109027 (590975), страница 2
Текст из файла (страница 2)
= 10,825 мм
bzx = bz1 = 5,95 мм
1,9 = 1,88+2,41 ∙ 10-6 ∙1950 = 1,885
Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем НZX = 1950А/м.
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора.
FZ2 = 2hz2∙ НZ2 = 2∙14,62 ∙10-3∙1980 = 57,9 А
hz2 = hn2 -0,1 b = 15,3-0,1∙6,8 = 14,62
ВZ2 = =
= 1,9
Кс2 = 0,95
В/Z2х = ВZ2х+ М0НZ2X ∙ Kn2x = ВZ2Х+ 4π∙10-7∙ НZ2X∙ Kn2x
Knx = =
= 1,073
bn2x = =
= 7,95 мм
bz2x = bz2 = 7,8 мм
В/Zх = ВZх+ 1,35 ∙ 10-6 ∙ НZX
1,9 = 1,885 +1,35 ∙ 10-6 ∙1980
НZ2X = 1980 А/м
Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем НZX = 1950 А/м.
Коэффициент насыщения зубцовой зоны
КZ = 1+ = 1 +
= 1,174
39. Магнитное напряжение ярма статора
Fa = La ∙Ha = 265,7 ∙10-3∙ 630 = 167,391 А
La = π = π
= 265,7 ∙ 10-3 м
На = 630 А/м; Ва= 1,55 Тл
Ва= =
= 1,55 Тл
Магнитное напряжение ярма статора
Fa=La∙Ha=265,7∙10-3∙630=167,391A
La = π = π
= 265,7∙10-3 м
Ha=630A/м
Магнитное напряжение ярма ротора
Fj = Lj ∙Hj = 95,9 ∙10-3∙ 440 = 42,2 А
Lj = π = π
= 95,9∙10-3 м
hj= =
= 15,745 мм
hj= =
= 30 мм
Вj= =
= 1,44 Тл
Нj = 440 А/м по табл. П1..6.
Магнитное напряжение на пару полюсов.
Fц = Fδ +Fz1 +Fz2 + Fa + Fj = 724,62+68,14+57,9+167,391+42,2+1060,251 А
Коэффициент насыщения магнитной цепи.
Кμ = Fц/ Fδ= 1060,251/724,62 = 1,463
Намагничивающий ток
=
=
= 5,873 А
Относительное значение
Iμ* = Iμ / I1ном = 5,873 / 15,36 = 0,3824
1.6. Параметры рабочего режима для 2р=2
Активное сопротивление обмотки статора
r1= KRρ115 =
= 0,522 Ом
KR =1; ρ115 = 10-6/41 Ом∙м для медных проводников;
для класса непревостойкости изоляции Fυрасч = 1150С.
Длина проводников фазы обмотки:
L1 = ср∙W1 = 0,6654 ∙ 88 = 58,86 м
ср = 2(
n1+
л1) = 2(0,1754 +
n1 =
1 = 0,1754 м;
n1 = Кл ∙ bкт ∙ 2В = 1,2 ∙0,11441 + 2∙0,01= 0,1573 м;
bкт = π = π
= 114,41 мм
выл = Квыл ∙ bкт +В = 0,26∙0,11441+0,01 = 39,747 мм
где В = 0,01 м по табл. 9.23; Кл = 1,2
Относительное значение r1
r1* = r1 = 0,522
= 0,0364
Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора:
r2 = rс+ = 82,95∙10-6+2
= 118,6∙10-6 Ом
rс = ρ115 =
= 82,95∙10-6Ом
KR = 1; ρ115 = 10-6/20,5 (Ом∙м) для алюминиевой обмотки ротора.
rкл= ρ115 =
= 2,15∙10-6 Ом
Приводим r/2 к числу витков обмотки статора
r/2 = r2 = 118,6∙10-6∙
= 0,3682
Относительное значение
r/2* = r/2 = 0,3682
= 0,0257
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.
X1 = 15,8 = 15,8
∙ ∙(0,9926+0,7266+2,544) = 1,144 Ом
λn1 = =
∙ 0,625 = 0,9926
h2 = h/n.к - 2bиз = 13,06-2∙ 0,3 = 12,46 мм;
hк = 0,5(b1 – bш1_ = 0,5 (9,1-3,5) = 2,8 мм
β = урасч/ τ = 7/12; при укорочении 1/3 ≤β≤2/3
К/β = 0,25 (6β-1) = 0,25 (6 -1) = 0,625
Кβ = 0,25 (1+3∙ К/β) = 0,25 (1+3∙0,625) = 0,7187
ℓ/δ = ℓδ = 0,1754 м; h1 = 0 (проводники закреплены пазовой крышкой)
λл1 = 0,34 = 0,34
= 0,7266;
где ℓл1 = 0,1573 м
λд1 = ∙ξ =
= 2,544
ξ = 2К/ск∙Кβ – К2об1( )2∙(1+β2ск)= 2∙2,3∙0,71875-0,75982∙1,322(1+12) = 1,2944
(tZ2/tZ1 = 18,74/14,2 = 1,32 по рис. 9.51(д) К/ск = 2,3; βск = 1)
Относительное значение
Х1* = Х1 = 1,144
= 0,08
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора.
