Проектирование асинхронных двигателей (стр. 3 из 6)

H_z2 - значение напряженности поля в зубцах ротора;

при B_Z21= 1,8 Тл для стали 2013 H_Z2 = 1520 А/м [4, стр. 461].

F_z1 = 2*0,0252*1250 = 63 А,

F_z2 = 2*0,0365*1520 = 111 А.

2.5.4. Коэффициент насыщения зубцовой зоны:

k_z = 1+

= 1+ = 1,22. Коэффициент насыщения зубцовой зоны входит в рекомендуемые пределы ( 1.2 < k_z < 1.5).

2.5.5. Магнитные напряжения ярм статора и ротора:

F_a = L_a H_a,

F_j = L_j H_j,

L_a - длина средней магнитной линии ярма статора,

L_a =

= = 0,1703 м.

L_j - длина средней магнитной линии потока в ярме ротора,

L_j =

, где h_j - высота спинки ротора,

h_j =

- h_п2 = - 36,9 = 48,1 мм.

L_j =

=67,1 мм.

H_a и H_j - напряженности поля; B_a = 1,45 Тл Þ H_a = 450 А/м. [4, стр.460].

B_j = 0,72 Тл Þ H_j = 104 А/м. [4, стр.460].

F_а = 0,1703*450 = 76,67 А.

F_j = 0,067*104 = 7 А.

2.5.6. Магнитное напряжение на пару полюсов:

F_ц = F_δ + F_z1 + F_z2 + F_a + F_j = 795 + 63 + 111 + 76.64 + 7= 1052.6 A.

2.5.7. Коэффициент насыщения магнитной цепи:

k_m = F_ц / F_δ = 1052,6/795 = 1,3.

2.5.8. Намагничивающий ток:

I_m =

= = 8,78 А.

Относительное значение: I_m^* = I_m / I_1н = 8,78 / 32,5 = 0,27.

2.6 Расчет параметров рабочего режима

2.6.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

r₁ = r₁₁₅*

, где r₁₁₅ - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Ом*м. Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура равна 115 градусам. Для меди r₁₁₅ = 10^-6/41 Ом*м. [4, стр.245].

L₁ - общая длина эффективных проводников фазы обмотки статора, L₁ =

_ср1w_1, где

_ср1 - средняя длина витка обмотки статора, _ср1 = 2 ( _п1 + _π1);

_п1 - длина пазовой части, _п1 = ₁= 0,186 м.

_π1- лобовая часть катушки, _л1 = K_л*b_кт +2В, где K_л =1,4 [4, стр.197].

В - длина вылета прямолинейной части катушки из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Принимаем В = 0,01 [4, стр.197].

b_кт - средняя ширина катушки, b_кт =

b_1, где b₁ - относительное укорочение шага обмотки статора, b₁ = 0,833 (п.2.2.7 ).

b_кт =

= 0,121 м.

_л1 = 1,4*0,121 + 2*0,01 = 0,189 м,

_ср1 = 2*(0,186 + 0,189) = 0,75 м.

Длина вылета лобовой части катушки:

_выл = K_выл *b_кт + В = 0,5*0,145 + 0,02= 0,0825 м = 82,5 мм.

K_выл = 0,5 [4, стр.197].

L₁ = 0,75*144 = 108 м.

r₁ =

= 0,498 Ом.

Относительное значение: r₁^* = r₁

= 0,498* = 0,043.

2.6.2. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

r₂ = r_с +

, где r_с - сопротивление стержня: r_с = r₁₁₅* ;

для литой алюминиевой обмотки ротора r₁₁₅ = 10^-6 / 20,5 Ом*м. [4, стр.245].

r_с =

= 48,2*10^-6 Ом.

r_кл - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями: r_кл = r₁₁₅*

= = 0,789*10^-6 Ом.

r₂ = 48,2*10^-6+

= 63*10^-6 Ом.

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора:

r₂ = r₂*

= 68,52*10^-6* = 0,23 Ом.

Относительное значение: r₂ ^* = r₂ *

= 0,23* = 0,02.

2.6.3. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

х₁ = 15,8*

*(l_п1 +l_л1 +l_д1 ), где

l_п1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

l_п1 =

, где

h₃ = (b₁ - b_ш1)/2 = (5,9 – 3,7)/2 =1,1 мм.

h₁ = 23,1 мм (п. 2.3.2).

Так как проводники закреплены пазовой крышкой, то h₂ = 0.

k’_b = 0,25(1 + 3β) = 0,25(1 + 3*0,833) = 0,88.

k_b = 0,25(1 + 3 k’_b) = 0,25(1 + 3*0,88) = 0,91.

l_п1=

= 1,643.

l_л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

l_л1 = 0,34*

*( _л - 0,64*b*t) = 0,34* *(0,223 - 0,64*0,833*0,131)= 1,12.

l_д1 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

l_д1 =

*x, где x = 2*k_ск*k_b - k_об1² *(1+b_ск²);

Так как отсутствует скос пазов, то b_ск = 0.

k_ск определяем в зависимости от t₂/t₁ и b_ск:

= = 1,23 ; b_ск = 0 Þ k_ск= 1,2 [4, стр. 201].

x = 2*1,2*1 - 0,925²*1,23² = 1,1.

l_д1=

= 1,63.

х₁ = 15,8*

*(1,643 + 1,12 + 1,63 ) = 1,12 Ом.

Относительное значение: х₁^*= х₁

= 1,12* = 0,096.

2.6.4. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

х₂ = 7,9*

₁ * *(l_п2 + l_л2 + l_д2)*10^-6

l_п2 =

k_д + , где

h₀ = h_п2 – h_ш2 – h_ш2 = 36,9 – 0,7 – 0,3 = 35,9 мм.

Для рабочего режима k_д = 1.

b₁ =7 мм, b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,7 мм; h_ш = 1 мм (п. 2.4.9).

l_п2 =

= 3,1.

l_л2 =

= = 0,44.

l_д2 =

*x, где x »1 [4, стр.246].

l_Д2 =

= 1,8.

Σl = l_п2 + l_л2 + l_д2 = 3,1 + 0,4 + 1,8 = 5,34.

х₂ = 7,9*50*0,186*5,34*10^-6 = 389*10^-6 Ом.

Приводим х₂ к числу витков статора:

х₂ = х₂ *

= = 1,4 Ом.