Магнитная цепь двигателя

1 2 3 4 5 6 7

Размеры, конфигурация, материал

Высота оси вращения [1, стр. 115], [1, стр. 117]

мм (высота оси вращения ротора (якоря))

мм (расстояние от нижней части статора корпуса машины до опорной плоскости лап)

мм (высота (толщина) стенки статора)

мм (максимальный наружный диаметр сердечника)

мм (припуск на штамповку)

Ширина при однорядной штамповке 240 мм.

Двигатель выполняется с литой станиной [1, стр. 117]. Листы статора штампуются из резанной ленты, ширина которой на превышает 500 мм.

(т.к. мм (что соответствует мм)).

Наружный диаметр сердечника

мм

Внутренний диаметр сердечника

мм

т.к. мм

Расчетную мощность определяют по формуле

Значение [1, стр. 117]

Среднее значение [1, стр. 118]

Вт

Определим длину сердечника статора .

Для начала найдем длину сердечника [1, стр. 23]

для примем

Форма паза – трапециедальная полузакрытая

Тип обмотки – однослойная всыпная концентрическая [1, стр. 119]

Среднее значение [1, стр. 120]

А/см

Среднее значение [1, стр. 120]

Тл

Т.к. количество полюсов отличается от , то принятые значения и умножаем на поправочный коэффициент и . [1, стр. 121]

; .

При выполнении двигателя с изоляцией класса H [1, стр. 76] – значение принятое с учетом должно быть умножено на коэффициент [1, стр.121]

А/см

Тл

Длина сердечника

мм

Примем мм.

Отношение [1, стр. 122]

Значение [1, стр. 122]

При количестве полюсов, отличающихся от , значение , должно быть умножено на поправочный коэффициент , для электродвигателя со степенью защиты IP44 [1, стр. 122].

Т.к. не превышает , следовательно – расчеты выполнены ранее – верны.

Сердечник статора

Сердечник собирают из определенных отштампованных листов электрической стали толщиной0,5мм, имеющих для уменьшения потерь в стали от вихревых токов.

Марка стали 2013.

Для стали 2013 обычно используют изолированиелистовоксидированием (коэффициент заполнения стали ) [1, стр. 122]

Количество пазов сердечника статора [1, стр. 123]

выбираем равной целому числу [1, стр. 123]

Примем

Сердечник ротора

Сердечник собирают из отдельных отштампованных листов электрической стали толщиной0,5мм.

Марка стали и изоляционные покрытия такие же, как в статоре.

Марка стали 2013.

Изолированиелистов - оксидированием (коэффициент заполнения стали ) [1, стр. 123]

Скос пазов

Воздушный зазор между статором и ротором , мм [1, стр. 124]

мм

Наружный диаметр сердечника ротора (мм) по формуле [1, стр. 123]

мм

Для высот осей вращения мм внутренний диаметр листов ротора определяется по формуле [1, стр. 124]

мм

Длину сердечника ротора принимают равной длине сердечника статора для мм [1, стр. 124]

мм

Количество пазов для двигателя с короткозамкнутым ротором выбираем в зависимости от и наличия скоса пазов в роторе. Принимаем : ; пазы со скосом (35, 44, 61, 63, 65) [1, стр. 125]. Уточняем : при

мм, , ,

Обмотка статора

В асинхронных двигателях с мм обычно выполняют однослойные всыпные обмотки [1, стр. 127]

Коэффициент распространения по формуле [1, стр. 129]

Однослойную обмотку выполняют с диаметральным шагом по пазам [1, стр. 129]

т. к. равняется целому числу [1, стр. 129]

Коэффициент укорачивания [1, стр. 129]

Обмоточный коэффициент [1, стр. 129]

Предварительное значение магнитного потока (Вб) [1, стр. 129]

где – окруленное значение расчетной длины сердечника статора; при отсутствии радиальных вентиляционных каналов принимаем равной [1, стр. 129]

мм

Вб

Предварительное количество витков в обмотке фазы [1, стр. 129]

Предварительное количество эффективных проводников в пазу [1, стр. 129]

где – количество параллельных ветков обмотки статора, которое должно быть одним из делителей числа полюсов, например возможное значение [1, стр. 129]. В нашем случае

Примем

Уточняем предварительно установленные параметры , , [1, стр. 130]:

Уточняем значение магнитного потока (Вб) [1, стр. 130]

Вб

Уточняем значение индукции в воздушном зазоре (Тл) [1, стр. 130]

Тл

Предварительное значение номинального фазного тока (А) [1, стр. 130]

Уточненная линейная нагрузка статора (А/см) [1, стр. 130]

А/см

Полученное значение не отличается от предварительного более чем на 10%, следовательно предварительные расчеты являются верными, продолжаем расчет [1, стр. 130].

Среднее значение магнитной индукции в спине статора [1, стр. 130]

Тл

Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора [1, стр. 130]

мм

Обмотка статора с трапециедальными полузакрытыми пазами

Полузакрытые пазы статора обычно вимеют трапецеидальную форму [1, стр. 130].

Магнитная индукция в зубцах статора [1, стр. 130]

Тл

Ширина зубца [1, стр. 131]

мм

При сборке сердечника размеры пазов в штампе и в свету (после обмотки сердечника) не совпадают из-за неизбежного смещения листов друг относительно друга. Припуски на сборку сердечников статора и ротора электродвигателей с мм по ширине и высоте соответствует 0,1 мм [1, стр. 131].

Размеры трапециедальных пазов:

Высота спинки статора [1, стр. 131]

мм

Высота паза [1, стр. 131]

мм

Большая ширина паза [1, стр. 131]

мм

Меньшая ширина паза [1, стр. 131]

где мм – высота шлица [1, стр. 131]

– ширина шлица, мм

Предварительное значение ширины шлица [1, стр. 131]

мм

Проверка правильности определения и исходя из требования [1, стр. 131]

Площадь поверхности сечения паза в штампе (мм²) [1, стр. 131]

мм²

Площадь поперечного сечения паза в свету (мм²) [1, стр. 131]

мм²

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции (мм²) [1, стр. 131]

– среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции, мм

мм²

Площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней катушкой в пазу, на дне паза и под клином (мм²) [1, стр. 131]

мм²

Площадь поперечного сечения паза занимаемого обмоткой (мм²) [1, стр. 131]

мм²

Задавшись , определяем произведение [1, стр. 132]

Пусть количество элементарных проводов в эффективном

Диаметр изоляционного провода (мм) [1, стр. 132]

мм

По приложению 1 [1, стр. 384] находим ближайший стандартизированный диаметр , соответствующий ему диаметр неизолированного провода и площадь сечения [1, стр. 132].

мм; мм; мм².

Уточняем коэффициент заполнения паза и ширину шлица (мм) [1, стр. 132]

мм

Т.к. , мм

Плотность тока в обмотке статора (А/мм²) [1, стр. 132]

(А/мм²)

Уровень удельной тепловой нагрузки статора от потерь в обмотке в значительной мере определяет ожидаемое превышение температуры обмотки, этот уровень характерезуется произведением линейной нагрузки на плотность тока в обмотке (А²/(см·мм²)) [1, стр. 132]