Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Размеры активной части двигателя
Воздушный зазор при h = 200 мм принимаем δ = 0,55 мм [1, рисунок 5.3, с. 60]. Наружный диаметр сердечника ротора 2 = D1 - 2×δ, (2.4)2 = 250 - 2×0,55 = 248,9 мм.
Внутренний диаметр сердечника ротора
D2вн. = 0,33×D2, (2.5), D2вн. = 0,33×248,9 = 82,137 мм.
Принимаем D2вн =82 мм. Конструктивная длина сердечника статора l1 = li =160 мм. Число пазов на статоре и роторе Z1 = 72; Z2 = 58, скос не применяем [1, с. 62 - 63], где Z1 - число пазов статора; Z2 - число пазов ротора. Форма пазов на статоре [1,таблица 5.9, с. 64]: трапецеидальные полузакрытые [1, рисунок 5.6а, с. 63]. Форма пазов на роторе [1,таблица 5.10, с. 68]: овальные закрытые [1, рисунок 5.7б, с. 63]. Размеры полузакрытого трапецеидального паза статора:зубцовое деление статора.
t1= π×D1 / Z1, (2.6)
где π - постоянная величина, π = 3,14.
t1= 3,14×250 / 72 = 10,903 мм.
Ширина зубца статора.
bz1 = (t1× Bδ’) / (kc1×Bz1max), (2.7)
где kc1 - коэффициент заполнения; так как марка стали 2013, h=200 мм способ изолировки листов статора - оксидирование; короткозамкнутого ротора - оксидирование: kc1=0,97 [1, таблица 5.6, с. 59]; Bz1max - допустимое значение магнитной индукции в зубце статора, Тл,
Bz1max = 1,9 Тл [1, таблица 5.9, с. 64]. bz1= (10,903×0,77) / (0,97×1,9) = 4,555 ≈ 4,55 мм. Высота спинки статора
hc1 = (0,5×αi’× τ × Bδ’) / (kc1× Bc1), (2.8)
где αi - коэффициент полюсного перекрытия; при синусоидальном распределении магнитной индукции в воздушном зазоре двигателя: αi =2/π ≈ 0,64; τ - полюсное деление, мм;
τ = (π×D1) / 2p, (2.9) τ = (3,14×250) / 6=130,833 мм.
Bc1 - допустимое значение магнитной индукции в спинке статора, Тл, Bc1 = 1,62 Тл [1, таблица 5.9, с. 64].
hc1= (0,5×0,64×130,833×0,77) / (0,97×1,62) = 20,523 ≈ 20,5 мм.
Высота зубца статора z1= 0,5×(D1нар.- D1) - hc1, (2.10)z1=0,5×(349 - 250) - 20,5 = 28,926 ≈ 29,0 мм.
Наименьшая ширина трапецеидального полузакрытого паза в штампе
bп1’= t1”- bz1, (2.11)
где t1” - наименьшее зубцовое деление в статоре, мм;
t1”= π×(D1+0,2×hz1)/Z1, (2.12) t1”=3,14×(250+0,2×29,0)/72 = 11,153 мм. bп1’=11,153 - 4,55 = 6,603 ≈ 6,6 мм.
Наибольшая ширина трапецеидального полузакрытого паза в штампе
bп1= t1’- bz1, (2.13)
где t1’ - наибольшее зубцовое деление в статоре, мм;
t1’=π×(D1+2×hz1)/Z1, (2.14) t1’=3,14×(250+2×29,0)/72=13,432 мм. bп1=13,432 - 4,55 = 8,882 ≈ 8,9 мм.
Принимаем ширину шлица bш1=3 мм, высоту hш1=0,8 мм, угол β=45˚, ширина шлица паза статора bш1 должна быть такова, чтобы при принятой толщине пазовой изоляции через шлицы можно было уложить в пазы катушки (секции) по одному проводу. Обычно диаметр изолированного провода не превышает dиз.= 1,405 мм, а bш1 ≤ 4,0мм. Высота клиновой части паза
hк1=0,5×(bп1’- bш1), (2.15) hк1=0,5×(6,6 - 3) = 1,8 мм.