X2 = 7,9 f1∙ℓ/δ = 7,9∙50∙0,1754∙ (1,2376 + 0,1387 + 2,6 + +0,8866) = 337∙10-6 Ом
где по табл. 9.27 (см. рис. 9.52а)
λn2=[ ]∙Kд+
= [
] ∙1+
= 1,2376
h0 = h1 + 0,4b2 = 6,6 + 0,4∙ 6,8 = 9,32 мм;
qc = 103,15 мм2
Кд = 1
λл2 = =
= 0,1387
λд2 = ∙ξ =
= 2,6
При Z2/p≥10 можно принять ξ =1
γск = βск = 1∙
= 0,69813
Кск = =
= 0,9798
λск = (tZ2 ∙β2cк)/ (12Кδ∙Кμ) = (18,74∙12) / (12∙1,204∙1,463) = 0,8866
βcк = 1; Кμ = 1,463
Приводим Х2 к числу витков статора
Х/2 = Х2 = 337∙10-6∙
= 1,046 Ом
Относительное значение
Х/2* = Х/2 = 1,046
= 0,073
1.7. Расчет потерь для 2р=2
Потери в стали основные
Рст. осн = ρ1,0 150 ( )β∙ (Kда ∙ В2а ∙ ma + KдZ ∙ В2Z1 ∙ mZ1) = 2,5∙(
)1,6∙ (1,6∙1,552∙19,23 +1,8∙1,92∙3,055) = 234,43 Вт
[ρ1,0 150 = 2,5 Вт/кг для стали 2013 по табл.9.28]
ma = π(Da-ha) ∙ha ∙ℓст1∙Кс1∙ γс = π(0,197-0,02784) ∙0,02784 0,1754∙0,95∙ 7,8∙103 = 19,23 кг.
γс = 7,8 ∙103 кг/м3 – удельная масса стали
Kда = 1,6; KдZ = 1,8; ВZ1 = 1,9 Тл; Ва = 1,55 Тл
mZ1 = hZ1 ∙bZ1ср∙Z1 ∙ℓст1 ∙ Кс1∙ γс = 16,46 ∙10-3∙5,95∙10-3∙24∙0,1754∙0,95∙ 7,8∙103 = 3,055кг
где bZ1ср = 5,95 мм = bZ1
Поверхностные потери в роторе
Рпов2= рпов2(tZ2- bш2)∙Z2∙ℓст2 = 518,831∙(18,74-1,5)∙10-3∙18∙0,1754= 28,24 Вт
рпов2 = 0,5К0,2( )1,5 (В0,2 ∙tZ1∙103)2 = 0,5∙1,5(
)1,5 (0,4214 ∙ 0,0142 ∙103)2 = 518,831 Вт/м2,
где К0,2 = 1,5 Вδ = 0,7563 Тл
В0,2 = β0,2 ∙Кδ∙ Вδ = 0,35∙ 1,204 ∙ 0,7563 = 0,4214 Тл
β0,2 = f(bШ1/δ) = 50(3,5/0,5) = 350 мм = 0,35 м
Поверхностные потери в статоре.
Рпов1= рпов1(tZ1- bш1)∙Z1∙ℓст1 = 61,67∙(14,2-3,5)∙10-3∙24∙0,1754= 2,78 Вт
рпов1 = 0,5К0,1( )1,5 (В0,1∙tZ2∙103)2 = 0,5∙15(
)1,5 (0,1366 ∙ 0,01874 ∙103)2 = 61,67 Вт/м2
В0,1 = β0,1 ∙Кδ∙ Вδ = 0,15∙ 1,204 ∙ 0,7563 = 0,1366 Тл
β0,1 = f(bШ2/δ) = 50(13,5/0,5) = 150 мм = 0,15 м
Пульсационные потери в зубцах ротора.
Рпул2 = 0,11( )2mZ2 = 0,11(
)2 ∙ 2,668 = 16,3 Вт/м2
Впул2 = =
= 0,1035 Тл
ВZ2ср = 1,9 (п.37 расчета); γ1= 4,083 (п.35 расчета)
mZ2 = Z2 ∙hZ2 ∙ bZ2ср ∙ℓст2 ∙ Кс2 ∙ γ2 = 18 ∙ 14,62∙10-3 ∙7,8∙10-3 ∙0,1754 ∙0,95 ∙7,8∙103 = 2,668 кг
Пульсационные потери в зубцах статора.
Рпул1 = 0,11( )2mZ1 = 0,11(
)2 ∙ 3,055 = 1,385 Вт
Впул1 = =
= 0,0376
γ2 = =
= 1,125
Сумма добавочных потерь в стали
Рст. доб. = Рпов1 + Рпул1+ Рпов2 + Рпул2 = 2,78 +1,385+28,24+16,3 =48,705 Вт
Полные потери в стали
Рст. = Рст. осн. + Рст. доб = 234,43 + 48,705 = 283,135 Вт
Механические потери
Рмех = Кт( )2 ∙ (10∙Dвент)3 = 2,9 (
)2 ∙(10∙0,197)3 = 199,544 Вт
Кт = 2,9 (для двигателей с аксиальной системой вентиляции),
где Dвент≈ Dа, Dвент – наружный диаметр вентилятора.
