Короткозамкнутый ротор--85кВт (стр. 2 из 6)

N¢_п1 = 53×3/(3×4) = 13,25.

Значение N_п1 принимаем, округляя N¢_п1до ближайшего целого значения

N_п1 = 13.

Выбрав целое число, уточняем значение w₁ по формуле

w₁ = N_п1рq₁/а₁; (2.8)

w₁ = 13× 3 × 4/3 = 52.

Уточняем значение магнитного потока по формуле

Ф = Ф¢w¢₁/w₁; (2.9)

Ф = 0,025 × 53/52 = 0,02 Вб.

Уточняем значение индукции в воздушном зазоре по формуле

В_d = В¢_dw¢₁/w₁; (2.10)

В_d = 0,7904×53/52 = 0,81 Тл.

Предварительное значение номинального фазного тока найдём по формуле

; (2.11)

.

Уточняем линейную нагрузку статора по формуле

; (2.12)

А/см.

Среднее значение магнитной индукции в спинке статора В_С1 найдём из таблицы 9 – 13

При h = 280 мм;

2р =6;

В_С1 = 1,5Тл.

Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора найдём по формуле

t₁ = pD₁/z₁; (2.13)

t₁ = 3,14×280 /72 = 16,2 мм.

2.2 Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами.

Принимаем предварительное значение магнитной индукции в наиболее узком месте зубца статора по таблице 9 – 14

В'_з1max = 1,7 Тл.

Из §9.4 принимаем следующие значения:

Высота шлица h_ш1=1 мм.

Высота клина h_к=3 мм.

В соответствии с этими значениями зубцовое деление статора в наиболее узком месте t_1min определяем по формуле

t_1min=π(D₁+2 h_ш1+2 h_к)/z₁; (2.14)

t_1min=3,14∙(371+2∙1+2∙3,5)/72=16,5 мм.

Предварительная ширина зубца статора наиболее узком месте по формуле

b'_з1min=t_min В_d/k_c В'_з1max ; (2.15)

b'_з1min=14,2∙0.81/0,75∙1,7=9,02 мм.

Предварительная ширина полуоткрытого паза в штампе по формуле

b'_п1= t_1min– b_з1min ; (2.16)

b'_п1=16,5–9,02=7,58 мм.

Ширина шлица полуоткрытого паза

b_ш1≈0,6 b'_п1; (2.17)

b_ш1≈0,6∙7,58=4,5 мм.

Количество эффективных проводников по ширине паза примем из § 9-4.

Так как N_п1 = 13 то N_ш=1.

Так как h=280 то общая толщина изоляции по высоте и ширине паза соответственно равны:

2b_и1=2,2 мм.

h_и1=4,5 мм.

Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией по

b'_эф= (b'_п1–2b_и–b_c)/N_ш ; (2.18)

b'_эф=(7,58–2,2–0,3)/1=5,08 мм.

Количество эффективных проводников по высоте паза определим по формуле

N_в=N_п1/N_ш1; (2.19)

N_в=13/1=13.

Предварительную высоту спинки статора найдём по формуле

h'_c1=Ф∙10⁶∕(2∙k_c∙l₁∙В_c1); (2.20)

h' _c1=0,02∙10⁶ ∕ (2∙0,95∙220∙1,5)=31,8 мм.

Предварительная высота паза статора определяется по формуле

h' _п1= [ (D _H1– D₁)∕ 2]– h' _c1; (2.21)

h' _п1=[(520–371,4)/2]–31,8=42,5 мм.

Допустимая высота эффективного проводника с витковой изоляцией определяется по формуле

h'_эф=(h_п1–h_и1–h_ш1–h_с)/ N_в; (2.22)

h'_эф=(42,5–4,5–3–1–0,3)/3=2,5 мм.

Площадь эффективного проводника

S'_эф= h'_эф ·b'_эф;

S'_эф=2,5·5,08=12,7 мм².

Количество элементарных проводников в пазу конструктивно принимаем

с=2.

Количество элементарных проводников в одном эффективном по ширине вычисляется по формуле с_b= b'_эф/b_доп с округлением до ближайшего целого значения

с_b=5,08/4,7=1.

Количество элементарных проводников по высоте паза вычисляется по формуле

с_а=с/ с_b; (2.23)

с_а=2/1=2.

