Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет магнитной цепи асинхронного двигателя
|
|
Рис. 7. Расчётная схема магнитной цепи.
Поле в машине подразделяют на главное поле и поле рассеяния. Под главным понимают поле, магнитные линии которого сцеплены с витками как первичной, так и вторичной обмотки. Полем рассеяния называют поле, линии которого сцеплены с витками какой-либо одной из обмоток — статора или ротора (соответственно поле рассеяния статора и поле рассеяния ротора).
Магнитные линии главного поля замыкаются по магнитопроводам статора и ротора и пересекают воздушный зазор. Элементы магнитопроводов и зазоры, по которым проходит главный поток каждой пары полюсов, называют магнитной цепью машины. Расчёт магнитной цепи заключается в определении суммарного магнитного напряжения всех её участков, соответствующего определённому значению потока. Суть расчёта заключается в том, чтобы по известному магнитному потоку и известным геометрическим размерам всех участков магнитной цепи определить МДС и затем намагничивающий ток (реактивную составляющую тока холостого хода).
| № п/п | Наименование расчетных величин, формулы и пояснения | Обозначение | Величина | Размерность |
| 58. | Магнитное напряжение воздушного зазора F δ = B δ k δ δ = = 1, 59·106·0, 87·1, 157·0, 7·10-3 = 1120, 3 А, где коэффициент воздушного зазора −, где. | F δ | 1120, 3 | А |
| 59. | Магнитные напряжения зубцовой зоны статора Fz(1) = 2hz(1)Hz(1) = 2·30, 3·10-3·1480 = 89, 69 А, где hz(1) = hп(1) = 30, 3 мм; расчетная индукция в зубцах Тл; по [5, табл. 4.2], напряженности поля в зубцах для стали 2013 H z(1) = 1480 А/м при B z(1) = 1, 79 Тл. Проверка допустимого значения индукции Δ B z(1) = B z1max – B z(1) = 1, 9 – 1, 79 = 0, 11 Тл > 0. | Fz(1) | 89, 69 | мм |
| 60. | Магнитные напряжения зубцовой зоны ротора Fz(2) = 2hz(2)Hz(2) = 2·34, 74·10-3·1520 = 105, 61 А, где hz(2) = hп(2) – 0, 1·b2(2) = 35, 25 –0, 1·5, 1 = 34, 74 мм; индукция в зубце Тл, по [5, табл. 4.2] H z(2) = 1520 А/м при Bz(2) = 1, 8 Тл. Проверка допустимого значения индукции Δ B z(2) = B z2max – B z(2) = 1, 95 – 1, 8 = 0, 15 Тл > 0. | Fz(2) | 105, 61 | мм |
| 61. | Коэффициент насыщения зубцовой зоны . | kz | 1, 17 | − |
| 62. | Магнитное напряжение ярма статора Fa = LaHa = 0, 212·450 = 95, 4 А, где длина средней магнитной линии ярма статора − м; Тл; по [5, табл. 4.4] напряженность поля ярма Hа = 450 А/м при Ba = 1, 45 Тл. | Fa | 95, 4 | А |
| 63. | Магнитное напряжение ярма ротора Fj = LjHj = 0, 089·93 = 8, 28 А, где длина средней магнитной линии потока в ярме ротора − м; где высота спинки ротора мм; индукция в ярме ротора − Тл, где расчетная высота ярма ротора , по [5, табл. 4.4] напряженность поля ярма Hj = 93 А/м при Bj = 0, 67 Тл. Условная высота ярма ротора = 90, 04 мм. | Fj | 8, 28 | А |
| 64. | Магнитное напряжение на пару полюсов Fц = Fδ + Fz1 + Fz2 + Fa + Fj = = 1120, 3 + 89, 69 + 105, 61 + 95, 4 + 8, 28 = = 1419, 28 А. | Fц | 1419, 28 | А |
| 65. | Коэффициент насыщения магнитной цепи . Значение находится ниже рекомендуемых пределов 1, 3–1, 5. | kμ | 1, 267 | |
| 66. | Намагничивающий ток 23, 68 А; относительное значение . Значение находится ниже рекомендуемых пределов 0, 35–0, 4. | Iμ * | 0, 245 |
Полученное значение kz позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных рассчитываемого асинхронного двигателя. Если kz< 1, 2, то зубцовая зона мало использована или зазор взят слишком большим. Если kz> 1, 6, то имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны или зазор взят слишком малым.
Для рационально спроектированных асинхронных двигателей коэффициент насыщения магнитной цепи лежит в пределах: 1, 3≤ kμ ≤ 1, 5
Если kμ < 1, 3, то в двигателе избыток стали. Если kμ > 1, 5, то в двигателе сильное насыщение (недостаток стали).
Относительное значение Iμ * служит определенным критерием правильности выбора воздушного зазора и расчета размеров магнитопровода и параметров обмотки статора двигателя. В рационально спроектированных двигателях относительное значение намагничивающего тока находится в пределах Iμ *=0, 35÷ 0, 4 (если 2 р =6).
Параметры расчетов:
- h = 250 мм - Высота оси вращения двигателя
- bш(1) = 3, 7 мм - Значение ширины шлица паза статора
- δ = 0, 7 мм - Величина воздушного зазора
- t1 = 0, 014 м - Значение зубцового деления статора
- μ 0 = 1.256× 10-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
- Bδ = 0, 87 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
- b1(1) = 6, 8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β =45°
- b2(1) = 9, 2 мм - Ширина паза статора в штампе
- kc = 0, 97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0, 5 мм и изоляции путем оксидирования
- bZ(1) = 7 мм - Ширина зубца статора
- hZ(1) = 30, 3 мм - Высота зубца статора
- HZ(1) = 1480 А/м - Напряженность магнитного поля
- b1(2) = 8, 2 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
- b'Z(2) = 8, 7 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
- b2(2) = 5, 1 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
- b''Z(2) = 8, 7 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
- bZ(2) = 8, 7 мм - Ширина зубца ротора
- Bδ = 0, 87 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
- t2 = 17, 4 мм - Зубцовое деление ротора
- 2013 - Марка электротехнической стали
- B'Z(2)ср = 1, 8 Тл - Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора
- HZ(2)ср = 1480 А/м - Напряженность магнитного поля в среднем сечении зубца ротора
- hZ(2) = 34, 74 мм - Расчетная высота зубца ротора
- FZ(1) = 89, 69 А - Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора
- Fδ = 1120, 3 А - Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора
- Dа = 0, 437 м - Наружный диаметр магнитопровода статора
- D = 0, 312 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
- hп(1) = 30, 3 мм - Высота паза статора в штампе
- 2p = 6 - Число полюсов
- Φ = 15, 83∙ 10-3 Вб - Расчетное значение магнитного потока
- lδ = 0, 175 м - Расчетная длина воздушного зазора
- Ba = 1, 45 Тл - Индукция в ярме статора
- La = 0, 212 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора
- D2 = 0, 3106 м - Внешний диаметр ротора
- Dj = 0, 67 м - Внутренний диаметр сердечника ротора
- hп(2) = 35, 25 мм - Высота паза ротора
- Bj = 0, 67 Тл - Индукция в ярме ротора
- Lj = 0, 089 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора
- FZ(2) = 105, 61 А - Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора
- Fa = 95, 4 А - Магнитное напряжение (МДС) ярма статора
- Fj = 8, 28 А - Магнитное напряжение ярма ротора
- W1 = 72 - Число витков в фазе статора
- kоб1 = 0, 925 - Обмоточный коэффициент
- I1н.пред = 96, 49 А - Предварительное значение фазного тока статора