Холостой ход двигателя.
IХ.Х. = =
= 5,93 А
IХ.Х.а = =
= 0,8132 А
Рэ1хх = m∙ I2μ∙r1 = 3∙5,8732 ∙0,522 = 51,0146 Вт
IХ.Х.р ≈ Iμ = 5,873 А
Cosφx.x. = IХ.Х.а / IХ.Х. = 0,8132 / 5,03 = 0,1371
1.8. Расчет магнитной цепи для 2р=4
Магнитное напряжение воздушного зазора.
Fδ = =
= 681,314 А
Вδ = =
= 0,7111
=
=
= 6,76 ∙10-3 Вб
Магнитное напряжение зубцовой зоны статора
FZ1 = 2h1 ∙ HZ1 = 2∙16,46 ∙10-3 ∙1450 = 47,73 А
HZ1 = 1450 А/м
В/Z1 = =
= 1,786
Принимаем ВZ1 = 1,786 Тл, проверяем соотношение В/Z1 и ВZ1
1,786 = 1,784 +2,41∙ 10-6 ∙1450 = 1,787
Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем HZх = 1450 А/м
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора.
FZ2 = 2hZ2 ∙ HZ2 = 2∙14,62 ∙10-3 ∙1500 = 43,86 А
HZ1 = 1500 А/м
ВZ2 = =
= 1,798 ≈ 1,8
1,8 = 1,795 + 1,35 ∙ 10-6 ∙ 1500 = 1,797
Полученная точность расчета удовлетворяет требованиям, поэтому принимаем HZ1 = 1500 А/м
Коэффициент насыщения зубцовой зоны.
Кz = 1+ = 1+
= 1,14
Магнитное напряжение ярма статора.
Fa = La ∙Ha = 132,858 ∙10-3∙ 106 = 14,083 А
La = π = π
= 132,858 ∙ 10-3 м
На = 106 А/м;
Ва= =
= 0,73
Магнитное напряжение ярма ротора.
Fj = Lj ∙Hj = 47,95 ∙10-3∙ 231 = 11,076 А
Lj = π = π
= 47,95∙10-3 м
hj= 15,745∙10-3 м
h/j= =
= 18∙10-3 м
Вj= =
= 1,127 Тл
Нj= 231 А/м
Магнитное напряжение на пару полюсов.
Fy=Fδ+FZ1+FZ2+Fa+Fj=681,314+47,73+43,86+14,083+11,076=798,063 А.
Коэффициент насыщения магнитной цепи.
kм=Fy/ Fδ=798,063/681,314=1,1714
Намагничивающий ток.
Iм= =
=4,157 А.
Относительное значение.
Iм*= =
=0,5413
1.9. Параметры рабочего режима для 2р=4
Активное сопротивление обмотки статора.
r1=kR∙ρ115 =1∙
∙
=2,088 Ом.
kR=1
L1=lep∙w1=06654∙176=117,11 м.
lсp1=0,6654 м; ln1=l1=175,4 мм=0,1757 м; lл1=0,1573 м
Относительное значение
r1*=r1 =2,088
=0,073.
Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора.
r2 = rс+2 = 82,65∙10-6+2
=92,14∙10-6 Ом.
rс = 82,65∙10-6 Ом; rкл = 2,15 ∙10-6 Ом
∆2= 2 sin = 2sin
= 0,684
Приводим r2 к числу витков обмотки статора
r/2 = r2 = 92,14∙10-6
= 1,294
Относительное значение
r/2*= r/2 =1,294
= 0,0452
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.
Х1 = 15,8 = 15,8
(1,121+ 0,2337 + 4,57) = 3,18 Ом
λn1 = =
=1,121
h2 = 12,46 мм; hк = 2,8 мм; h1 = 0; Кβ = К/β = 1
λл1 = 0,34 = 0,34
= 0,2337
λД1 = ξ=
= 4,57
ξ = 2∙ = 2∙2,3∙1-0,8082∙(1,32)2(1+12) = 2,325;
К/ск = 2,3; βск = 1; tZ2 / tZ1 = 1,32
Относительное значение
Х1*= х1 = 3,18
= 0,111
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора.
Х2 = 7,9 = 7,9∙50∙0,1754 (1,2376+ 0,0358+ 2,6+ 1,1073) = 345,08 Ом
λn2 = 1,2376 λД2 = 2,6
λл2 = =
= 0,0358
λск = (tZ2 ∙β2cк) / (12∙Кδ ∙ К∙μ) = (18,74∙12) / (12∙1,204 ∙1,1714) = 1,1073
К∙μ = 1,1714
Приводим Х2 к числу витков статора