Выбор главных размеров

К главным размерам электродвигателя переменного тока относят внутренний диаметр D_Н1 и длину l₁ сердечника статора, поскольку они определяют габариты, массу и технико-экономические показатели этого типа электрических двигателей.

Наружный диаметр сердечника статора рассчитываем по таблице 9−2 [2], исходя из того, что для высоты оси вращения h по таблице 9−1 [2]:

По таблице 9−8 [2] D_a=0,272.

Принимая, что размеры пазов не зависят от числа полюсов машины, получаем приближенное выражение.

(9.2).

По таблице 9−9 [2]: K_D=0,68.

Листы статора для выбранной высоты оси вращения вала предполагается изготовлять штамповкой из резаной ленты шириной до 500 мм.

Определим величину полюсного деления проектируемого двигателя:

Расчетная мощность двигателя определяется как:

где:

k_Е — отношения ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое определено по рисунку 7;

cosц — коэффициент мощности рассчитываемого асинхронного двигателя при номинальной нагрузке, найденный по графику зависимости, представленному на рисунке 8;

з — коэффициент полезного действия рассчитываемого асинхронного двигателя при номинальной нагрузке, найденный по графику зависимости, представленному на рисунке 8;

Расчетная мощность равна:

где P₂ — мощность на валу двигателя, P₂ =15•10³ Вт;

Синхронная угловая скорость вала рассчитывается как:

где n₁ — синхронная частота вращения, об/мин;

Коэффициент полюсного перекрытия б_д и коэффициент формы поля k_в предварительно принимают равными:

Расчетная длина сердечника статора определяется как:

где:

А₁ — линейная нагрузка обмотки статора, определяется по диаграмме на рисунке 10. Приблизительное значение данной величины примем равным (точное значение будет рассчитано ниже):

причем умножать на поправочный коэффициент k₁ не имеет смысла, поскольку по таблице 9−5 [2] его значение равно 1.

В_б — максимальное значение магнитной индукции в зазоре, определяется по диаграмме на рисунке 10. Значение данной величины примем предварительно равным:

Умножение на добавочный коэффициент k₂ также не меняет результат, поскольку для исходных данных по рассчитываемому двигателю он равен 1.

k_ОБ1 — коэффициент обмотки статора основной гармонической кривой ЭДС. Принимаем усредненное значение: k_ОБ1 = 0,95.

Отсюда, расчетная длина сердечника статора:

Чтобы удостоверится в правильности расчета ранее рассмотренных параметров, рассчитаем отношение:

.

которое не должно превышать (таблицы 9−6, [2]):

Таким образом, высота оси вращения вала двигателя для расчета главных размеров подобрана правильно.

• 3. Расчет статора
• 2.1 Определение, и площади поперечного сечения провода обмотки статора
• 1.1 Предельные значения зубцового деления статора, мм, определяем согласно рисунку 9.26

Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора.

1 Определим предельные значения: t_1max и t_1min рисунок 9.26. При и, , .

Число пазов статора:

Окончательно число пазов должно быть кратным значению числа пазов на полюс и фазу: q. Примем, тогда:

где m число фаз, является целым числом. Обмотка однослойная.

Окончательно определяем зубцовое деление статора:

Предварительный ток обмотки статора.

2.5 Число эффективных проводников в пазу (при условии):

• 2.6 Принимаем число параллельных ветвей, тогда
• (2.7)
• 2.7 Окончательное число витков в фазе обмотки и магнитный поток :

(2.8).

2.8 Определим значения электрических и магнитных нагрузок:

Значения электрической и магнитных нагрузок незначительно отличаются от выбранных графически.

2.9 Выбор допустимой плотности тока производится с учётом линейной нагрузки двигателя:

где нагрев пазовой части обмотки статора, определим графически [1] рисунок 9.27, б.

Рисунок 9.27 (б) При .

2.10 Рассчитаем площадь сечения эфективных проводников:

Сечение эффективного проводника (окончательно):

Принимаем, тогда.

мм².

Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ.

(по приложению 3, стр. 713 [1]):

мм, мм²,.

мм, мм²

2.11 Окончательно определим плотность тока в обмотке статора:

А/мм²