Проектування ротора

3.3.1 Повітряний проміжок між осердям статора і осердям ротораd=0,25 мм.

3.3.2 Зовнішній діаметр ротора мм.

3.3.3 Довжина пакету осердя ротора мм.

3.3.4 Кількість пазів короткозамкненого ротора Q_r= 28.

3.3.5 Форма паза ротора − напівзакритий паз трапецеїдальної овальної

форми. Висоту паза приймаємо h_r= 16мм.

3.3.6 Внутрішній діаметр осердя ротора мм.

3.3.7 Рекомендована розрахункова висота спинки ротора

мм,

але у підсумку треба узгодити значення і , зважаючи на співвідшення

мм.

3.3.8 Магнітна індукція в спинці ротора

Тл.

3.3.9 Зубцевий крок ротора

мм.

3.3.10 Магнітна індукція в зубцях ротора B_tr = 1,8 Тл.

3.3.11 Ширина зубця ротора

мм.

3.3.12 Розміри напівзакритого паза ротора:

1) висота і ширина шліца h_{r 1} = 0,6мм, b_{r 1} =1,2мм;

2) більший і менший радіуси

мм;

мм;

3) відстань між центрами дуг радіусів r_{r 1}і r_{r 2}

мм;

4) площа поперечного перерізу паза (і одночасно стрижня )

мм².

Радіуси r_{r 1}і r_{r 2}визначені, виходячи з умови, що b_tr = const. Перевірку правильності їх визначення здійснюють за допомогою виразу

Розміри напівзакритого паза ротора показані на рисунку 3.3

Рисунок 3.3 – Зубцево-пазова структура короткозамкненого ротора

3.3.13 Розміри короткозамикального кільця литої алюмінієвої клітки:

1) поперечний переріз кільця

мм;

2) висота кільця мм;

3) довжина кільця

мм;

4) середній діаметр кільця мм.

Розміри короткозамикального кільця показані на рисунку 3.4

Рисунок 3.4 – Переріз короткозамикального кільця литої алюмінієвої клітки

3.4 Перевірний розрахунок

3.4.1 Розрахунок магнітного кола

(3.13)

3.4.1.1 Коефіцієнт повітряного проміжку

,

де і – коефіцієнти, які враховують зубчастість статора і ротора:

Підставляємо отримані значення у (3.13)

3.4.1.2 Магнітна напруга повітряного проміжку

А.

3.4.1.3 Напруженість магнітного поля в зубцях статора H_ts =25,0А/см.

3.4.1.4 Середня довжина шляху магнітного потоку в зубці статора

мм.

3.4.1.5 Магнітна напруга зубців статора

А.

3.4.1.6 Напруженість магнітного поля в спинці статора Н_уs = 7,5А/см.

3.4.1.7 Середня довжина шляху магнітного потоку в спинці статора

мм.

3.4.1.8 Магнітна напруга спинки статора

А.

3.4.1.9 Напруженість магнітного поля в зубцях ротора = 8,5 А/см.

3.4.1.10 Середня довжина шляху магнітного потоку в зубці ротора

мм.

3.4.1.11 Магнітна напруга зубців ротора

А.

3.4.1.12 Напруженість магнітного поля в спинці ротора Н_yr = 0,87А/см.

3.4.1.13 Середня довжина шляху магнітного потоку в спинці ротора

мм.

3.4.1.14 Магнітна напруга спинки ротора

А.

3.4.1.15 МРС обмотки статора на один полюс

А.

3.4.1.16 Коефіцієнт насичення магнітного кола

.

3.4.1.17 Складова намагнічувального струму статора

А,

у відносних одиницях .

3.4.1.18 Головний індуктивний опір

(3.14)

,

де В.

Підставляємо отримане значення у (2.14)

Ом,

у відносних одиницях

.

3.4.2 Визначення активних і індуктивних опорів обмоток двигуна

3.4.2.1 Питомі опори при базовій температурі q _a= 20°С приймаються такі:

1) для міді Ом·мкм;

2) для алюмінію Ом·мкм.

