![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
А) Фазные роторы
Для нормальной работы асинхронного двигателя необходимо, чтобы фазная обмотка ротора имела столько же фаз и столько же полюсов, как и обмотка статора, т. е. m 2 =т 1 и p 2 =p 1. Число пазов ротора Z 2 должно отличаться от числа пазов статора. При расчете задаются обычно числом пазов на полюс и фазу ротора q 2 =q 1 ±K, тогда Z 2= Z 1 q 2/ q 1. В большинстве случаев K =1 или K =1/2. При характерном для обмоток статора асинхронных двигателей целом q 1 обмотка ротора имеет целое или дробное число q 2 со знаменателем дробности, равным 2. Обмотки ротора со знаменателем дробности, большим двух, встречаются редко (в основном в крупных многополюсных машинах). Число витков в фазе обмотки ротора выбирают, исходя из допустимого напряжения на контактных кольцах при пуске двигателя. Поскольку ЭДС на контактных кольцах Е 2 определяется магнитным потоком, который при постоянном уровне индукции в воздушном зазоре растет с увеличением габаритов двигателя, то в крупных машинах напряжение на контактных кольцах может достигнуть слишком большого значения и привести к перекрытию или пробою изоляции колец. Чтобы Е 2 не достигала опасного значения, обмотку роторов крупных машин выполняют с малым числом витков в фазе. В современных асинхронных двигателях наиболее распространенной обмоткой такого типа является двухслойная стержневая обмотка, при которой в пазу размещаются только два эффективных проводника. Для уменьшения количества межгрупповых соединений она выполняется волновой. В отдельных машинах можно встретить и однослойную стержневую обмотку ротора. Она применяется как исключение в крупных машинах специального исполнения, так как требует сложной в технологическом отношении конструкции лобовых частей стержней. В небольших по габаритам машинах опасности чрезмерного увеличения Е 2 нет, так как поток в них невелик и число витков в фазе обмотки ротора увеличивают, чтобы снизить ток через щеточные контакты, что особенно важно в двигателях с постоянно прилегающими к контактным кольцам щетками. Такие обмотки выполняют из многовитковых катушек. Расчет обмотки фазного ротора проводят в следующей последовательности. Для определения числа витков в фазе роторов с катушечной обмоткой предварительно задаются ЭДС фазы Е 2, при которой напряжение на контактных кольцах в момент пуска двигателя находилось бы в пределах Число витков в фазе
Так как Е 2 выбрана приближенно и может быть несколько изменена, то, принимая отношение обмоточных коэффициентов kоб 1/ kоб 2=1 и kE =1 и учитывая, что при s =1отношение f 1/ f 2 = 1, получаем:
Число эффективных проводников в пазу
должно быть четным, поэтому полученное значение округляют, после чего уточняют число витков в фазе:
В роторах с двухслойной стержневой обмоткой uп 2 всегда равно двум, поэтому W 2 определяют без предварительного выбора Е 2:
После расчета W 2 необходимо проверить напряжение на кольцах ротора:
более иногда получают значение Uк более 1500 – 2000 В. Для снижения Uк в обмотке ротора иногда выполняют две параллельные ветви. При этом необходимо помнить, что стержневая волновая обмотка с а =2 может быть выполнена симметричной только при целом числе q 2. Предварительное значение тока в обмотке фазного ротора, А,
где ki – коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I 1/ I 2. Его приближенное
значение может быть взято из кривой рис. 22 в зависимости от номинального cos j, которым задавались в начале расчета; vi – коэффициент приведения токов, для двигателей с фазными роторами
Сечение эффективных проводников обмотки ротора, м2,
и при стержневой обмотке qс=qэф2 . Здесь J 2 – допустимая плотность тока, А/м2; в роторах с катушечной обмоткой при классах нагревостойкости изоляции В и F J 2=(5 – 6, 5)x106 А/м2, а в более мощных двигателях со стержневой обмоткой J 2=(4, 5 – 5, 5) x106 А/м2. Эффективные проводники независимо от их размеров на элементарные не подразделяют, так как эффект вытеснения тока в обмотке роторов при номинальных режимах асинхронных двигателей из-за малой частоты (f 2 =sf 1) не проявляется. Окончательные размеры проводников обмотки ротора определяют по табл. П-7 одновременно с расчетом размеров пазов. В фазных роторах с катушечной обмоткой выполняют прямоугольные открытые пазы; при стержневой обмотке – прямоугольные полузакрытые пазы с узким шлицем (рис. 23). Ширину паза выбирают исходя из примерного соотношения b п2=(0, 4 – 0, 45) t 2. При расчете заполнения паза проводниками и изоляцией следует учитывать припуск на сборку магнитопровода (§ 5). Высоту клиновой части паза при расчете расположения проводников не учитывают. В двигателях с h =280 – 355 мм выполняют hк =2, 5 мм и hк =3, 5 мм при h =400 мм. Ширину шлица обычно принимают равной bш =1, 5 мм, а высоту hш=1, 0 мм. После предварительных расчетов необходимо уточнить размер зубца ротора в наиболее узком сечении bz 2 min и проверить соответствие индукции B z2тах ее допустимому значению для данного исполнения двигателя по табл. 10 и в соответствии с выражениями:
Наибольшая ширина зубца ротора с открытыми пазами (рис. 23, а) равна:
Наибольшая ширина зубца ротора с полузакрытыми пазами (рис. 23, б)
Расчетная высота зубцов при пазах обеих конфигураций принимается равной высоте паза: hz 2 =hп 2.
|