Высота паза, занимаемая обмоткой
hп1 = hz1 - hш1 - hк1, (2.16) hп1=29,0 - 0,8 - 1,8 = 26,4 мм.
Размеры закрытого овального паза ротора: зубцовое деление ротора
t2 = (π×D2) / Z2, (2.17) t2= (3,14×248,9) / 58 = 13,475 мм.
Ширина зубца ротора
bz2= (t2 ×Bδ’) / (kc2× Bz2max), (2.18)
где kc2 - коэффициент заполнения сердечника ротора сталью, kc2 = 0,97; Bz2max - допустимое значение магнитной индукции в зубце ротора, Тл, Bz2max= 1,9 Тл [1, таблица 5.10, с. 68].
bz2 = (13,475×0,77) / (0,97×1,9) = 5,651 ≈ 5,6 мм.
Высота спинки ротора
hc2= (0,5×αi’× τ ×Bδ’) / (kc2×Bc2), (2.19)
где Bc2 - допустимое значение магнитной индукции в спинке ротора, Тл, Bc2 = 0,75 Тл [1, таблица 5.10, с. 68]. (так как двигатель небольшой мощности высоту спинки hc2 принимаем исходя из соображения механической прочности сердечника. При этом значение магнитной индукции Bc2 оказывается намного ниже рекомендуемых в таблице 5.10).
hc2 = (0,5×0,64×130,833×0,77) / (0,97×0,75) = 44,312 ≈ 44,3 мм;
Высота зубца ротора z2 = 0,5×(D2 - D2вн.) - hc2, (2.20)z2 = 0,5×(248,9 - 82,137) - 44,3 = 39,082 ≈ 39,1 мм.
Диаметр в верхней части паза ротора
dп2’=(π×(D2 - 2×hм2) - Z2×bz2) / (Z2+π), (2.21)
где hм2 - высота мостика, мм, hм2=0,6 мм.
dп2’= (3,14×(248,9 - 2×0,6) - 58×5,6)/(58+3,14) = 7,409 мм,
принимаем dп2’ = 7,4 мм. Диаметр в нижней части паза ротора
dп2=(π×(D2 - 2×hz 2) - Z2×bz2) / (Z2 - π), (2.22) dп2=(3,14×(248,9 - 2×39,1) - 58×5,6) / (58 - 3,14)=3,45 мм,
принимаем dп2 = 3,5 мм. Расстояние между центрами окружностей овального паза ротора
h2 = hz2 - hм2 - 0,5×(dп2+dп2’),(2.23) h2=39,1 - 0,6 - 0,5×(3,5+7,4) = 32,86 ≈ 32,9 мм.
Площадь овального паза в штампе п2 = 0,25×π×(d2п2+d2п’2)+0,5×h2×(dп2+dп2’),(2.24) Sп2=0,25×3,14×(7,42 + 3,92) + 0,5×32,9×(7,4 + 3,9))=240,812 мм2.
Обмотка статора
Тип обмотки статора - двухслойная всыпная [1, таблица 5.9,с. 64], число параллельных ветвей а1=2, [1, с. 70], где пазовые стороны одной катушечной группы, расположенные в соседних пазах, занимают q1 пазов и образуют фазную зону, определяемую углом α. Число пазов на полюс и фазу
q1 = Z1 / (2×p×m1), (2.25)
где m1 - число фаз обмотки статора.
q1 = 72 / (6×3) = 4 паза.
Шаг по пазам [1, таблица 5.16, с. 77]
τ = Z2 / 2p = 12 пазов; y1 < τ = 10 пазов; об1 - обмоточный коэффициент, kоб1= 0,925; у1 - коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение ЭДС, обусловленное укорочением шага обмотки, kу1 = 0,966;р1 - коэффициент распределения, учитывающий уменьшение ЭДС основной гармоники, обусловленное распределением обмотки в пазах, kр1=0,958; β - относительный шаг обмотки, β =0,833. Ток статора в номинальном режиме работы двигателя
I1ном. = ((Рном.×103) / (m1.× U1ном × ηном × cosφ1ном.)), (2.26) I1ном. = ((30×103)/(3×220×0,905×0,9)) = 56,116 А.
