Глава 10 Проектирование синхронных машин (967523), страница 16
Текст из файла (страница 16)
26. Высота паза по (10.28)
где
Масштабный эскиз паза дан на рис. 10.44, спецификация паза приведена в табл. 0.16.
Рис. 10.44. Паз статора
Таблица 10.16. Спецификация паза (изоляция класса нагревостойкости B)
Позиция на рис. 10.44 | Наименование | Число слоев | Толщина, мм | ||
по ширине | по высоте | по ширине | по высоте | ||
1 | 1 | 24 | |||
2 | Лента стеклослюдинитовая ЛС 0,13 мм | 6 слоев | Вполнахлеста | 4,5 | 4,5 |
3 | Лента стеклянная ЛЭС (покровная) 0,1 мм | 1 слой | Встык | 0,2 | 0,2 |
Двусторонняя толщина изоляции одной катушки | — | — | 4,7 | 4,7 | |
4 | Стеклотекстолит СТ1 толщиной 1 мм | — | 2 | — | 2 |
5 | Стеклотекстолит СТ1 толщиной 0,5 мм | — | 2 | — | 1 |
Общая толщина изоляции на паз | — | — | 4,7 | 12,4 | |
Разбухание изоляции | — | — | 0,05 | 1,2 | |
Допуск на укладку | — | — | 0,2 | 0,2 | |
6 | Клин | — | — | — | 5 |
Всего | — | — | 12,5 | 74 |
27. Уточненное значение плотности тока в проводнике обмотки статора
28. Проверка индукции в зубце статора (приближенно) по (10.31):
29. Проверка индукции в ярме статора (приближенно) по (10.32):
и
находят в допустимых пределах.
30. Перепад температуры в изоляции паза по (10.33);
31. Градиент температуры в изоляции паза
Проведенная проверка показала, что размеры паза выбраны удачно.
32. Витки фазы обмотки статора по (10.37)
33. Шаг обмотки по (10.38)
34. Коэффициент укорочения шага по (10.39)
35. Коэффициент распределения обмотки статора по (10.40)
Так как дробное, то в формулу вместо
подставляется
.
36. Обмоточный коэффициент по (10.41)
Воздушный зазор и полюсы ротора
37. Исходя из данных отношения , по рис. 10.18. находим
.
Приближенное значение воздушного зазора по (10.44)
38. Принимаем воздушный зазор под серединой полюса равным 0,0027 м (2,7 мм). Зазор под краями полюса мм. Среднее значение воздушного зазора
39. Ширина полюсного наконечника определяется по (10.47). Примем (см. § 10.9):
40. Радиус дуги полюсного наконечника по (10.45)
41. Высота полюсного наконечника по табл. 10.9 при м
42. Длина сердечника полюса и полюсного наконечника
43. Расчетная длина сердечника полюса определяется по (10.52). Принимаем м:
44. Предварительная высота полюсного сердечника по (10.48)
45. Коэффициент рассеяния полюсов находится по (10.50). При м,
(см. с. 41):
46. Ширина полюсного сердечника определяется по (10.51). Задаемся Тл;
(полюсы выполнены из стали марки Ст3 толщиной 1 мм):
Эскиз полюсов дан на рис. 10.45. Так как
то принимаем крепление полюсов шпильками к ободу магнитного колеса.
Рис. 10.45. Полюсы ротора
47. Длина ярма (обода) ротора по (10.53)
48. Минимальная высота ярма ротора по (10.54)
Принято Тл;
уточняется по чертежу.
Пусковая обмотка
49. Число стержней пусковой обмотки на полюс
50. Поперечное сечение стержня пусковой обмотки по (10.55)
м2.
51. Диаметр стержня находим по (10.56), материал стержня — медь: м (11,95 мм).
52. Зубцовый шаг на роторе определяется по (10.57). Принимаем м:
53. Проверяем условие (10.60)
Пазы выбраны круглые. Полузакрытые.
54. Диаметр паза ротора
55. Длина стержня по (10.61)
56. Сечение короткозамыкающего сегмента
По табл. П3.6 выбираем прямоугольную медь мм (сечение
мм2).
Расчет магнитной цепи
Для магнитопровода статора выбираем сталь марки 1511 толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из стали марки Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщину обода (ярма ротора) принимают мм (см. выше) (см. приложение 1).
57. Магнитный поток в зазоре по (10.62)
По рис. 10.21 при и
находим
и
.
