125262 (690376), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

S_пр - площадь поперечного сечения прокладок;

S_пр = 0,4b₂ + 0,9b₁ = 0,4*7,91+0,9*5,9 = 8,47 мм².

S_из = b_из(2 h_а + b₁ + b₂) - площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу;

b_из - односторонняя толщина изоляции в пазу. [4, стр.61] b_из = 0,4 мм.

S_из = 0,4(223,8+7,91+5,9) = 24,564 мм².

S_п = 24,564 - 8,47 = 120,51 мм².

2.3.4. Вычисляем коэффициент заполнения паза:

k_З = [(d_из)²Uпn_эл] / S_п = (1,585²361)/ 120,51 = 0,75.

Полученное значение коэффициента заполнения паза входит в рекомендуемые пределы при ручной укладке обмотки [4, стр.66].

2.3.5. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

Рис. 1. Паз статора

2.4. Расчет ротора.

2.4.1. Определяем воздушный зазор [4, стр.181] = 0,5 мм.

2.4.2. Определяем число пазов ротора [4, стр. 185] Z₂ = 58.

2.4.3. Внешний диаметр ротора D₂ = D 2 = 0,251 20,0005= 0,15 м.

2.4.4. Длина магнитопровода ротора ₂ = ₁ = 0,186 м.

2.4.5. Зубцовое деление t₂ = ( D₂)/ Z₂ = (3,140,251)/ 58 = 0,0135 м = 13,5 мм.

2.4.6. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал:

D_J = D_В = k_ВD_а = 0,230,349 = 0,08 м = 80 мм, где k_В = 0,23 [4, стр.191].

2.4.7. Ток в стержне ротора I₂ = k_i I_1i, где k_i - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I₁ / I₂. k_i = 0,925 [4, стр.183];

_i - коэффициент приведения токов,

_i = (2m₁₁k_об1 ) / Z₂ = (231440,925) / 58 =13,8.

I₂ = 0,92532,513,8 = 414,9 А.

2.4.8. Площадь поперечного сечения стержня:

q_с = I₂ / J₂, где J₂ - плотность тока в стержнях ротора, при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J₂ = (23,5) А/мм² [4, стр.186]. Берем J₂ = 2,2 А/м м², тогда

q_с = 414,9 / (2,210⁶) = 16610^-6 м² = 188,6 мм².

2.4.9. Паз ротора – по рис.2.

Размеры шлица b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,7 мм. Высота перемычки над пазом h’_ш = 0,3 мм [4, стр.188].

Допустимая ширина зубца:

b_Z2 = = = 6,19 мм, где B_Z2 - индукция в зубцах ротора, B_Z2 = 1,8 Тл [4, стр.174].

Размеры паза:

b₁= = = 6,94 мм.

b₂ = = = 3,7 мм.

Согласно рекомендациям [4, стр.189] округляем b₁ и b₂ до десятых: b₁ =7 мм, b₂ = 3,7 мм.

h₁ = (b₁ - b₂)Z₂ / (2) = (7 – 3,7)*58/6,28 = 30,5 мм.

Полная высота паза:

h_п2 = h_ш + h_ш +0,5b₁ +h₁ +0,5b₂ = 1+0,7+0,57+30,5+0,53,7 = 36,9 мм.

Сечение стержня:

q_с = (/8)(b₁ + b₂) + 0,5(b₁ + b₂) h₁ = (/8)(7+3,7²)+0,5(7+3,7)30,5 = 187,8 мм².

2.4.10. Плотность тока в стержне:

J₂ = I₂ / q_с = 414,9 / 187,610^-6 = 2,21 А/м².

2.4.11.Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения:

q_кл = I_кл / J_кл, где J_кл - плотность тока в замыкающих кольцах:

J_кл = 0,85J₂ = 0,852,21= 1,88 А/мм².

I_кл - ток в кольцах, I_кл = I₂ / ; где = 2sin = 2sin = 0,324.

I_кл = 414,9 / 0,324 = 1280 А;

q_кл = 1280 / 1,88 = 681,15 мм².

2.4.12. Размеры замыкающих колец.

b_кл = 1,25h_п2 = 1,2536,9 = 46,1 мм.

a_кл = q_кл / b_кл = 681,15 / 46,1 = 14.8 мм.

q_кл = b_кл * a_кл = 46,1 14,8 = 682,3 мм².

D_{к. ср} = D₂ - b_кл = 250 – 46,1 = 203,9 мм.

2.4.13. Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

Рис. 2. Паз ротора.

2.5 Расчет магнитной цепи

2.5.1. Значения магнитных индукций:

B_Z1 = = = 1,73 Тл.

B_Z2 = = = 1,8 Тл.

B_a = = = 1,45 Тл.

B_j = , где h_j - расчетная высота ярма ротора,

h_j = h_п2 = = 48,1 мм.

B_j = = 0,72 Тл.

2.5.2. Магнитное напряжение воздушного зазора:

F _δ = 1,5910⁶ B_δ k_δ δ, где k_δ - коэффициент воздушного зазора,

k_δ = t₁/(t₁-δ ), где = = = 4,42.

k_δ = = 1,25.

F_δ = 1,5910⁶0,81,250,510^-3 = 795 А.

2.5.3.Магнитные напряжения зубцовых зон:

статора: F_z1 = 2h_z1H_z1

ротора: F_z2 = 2h_z2H_z2

h_z1 - расчетная высота зубца статора, h_z1 = h_п1 = 25,2 мм.

h_z2 - расчетная высота зубца ротора, h_z2 = h_п2 - 0,1b₂ = 36,9 - 0,13.7 = 36,5 мм.

H_z1 - значение напряженности поля в зубцах статора;

при B_Z1 = 1,73 Тл для стали 2013 H_Z1 = 1250 А/м [4, стр. 461].

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 H_a = 450 А/м. [4, стр.460].

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

F_а = 0,1703450 = 76,67 А.

F_j = 0,067104 = 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 = F_ц / F_δ = 1052,6/795 = 1,3.

2.5.8. Намагничивающий ток:

I = = = 8,78 А.

Относительное значение: I = I / I_1н = 8,78 / 32,5 = 0,27.

2.6 Расчет параметров рабочего режима

2.6.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

r₁ = ₁₁₅* , где ₁₁₅ - удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Омм. Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура равна 115 градусам. Для меди ₁₁₅ = 10^-6/41 Омм. [4, стр.245].

L₁ - общая длина эффективных проводников фазы обмотки статора, L₁ = _ср11, 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 = _1, где ₁ - относительное укорочение шага обмотки статора, ₁ = 0,833 (п.2.2.7 ).

b_кт = = 0,121 м.

_л1 = 1,40,121 + 20,01 = 0,189 м,

_ср1 = 2(0,186 + 0,189) = 0,75 м.

Длина вылета лобовой части катушки:

_выл = K_выл b_кт + В = 0,50,145 + 0,02= 0,0825 м = 82,5 мм.

K_выл = 0,5 [4, стр.197].

L₁ = 0,75144 = 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 = ₁₁₅ ;

для литой алюминиевой обмотки ротора ₁₁₅ = 10^-6 / 20,5 Омм. [4, стр.245].

r_с = = 48,210^-6 Ом.

r_кл - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями: r_кл = ₁₁₅ = = 0,78910^-6 Ом.

r₂ = 48,210^-6+ = 6310^-6 Ом.

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора:

r₂ = r₂ = 68,5210^-6 = 0,23 Ом.

Относительное значение: r₂ = r₂ = 0,23 = 0,02.

2.6.3. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

х₁ = 15,8 (_п1 +_л1 +_д1 ), где

_п1 - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

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

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

_п1= = 1,643.

Характеристики

Список файлов курсовой работы