Число эффективных проводников в пазу статора
uп = (10-3×А1×t1×a1) / I1ном., (2.27)п = (10-3×А1×t1×a1) / I 1 ном.= (10-3×380×102×10,903×2) / 56,116 = 14,767, принимаем uп = 16 проводников. Число последовательных витков в обмотке фазы статора
W1= (p × q1 × uп ) / а1, (2.28) W1= (3×4×16) / 2 = 96 витков.
Плотность тока в обмотке статора [1, рисунок 5.11, с. 78]:
Δ1 = 5,0 А/мм2.
Сечение эффективного проводника обмотки статора
q1эф. = I1ном. / (а1×Δ1), (2.29) q1эф. = 56,116 / (2×5,0)=5,611 мм2.
По таблице [1, П.1.1, с. 333] принимаем провод с сечением q1эл. = 1,368 мм2 (ближайшее к расчетному); d1эл.= 1,32 мм; nэл. = 4; dиз.= 1,405 мм. В соответствии с классом нагревостойкости изоляции F выбираем обмоточный провод марки ПЭТ-155. Площадь поперечного сечения элементарного проводника
q1эл. = q1эф. / nэл., (2.30)
где nэл. - количество элементарных проводов в одном эффективном, nэл.= 4.
q1эл. = 5,611 / 4 = 1,402 мм2.
Толщина изоляции для полузакрытого паза при двухслойной обмотке и классе нагревостойкости F [1, таблица 5.12, с. 74]: по высоте hиз.= 0,9 мм; по ширине bиз.= 0,8 мм. Площадь изоляции в пазу [1, таблица 5.12, с. 74]
Sп.из. =0,9 bп1’+0,8 hп1, (2.31) Sп.из. = 0,9×6,6+0,8×26,4=27,06 мм2.
Площадь паза в свету, занимаемой обмоткой
Sп’ = 0,5×(bп1 +bп1’)×hп1 - Sп.из. - Sиз.пр.,(2.32)
где Sиз.пр - площадь межкатушечной прокладки, мм2;
Sиз.пр. = 0,4 bп1+0,9 bп1’, (2.33) Sиз.пр.= 0,4×8,9+0,9×6,6 = 9,5 мм2. S’п =0,5×(6,6+8,9)×26,4 - 27,06 - 9,5 = 168,04 мм2.
Коэффициент заполнения паза статора изолированными проводниками з1 = (nп × dиз.2 )/ Sп’, (2.34)
где nп - число проводников в пазу;
nп = uп × nэл, (2.35) nп = 16×4=64 проводников.з1 = (64×1,4052 ) / 168,04 = 0,75.
Уточнение значения плотности тока в обмотке статора
Δ1 = I1ном. / (nэл. × q1эл. × а1), (2.36) Δ1 = 56,116 / (4×1,368×2) = 5,127 А/мм2 [1,рисунок 5.11, с. 78]. Уточнение значения электромагнитных нагрузок: уточнённое значение линейной нагрузки
A1 = (I1ном.× uп × Z1) /(10-3× π × D1× а1),(2.37)1 = (56,116×16×72) / (10-3×3,14×250×2) = 412×102 А/м;
Уточненное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре
Bδ = Ф /(αi × τ × li × 10-6), (2.38)
где Ф - основной магнитный поток, Вб;
Ф = (kE×U1ном.) / (4×kB×f1×W1×kоб.1), (2.39)
где kB - коэффициент формы поля, kB = π /2√2 = 1,11 [1, с. 57]. Ф = (0,94×220)/(4×1,11×50×96×0,925) = 0,01049 Вб.
Bδ = 0,01049 / (0,64×130,833×160×10-6) = 0,78 Тл,
что соответствует рекомендуемым значениям [1, рисунок 5.2, с. 58]. Размеры катушек статора: среднее зубцовое деление
t1ср. = π×(D1+hz1)/Z1, (2.40) t1ср. = 3,14×(250+29,0)/72 = 12,168 мм.
Средняя ширина катушки
b1ср. = t1ср. × y1ср., (2.41)
где y1ср. - среднее значение шага концентрической обмотки y1ср. = 10.(равно y1 )
b1ср. = 12,168 ×10 = 121,68 мм.
Средняя длина лобовой части катушки
lл1 =(1,16+0,14p)×b1ср+15, (2.42) lл1=(1,16+0,14×3)×121,68+15=207,254 мм.
Средняя длина витка обмотки статора
lср.1 =2×(l1+lл1 ), (2.43) l1ср1 =2×(160+207,254) = 734,508 мм.
Длина вылета лобовой части обмотки
lв1 =(0,12+0,15p)×b1ср+10, (2.44) lв1 =(0,12+0,15×3)×121,68+10=79,358 мм.
Активное сопротивление одной фазы обмотки статора, приведенное к рабочей температуре
r1 = (ρcu×10-9×W1×l1ср.×103) / (nэл.×q1эл.×а1), (2.45)
где ρcu - удельное электрическое сопротивление меди при расчетной рабочей температуре [1, таблица 2.1, с. 31] при t = 115˚C, ρcu = 24,4×10-9.
r1 = (24,4×10-9×96×734,508×103)/(4×1,368×2) = 0,157 Ом.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния
λп1=[h1/(3×bп1’)]×kβ+[h1’/bп1’+(3×hк1)/(bп1’+2×bш1)+hш1/bш1]×kβ’, (2.46) =[25,5/(3×6,6)] ×0,9+[0,5/6,6+(3×1,8)/(6,6+2×3)+0,8/3] ×0,88= =1,161+ [0,075 + 0,136+2,4] ×0,88= 3,46
где kβ; kβ’ - коэффициенты, учитывающие укорочение шага обмотки [1, рисунок 5.13, с. 82], kβ = 0,9; kβ’ = 0,88. h1 - высота уложенной обмотки в пазе статора, мм [1, таблица 5.12а, с. 74];
h1 = hz1 - hш1 - hк1 - h1’- hиз., (2.47)
где hш1 - высота шлица паза статора hш1 = 0,8 мм; h1’= 0,5 мм [1, таблица 5.12а, с. 74]; hиз. - высота изоляционной прокладки hиз.= 0,4 мм [1, таблица 5.12а, с. 74].
h1 = 29 - 0,8 - 1,8 - 0,5 - 0,4 = 25,5 мм.
Коэффициенты воздушного зазора
kδ = kδ1 = 1+(bш1/(t1 - bш1+((5×t1×δ) / bш1))), (2.48) kδ = kδ1 =1+(3/(10,903-3+((5×10,903×0,55)/3)))=1,168. kб=kб1×kб2, (2.49)
где kб2 =1, так как на роторе закрытый овальный паз. Коэффициент воздушного зазора kб учитывает влияние зубчатости статора и ротора на магнитное сопротивление воздушного зазора.
kб=1,16×1=1,16.
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора
λд1=(0,9×t1×(q1×kоб1)2×kр,т1×kш1×kд1) / (δ×kδ), (2.50)
где kр.т1- коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора [1, таблица 5.18, с. 82], kр.т1 = 0,77; kд1- коэффициент дифференциального рассеяния обмотки статора [1, таблица 5.19, с. 83], kд1=0,0062; арр kш1 - коэффициент, учитывающий дополнительно к kб влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния.
kш1=1 - ((0,033×bш12) / (t1×δ)), (2.51) kш1 =1 - ((0,033×9)/(10,903×0,55))=0,951. λд1 =(0,9×10,903×(4×0,925)2×0,77×0,953×0,0062) / (0,55×1,168)=0,902.
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора
λл1=0,34×(q1/l1)×(lл1 - 0,64×β×τ), (2.52) λл1=0,34×(4/160)×(207,254 - 0,64×0,833×130,833)=1,1688.
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния обмотки статора
λ1= λл1+ λд1+ λп1, (2.53) λ1 =1,688+0,902+3,46=6,05.
Индуктивное сопротивление рассеяния одной фазы обмотки статора
х1=((1,58×l1×f1×W12)/(p×q1×108))×λ1, (2.54) х1=((1,58×160×50×962)/(3×4×108))×6,05=0,5873 Ом.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-03-26; просмотров: 75; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.74.205 (0.107 с.) |