58. Уточненное значение расчетной длины статора по (10.64) равно:
59. Индукция в воздушном зазоре по (10.63), Тл,
60. Коэффициент воздушного зазора статора по (10.67)
61. Коэффициент воздушного зазора ротора по (10.67)
62. Коэффициент воздушного зазора по (10.66)
63. Магнитное напряжение воздушного зазора по (10.65), А,
64. Ширина зубца статора на высоте 1/3 от его коронки по (10.70)
65. Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 по (10.69), Тл,
66. Магнитное напряжение зубцов статора по (10.68), А,
67. Индукция в спинке статора по (10.74), Тл,
68. Магнитное напряжение спинки статора по (10.72), А,
69. Высота зубцов ротора по (10.76)
70. Ширина зубцов ротора по высоте от его коронки по (10.78)
71. Индукция в зубце ротора по (10.77), Тл,
72. Магнитное напряжение зубцов ротора по (10.75), А,
73. Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечника полюсов по (10.81)
74. Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников по (10.82)
где
75. Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями по (10.83)
76. Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния
77. Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника, А,
78. Поток рассеяния полюса по (10.80), Вб,
79. Поток в сечении полюса у его основании, Вб,
80. Индукция в полюсе по (10.84), Тл,
81. Магнитное напряжение полюса по (10.79), А,
где
82. Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора по (10.86), А,
83. Индукция в ободе магнитного колеса (ярме ротора), по (10.88), Тл,
84. Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса по (10.87), А,
где
85. Сумма магнитных напряжений сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А,
86. Сумма магнитных напряжений всех участков магнитной цепи, А, (10.89)
Результаты расчета магнитной цепи сведены в табл. 10.17.
При переводе магнитных напряжений и потоков
и
в относительные единицы за базовые значения соответственно приняты МДС
и
при
.
По табл. 10.17 на рис. 10.46 построена в относительных единицах характеристика холостого хода . На этом же рисунке приведена нормальная характеристика холостого хода.
Рис. 10.46. Характеристика холостого хода:
1 — расчетная характеристика;
2 — нормальная характеристика
Таблица 10.17. Результаты расчета магнитной цепи
Расчетная величина | Единица величины | |||||
0,5 | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | ||
В | 1734 | 3468 | 3814,8 | 4161,6 | 4508,4 | |
Вб | 0,0227 | 0,0454 | 0,05 | 0,0545 | 0,0591 | |
Тл | 0,428 | 0,86 | 0,941 | 1,026 | 1,112 | |
А | 1231 | 2462,3 | 2708,5 | 2954,7 | 3201 | |
Тл | 0,8 | 1,6 | 1,76 | 1,92 | 2,08 | |
А/м | 254 | 6700 | 19000 | 29000 | 61000 | |
А | 18,8 | 495,8 | 1406 | 2146 | 4514 | |
Тл | 0,62 | 1,23 | 1,35 | 1,48 | 1,6 | |
0,63 | 0,42 | 0,4 | 0,32 | 0,3 | ||
А/м | 156 | 810 | 1410 | 3370 | 6700 | |
А | 14,3 | 49,6 | 82,3 | 157 | 293,5 | |
Тл | 0,76 | 1,53 | 1,68 | 1,84 | 1,99 | |
А/м | 380 | 2710 | 6230 | 13400 | 26200 | |
А | 5,36 | 38,21 | 87,8 | 188,9 | 369,4 | |
А | 1269,5 | 3045,9 | 4284,6 | 5446,6 | 8377,9 | |
Вб | 0,0034 | 0,0083 | 0,012 | 0,015 | 0,023 | |
Вб | 0,026 | 0,0537 | 0,062 | 0,07 | 0,082 | |
Тл | 0,73 | 1,49 | 1,72 | 1,93 | 2,28 | |
А/м | 363 | 2110 | 4752 | 12508 | 37167 | |
А/м | 64,25 | 373,5 | 841 | 2214 | 6578 | |
А | 182,5 | 372,5 | 430 | 482,5 | 570 | |
Тл | 0,622 | 1,276 | 1,47 | 1,63 | 1,95 | |
А/м | 506 | 1500 | 2620 | 4550 | 9600 | |
А | 32,8 | 97,2 | 169,8 | 294,8 | 622 | |
А | 279,5 | 843,2 | 1440,8 | 2991,3 | 7770 | |
А | 1549 | 3888 | 5725 | 8437,9 | 16148 | |
— | 0,398 | 1 | 1,47 | 2,17 | 4,15 | |
— | 0,575 | 1,18 | 1,37 | 1,54 | 1,81 | |
— | 0,075 | 0,18 | 0,27 | 0,34 | 0,51 | |
0,326 | 0,78 | 1,1 | 1,4 | 2,15 | ||
0,072 | 0,22 | 0,37 | 0,77 | 2 | ||
1,03 | 1,24 | 1,58 | 1,84 | 2,62 |
Примечания.1. При определении магнитного напряжения зубцов в тех случаях, когда (
или
), учитывалось ответвление потока в паз по коэффициентам: