Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выбор воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора
|
|
Рис. 4. Зубцовая зона ротора.
| № п/п | Наименование расчетных величин, формулы и пояснения | Обозначение | Величина | Размерность |
| 39. | Внешний диаметр ротора D2 = D – 2·δ = 0, 312 – 2·0, 7·10-3 = 0, 3106 м, где δ = 0, 7 мм − воздушный зазор по [5, рис. 3.1]. | D2 | 0, 3106 | м |
| 40. | Длина магнитопровода ротора l 2 = l 1 = 0, 175 м | l 2 | 0, 175 | м |
| 41. | Зубцовое деление ротора мм. | t 2 | 17, 4 | мм |
| 42. | Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал D j = D в = k в D a = 0, 23·0, 437 = 0, 1005 м = = 100 мм, где k в = 0, 23 - по [5, табл. 3.1]. | D j | мм | |
| 43. | Ток в обмотке ротора I 2н.пред = k i I 1.предν i = 0, 9·96, 49·7, 14 = 620, 0 А, где ki = 0, 2 + 0, 8∙ cosφ н.пред = 0, 2 + 0, 8∙ 0, 87 = 0, 9 − коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение I1/I2; − коэффициент приведения токов. | I 2н.пред | А | |
| 44. | Площадь поперечного сечения стержня , где плотность тока в стержне литой клетке принимаем J2 = 2, 8·106 А/м2. | qп | 221, 43 | мм2 |
| 45. | Допустимая ширина зубца мм, где Bz2 = 1, 8 Тл − индукция зубцов ротора по [5, табл. 3.2]. | bz(2)пред | 8, 67 | мм |
| 46. | Размер паза мм, где размеры шлица bш(2) = 1, 5 мм; hш(2) = 0, 7 мм; высота перемычки над пазом hш(2)' = 0, 3 мм. Принимаем b1(2) = 8, 2 мм. | b1(2) | 8, 2 | мм |
| 47. | Размер паза мм, Принимаем b2(2) = 5, 1 мм > 2, 5 мм. | b2(2) | 5, 1 | мм |
| 48. | Размер паза мм. Принимаем h1 = 27, 6 мм. | h1(2) | 27, 6 | мм |
| 49. | Полная высота паза hп(2) = hш(2)' + hш(2) + + h1 + = = 0, 3 + 0, 7 + + 27, 6 + = 35, 25 мм. | hп(2) | 35, 25 | мм |
| 50. | Уточняем ширину зубцов ротора мм; мм; bz(2)` ≈ bz(2)`` ≈ 8, 7 мм. Δ bz(2) = bz(2)’’ – bz(2)’ = 8, 65 – 8, 66 = -0, 01 < 0, 5 мм. | bz(2)` | 8, 7 | мм |
| 51. | Площадь поперечного сечение стержня qс = (b1(2)2 + b2(2)2) + (b1(2) + b2(2))h1(2) = = (8, 22 + 5, 12) + (8, 2 + 5, 1)·27, 6 = 220, 14 мм2. | qс | 220, 14 | мм2 |
| 52. | Плотность тока в стержне А/м2. Проверка допустимого значения плотности тока Δ J2 = 4 – J2 = 4·106 – 2, 82·106 = 1, 18·106 > 0. | J2 | 2, 82·106 | А/м2 |
| 53. | Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения кольца , где ток в кольце А, где Δ = 2 sin = 2 sin = 0, 224; плотность тока в замыкающих кольцах Jкл = 0, 85J2 = 0, 85·2, 82·106 = 2, 4·106 А/м2. | qкл | 1153, 33 | мм2 |
| 54. | Высота сечения кольца hкл = 1, 25hп(2) = 1, 25·35, 25 = 44, 06 мм. | hкл | 44, 06 | мм |
| 55. | Ширина замыкающих колец мм. | bкл | 26, 2 | мм |
| 56. | Площадь поперечного сечения замыкающих колец qкл = hклbкл = 44, 06·26, 2 = 1154, 37 мм2. | qкл | 1154, 37 | мм2 |
| 57. | Средний диаметр замыкающих колец Dк.ср = D2 – hкл = 310, 6 – 44, 06 = 266, 54 мм. Проверка правильности расчёта геометрических размеров зубцовой зоны мм; t2пр’’ = b’z(2) + b1(2) = 8, 7 + 8, 2 = 16, 90 мм; Δ t2пр = t2пр’ – t2пр’’ = 16, 9 – 16, 9 = 0. Количество и размеры вентиляционных лопаток по [5, табл. 3.3]. Количество вентиляционных лопаток Nвл = 14. Длина вентиляционной лопатки lв.л. = 70 мм. Ширина конца вентиляционной лопатки hв.л. = 35 мм. Толщина конца вентиляционной лопатки bв.л. = 4 мм. Паз ротора показан на рис. 6. | Dк.ср | 266, 54 | мм |
Правильный выбор воздушного зазора во многом определяет энергетические показатели АД. Чем меньше воздушный зазор, тем меньше его магнитное сопротивление и магнитное напряжение, составляющее основную часть МДС магнитной цепи всей машины. Поэтому уменьшение зазора приводит к уменьшению МДС магнитной цепи и намагничивающего тока двигателя, благодаря чему возрастает его cosφ, и уменьшаются потери в меди обмотки статора. Но чрезмерное уменьшение воздушного зазора приводит к возрастанию амплитуды пульсаций индукции в зазоре и, как следствие этого, к увеличению поверхностных и пульсационных потерь. Поэтому КПД двигателей с очень малыми зазорами не улучшаются, а часто даже становится меньше.
В современных АД зазор выбирают, исходя из минимума суммарных потерь. Так как при увеличении зазора потери в меди возрастают, а пульсационные и поверхностные уменьшаются, то существует оптимальное соотношение параметрами, при котором сумма потерь будет наименьшей.
Параметры расчетов:
- 2p = 6 - Число полюсов
- h = 250 мм - Высота оси вращения двигателя
- D = 0, 312 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
- Z2 = 56 - Число пазов ротора
- Dа = 0, 437 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
- IP23 - Степень защиты
- cosφ н.пред = 0, 87 - Предварительное значение коэффициента мощности
- m1 = 3 - Число фаз обмотки статора
- W1= 72 - Число витков в фазе статора
- kоб1 = 0, 925 - Обмоточный коэффициент
- I1н.пред = 96, 49 А - Предварительное значение фазного тока статора
- Bδ = 0, 87 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
- t2 = 17, 4 мм - Зубцовое деление ротора
- kc = 0, 97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0, 5 мм и изоляции путем оксидирования
- D2 = 0, 3106 м - Внешний диаметр ротора
- bZ(2)пред = 8, 7 мм - Предварительное значение ширины зубца ротора
- qс.пред =221, 43 А/мм² - Предварительное значение сечения стержня обмотки ротора
- b1(2) = 8, 2 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
- b2(2) = 5, 1 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
- hш(2) = 0, 7 мм - Глубина прорези паза ротора
- h'ш(2) = 0, 3 мм - Высота перемычки над пазом ротора
- b'Z(2) = 8, 65 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
- b''Z(2) = 8, 66 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
- hп(2) = 35, 25 мм - Высота паза ротора
- Bδ = 0, 87 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
- Φ = 15, 83∙ 10-3 Вб - Расчетное значение магнитного потока
- lδ = 0, 175 м - Расчетная длина воздушного зазора
- I2н.пред = 620 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
- qс = 220, 14 мм² - Площадь сечения стержня ротора
- J2 = 2, 82·106 А/м² - Плотность тока в стержне ротора