3.4.2.2 Активний опір фазної обмотки статора при 20°С

Ом.

3.4.2.3 Активний опір обмотки статора, приведений до робочої температури

Ом.

3.4.2.4 Активний опір обмотки ротора:

1) активний опір стрижня клітки ротора

Ом;

2) коефіцієнт зведення струму короткозамикального кільця до струму

стрижня ротора

;

3) опір короткозамкнених кілець, зведений до струму стрижня

Ом;

4) центральний кут скосу пазів

(3.15)

,

де – відносний скіс пазів ротора в частках зубцевого кроку статора

,

а ширина дуги скосу в асинхронних двигунах з короткозамкненим ротором при береться рівною одному зубцевому кроку статора мм,

підставляємо отримані значення у (2.15)

рад;

5) коефіцієнт скосу пазів ротора К_sq = 0,98;

6) коефіцієнт зведення опору обмотки ротора до обмотки статора

;

7) зведений активний опір обмотки ротора при 20°С

Ом;

8) зведений активний опір обмотки ротора при робочій температурі

Ом.

3.4.2.5 Індуктивний опір фази обмотки статора:

1) коефіцієнт провідності пазового розсіяння

(3.16)

,

скористаємося орієнтовними значеннями (див. рис.3.5):

мм; мм; , у підсумку

мм,

підставляємо отримані значення у (3.16)

;

Розміри паза статора показані на рисунку 3.5

Рисунок 3.5 − Ескіз паза статора до розрахунку пазового розсіяння

2) коефіцієнт провідності диференціального розсіяння

(3.17)

,

де − коефіцієнт диференціального розсіяння статора, рівний відношенню сумарної ЕРС від вищих гармонік магнітного поля статора до ЕРС від першої гармоніки, вибирається по [2], = 0,0285;

− коефіцієнт, що враховує демпфувальну реакцію струмів, наведених в короткозамкненій обмотці ротора вищими гармоніками поля статора, = 0,99;

– коефіцієнт, що враховує вплив відкриття пазів статора

,

підставляємо отримані значення у (2.17)

;

3) коефіцієнт провідності розсіяння лобових частин обмотки статора

(3.18)

,

де – полюсний крок двигуна по розточці статора, знаходиться як

мм;

− скорочення кроку обмотки статора: при одношаровій обмотці з діаметральним кроком, b _Q =1;

підставляємо отримані значення у (3.18)

;

4) сумарний коефіцієнт провідності розсіяння обмотки статора

;

5) індуктивний опір розсіяння фази обмотки статора

Ом.

3.4.2.6 Індуктивний опір обмотки ротора:

1) коефіцієнт провідності диференціального розсіяння

(3.19)

,

де – коефіцієнт диференціального розсіяння ротора, визначається

по [2], = 0,05;

підставляємо отримане значення у (3.19)

;

2) коефіцієнт провідності пазового розсіяння для овального напівзакритого паза

;

3) кількість пазів ротора на полюс і фазу статора

;

4) коефіцієнт провідності розсіяння короткозамикальних кілець

5) коефіцієнт провідності розсіяння скосу пазів

(3.20)

,

де – відносний скіс пазів ротора в частках зубцевого кроку ротора

;

підставляємо отримане значення у (3.20)

;

6) сумарний коефіцієнт провідності розсіяння обмотки ротора

;

7) індуктивний опір обмотки ротора

Ом;

8) зведений індуктивний опір обмотки ротора

Ом.

У правильно спроектованій машині зазвичай співвідношення знаходиться у межах від 0,7 до 1,0.

– умова виконується.

3.4.2.7 Опори обмоток перетвореної Г- образної схеми заміщення з винесеним намагнічувальним контуром

1) коефіцієнт розсіяння статора

2) коефіцієнт опору статора

3) перетворені опори обмоток

Ом,

Ом, Ом, Ом.

Г- подібна схема заміщення показана на рисунку 3.6

Рисунок 3.6 – Схема заміщення зведеного асинхронного двигуна

Дата добавления: 2014-11-29