Меньший и больший размеры неизолированного провода вычисляются по формулам

а'=(а_эф/с_а)–

_и, где _и –двухсторонняя толщина изоляции провода. Определяем из приложения 3, а_эф–высота эффективного провода. Из § 9-4 принимаем 2,5 мм

_и =0,15 мм.

а'=(2,5/2)–0,15=1,1 мм.

b'=(b_эф/c_b)–

_и; b'=(5,08/1)–0,15=4,93 мм.

Размеры провода по стандарту выбираем из приложения 2

а

b=1,06 5 мм.

S=5,085 мм².

Размер по высоте паза в штампе определим по формуле

h_п1= N_в∙c_a(a+

_и); (2.24)

h_п1=13∙2∙(1,06+0,15)+4,5+0,3=36,26 мм.

Размер по ширине паза в штампе определим по формуле

b_п1=N_ш∙с_b∙(b+

_и)+2b_и+b_c; (2.25)

b_п1=1∙1∙(5+0,15)+2,2+0,3=7,65 мм.

Высота спинки статора определяется по формуле

h_c1=[(D_H1–D₁)/2]–h_п1; (2.25)

h_c1=[(520–371,4)/2]–36,26=38,04 мм.

Уточнённая ширина зуба в наиболее узкой части определяется по формуле

b_з1min= t_1min– b_п1; (2.26)

b_з1min=16,6–7,65=8,95 мм.

Уточнённую магнитную индукцию в наиболее узкой части зубца статора определим по формуле

В_з1max= t₁∙B_δ/ b_з1min∙k_c; (2.27)

В'_з1max=16,2∙0,75/8,95∙0,75=1,81 Тл.

Плотность тока в обмотке статора по формуле

J₁ = I₁/(c·S·a₁); (2.28)

J₁ = 159/(2×5,085·3 ) = 5,2 А/мм².

Найдём идеальную тепловую нагрузку от потерь в обмотке А₁J₁

А₁J₁ = 425·5,2 = 2210 А²/(см × мм²).

По рисунку 9 – 8 для D_Н1 = 520 мм получаем допустимую тепловую нагрузку

А₁J₁ = 2150 А²/(см × мм²).

Среднее зубцовое деление статора найдём по формуле

t_ср1 = p(D₁ + h_П1)/z₁; (2.29)

t_ср1 = 3,14(371,4 + 36,26)/72 = 17,7 мм.

Средняя ширина катушки обмотки статора найдём по формуле

b_ср1 = t_ср1у_п1; (2.30)

b_ср1 = 17,7 × 9,6 = 168,96 мм.

Средняя длина лобовой части обмотки по (9 – 42)

l_л1 = (1,16 + 0,14p)·b_ср1 + 15; (2.31)

l_л1 =(1,16+0,14×3) × 168,96+15= 282 мм.

Средняя длина витка обмотки по формуле

l_cp1 = 2 · (l₁ + l_л1) = 2 · (220 + 282) = 1004 мм. (2.32)

Длина вылета лобовой части обмотки по формуле

l_в1 = 0,4 b_cp1+h_п1/2 + 25; (2.33)

l_в1 =0,4·168,96+32/2+25 = 108,584 мм.

3. Обмотка короткозамкнутого ротора

Применим обмотку ротора с бутылочными закрытыми пазами, т.к. h = 280 мм.

Высота паза из рис. 9-12 [1] равна h_п2 = 39 мм.

Расчетная высота спинки ротора при 2р=6 и h = 280 мм, по (9 – 66)

h_c2 = 0,38 · D_H2 – h_п2 –

d_k2; (3.1)

h_c2 = 0,38 · 369,4 – 39 –

·0 = 101,4 мм.

Магнитная индукция в спинке ротора по формуле

В_с2 = Ф · 10⁶ / (2 · k_c · l₂ · h_c2); (3.2)

В_с2 = 0.022 · 10⁶ / (2 · 0.95 · 220 ·101,1) = 0,47 Тл.

Зубовое деление по наружному диаметру ротора по формуле

t₂ = πD_н2/z₂ ; (3.3)

t₂=3,14· 369,4/82 = 14,4 мм ;

Магнитная индукция в зубцах ротора по таблице 9-18

В_з2 = 1,8 Тл ;

Ширина зубца по формуле

b_з2 = t₂ · B_δ / (B_з2 · k_c); (3.4)

b_з2= 14,14 · 0,81 / 1,8 · 0,95 = 10.73 мм.

Меньший радиус паза по формуле

; (3.5)

мм.