) и ротора (l₂ и l_ст2).

15. Принимаем предварительно:

B_Z1 = 1,65 Тл, B_a = 1,65 Тл

где для оксидированной стали марки 2013, k_c = 0,97

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Разраб.

Нестеренко А

Провер.

Иванов.С.Н.

Реценз.

Н. Контр.

.

Утверд.

Расчет параметров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

Лит.

Листов

Электромеханика

16. Размеры паза в штампе:

b_ш = 3,7 мм, h_ш = 1 мм β = 45^о

17. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:

b`₁ = b₁ - ∆b_п =8,759 - 0,2 = 6,91 мм

b`₂ = b₂ - ∆b_п = 11,500 - 0,2 = 9,91 мм

h`_п.к = h_п.к - ∆h = 23,570 - 0,2 = 27,38 мм

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки:

,

где односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0,2 мм

по [(1),табл.3.1].

18. Коэффициент заполнения паза:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Полученное значение допустимо для механизированной укладки обмотки.

Расчет ротора.

19. Воздушный зазор:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Разраб.

Нестеренко А

Провер.

Иванов С.Н.

Реценз.

Н. Контр.

.

Утверд.

Расчет ротора

Лит.

Листов

Электромеханика

δ = 0,5 мм

20. Число пазов ротора по [1, с.373, табл. 9,18]:

Z₂ = 62

21. Внешний диаметр ротора:

D₂ = D – 2δ =0,325 – 2 ∙ 0,50 ∙ 10³ = 0,32 м

22. Длина магнитопровода ротора:

l₂ = l₁ = 0,17 м

23. Зубцовое деление ротора:

t_Z2 = πD₂ / Z₂ = 3,14 ∙ 0,32 / 62 = 16,42 мм

24. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал:

D_j = D_в = k_вD_a = 0,104 м =10,40 мм,

где k_в − коэффициент формы поля.

25. Ток в обмотке ротора:

I₂ = k_j ∙ I₁ ∙ v_j = 0,904∙ 84∙ 10,68 = 481,37A,

где k_j = 0,2 + 0,8, cosφ = 0,904 – коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение I₁/I₂.

Коэффициент приведения токов

Пазы ротора выполняем без скоса k_ск = 1

Площадь поперечного сечения стержня (предварительно):

q_c = I₂ / J₂ = 481 / 3 ∙ 10⁶ = 160,50 мм²

Плотность тока в стержне литой клетки принимаем согласно:

J₂ = 3 ∙ 10⁶ А / м²

26. Паз ротора определяем по [(1), рис 9.40, б]:

b_ш = 1,5 мм, h_ш = 0,7 мм, h`_ш = 0,3 (имеется прорезь)

Допустимая ширина зубца:

Размеры паза ротора:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

27. Уточняем ширину зубцов ротора:

где полная высота паза:

Площадь поперечного сечения стержня:

Плотность тока в стержне:

Площадь поперечного сечения короткозамыкающего кольца:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000 .

где

Размеры замыкающих колец:

h_кл = 1,25h_п2 = 1,25 ∙ 30,20 = 37,75 мм

b_кл = q_кл / h_кл = 713 / 37,75 = 19 мм

Расчётное сечение замыкающих колец литой обмотки принимают равным:

q_кл = h_клb_кл = 713 мм²

Средний диаметр замыкающих колец:

D_к.ср = D₂ – h_кл = 324-37,75 = 286 мм

Расчет магнитной цепи

28. Магнитопровод из стали 2013

Магнитное напряжение воздушного зазора

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

Разраб.

Нестеренко А

Провер.

Иванов С.Н.

Реценз.

Н. Контр.

.

Утверд.

Расчет магнитной цепи

Лит.

Листов

Электромеханика

где µ₀ -магнитная проницаемость [(1), с.386]

29. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

где h_Z1 = h_п1 = 30 мм (см. п. 20), = 990 А/м для стали 2013

из [(1), с. 698, табл. П.17].

Расчетная индукция в зубцах

30. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора

индукция в зубце:

для B_Z2 = 1,7 находим H_Z2 = 1150.

31. Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

Если k_Z > 1,5 - 1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если k_Z < 1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим.

Магнитное напряжение ярма статора

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000

где

при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре

Для B_a = 1,4 из [(1), табл. П1.6] находим H_a = 400 А/м.

32. Магнитное напряжение ярма ротора

где высота ярма ротора:

для B_j = 0,67 Тл находим H_j = 74

33. Магнитное напряжение на пару полюсов:

34. Коэффициент насыщения магнитной цепи:

Намагничивающий ток:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5ЭПб3а2.2.13.000000