Размещено на http: //www. allbest. ru/

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электрические машины»

Двигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором



СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ
• 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ , И ВЫБОР ПРОВОДА ОБМОТКИ СТАТОРА
• 3. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОЙ ЗОНЫ СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА
• 5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ
• 6. ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА
• 7. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ
• 8. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК
• 9. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
• 10. ТЕПЛОВОЙ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ РАСЧЕТЫ
• 11. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВАЛА
• 12. ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ
• 13. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
• ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЯ

• ВВЕДЕНИЕ
• Асинхронный двигатель - электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой меньше частоты вращения электромагнитного поля и зависит от нагрузки. Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.
• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее широко применяемой, простой по конструкции и надёжной в эксплуатации электрической машиной.
• Выполнение курсового проекта на тему «Двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором» формирует у студента навыки инженерного проектирования, помогает понять и осознать материал лекционных и лабораторных занятий. Расчеты, проводимые при курсовом проектировании, дают достоверные ответы на многочисленные вопросы пытливому студенту, приучают анализировать и обосновывать принимаемые решения.
• В методических указаниях даны рекомендации по выбору основных размеров электрической машины, числа пазов и витков обмотки статора, допустимой величины коэффициента заполнения паза статора, намагничивающего тока, теплового состояния двигателя, результирующего прогиба вала и т.д. Приведенные блок-схемы позволяют студенту обосновать выбор главных размеров машины, основных электромагнитных нагрузок, размеров зубцовой зоны. Также блок-схемы ориентируют на действия необходимые для корректировки коэффициента заполнения обмотки статора и пусковых характеристик машины.
• Для активизации познавательной деятельности студентов каждый раздел расчётов снабжён вопросами, концентрирующими внимание на основных положениях данного раздела.
• Методические указания излагаются в последовательности, соответсвующей методике расчётов, представленной в [1, с.306-474]. Кроме соблюдения правильной последовательности расчётов, методика ориентирует на предварительное изучение конкретных глав и параграфов. При выполнении проекта важным является осмысление решений, принятых в примерах расчёта. Пользуясь таблицами и рисунками, обратите внимание на примечания, где указаны степень защиты двигателя, тип обмотки статора и число её полюсов, высота оси вращения. Пример расчета двигателя приведен в [1, с.456-474].

Курсовой проект - учебная работа, содержащая результаты выполнения задачи, сформулированной по учебной дисциплине, состоит из текстовой документации (пояснительной записки) и графического материала (сборочного чертежа асинхронного двигателя).

Пояснительная записка - научно-технический документ, содер- жащий систематизированные данные о выполненной студентом проектной работе, описывающий процесс ее выполнения и полученные результаты в виде текста и необходимых иллюстраций.

Пояснительная записка должна включать в указанной ниже последовательности:

титульный лист (приложение 1);

бланк задания (приложение 2);

содержание;

введение;

основную часть;

заключение;

перечень использованных источников;

приложения.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4; приказом ректора разрешается ее оформлять с одной или двух сторон листов.

Содержание должно отражать все материалы работы, представляемые к защите. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывают в виде заголовка, симметрично тексту, прописными буквами. В содержании перечисляют заголовки разделов, подразделов, перечень использованных источников, каждое приложение и указывают номера листов (страниц), на которых они начинаются. В конце содержания перечисляют графический материал, представляемый к защите, с указанием: «На отдельных листах».

Введение содержит краткое изложение назначения и роли асинхронных двигателей в современных электроприводах, современные тенденции в конструировании и производстве асинхронных двигателей, а также общие и технические требования государственных стандартов.

Основная часть содержит электромагнитный, тепловой, вентиляционный и механический расчёты.

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной работы, оценку полноты решения поставленных задач, рекомендации по конкретному использованию результатов работы, ее экономическую, научную и социальную значимость. Заголовок «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» пишут с абзаца прописными буквами.

Перечень использованных источников содержит все источники, на которые имеются ссылки в пояснительной записке. Источники в списке нумеруют в порядке их упоминания в тексте пояснительной записки арабскими цифрами без точки. Заголовок «ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ» записывают симметрично тексту прописными буквами.

Приложения рекомендуется формировать из материалов иллюстрационного и вспомогательного характера, в частности: таблицы и рисунки большого формата; дополнительные расчеты; самостоятельные материалы и документы конструкторского, технологического и прикладного характера. Приложения, содержащие дополнительные текстовые конструкторские документы (спецификацию) следует помещать в приложение в последнюю очередь.

Cборочный чертеж асинхронного двигателя - общий вид двигателя в двух проекциях с вырезами и сечениями, позволяющими наиболее полно представить конструкцию двигателя. Проставляются габаритные и установочно-присоединительные размеры, позиции сборочных единиц, деталей, стандартных изделий. Записываются основные технические требования.

1. ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ

Внешний диаметр сердечника статора принимается по таблице 9.8 [1, с.344], по заданной высоте оси вращения h. Обратите внимание:

рекомендуется в виде диапазона. Укажите рекомендуемый диапазон для и примите конкретное предварительное значение. При возникновении необходимости коррекции предварительного значения это возможно только в рамках рекомендуемого диапазона.

Внутренний диаметр сердечника статора рассчитывается, используя соотношение его с внешним диаметром , по формуле

.

Коэффициент

принимается по таблице 9.9 [1, с.344] по заданному числу полюсов обмотки статора. Причем

рекомендуется в виде диапазона. Укажите рекомендуемый диапазон для и примите конкретное предварительное значение. При возникновении необходимости коррекции предварительного значения это возможно только в рамках рекомендуемого диапазона.

Полюсное деление рассчитывается по формуле 9.3 [1] и является на данном этапе расчета предварительным.

Расчетная мощность двигателя рассчитывается по формуле 9.4 [1]. Коэффициент

-

отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, приближенно определяется по рисунку 9.20 [1, с.345].

Предварительные значения номинальных энергетических показателей: коэффициента полезного действия , коэффициента мощности принимаются по рисунку 9.21 [1, с.345]. На этом рисунке ,

.

Предварительные значения электромагнитных нагрузок: линейной нагрузки А, индукции в воздушном зазоре выбираются по рисунку 9.22 [1, с.346] для степени защиты IP44. Рекомендуемые значения электромагнитных нагрузок А,

получаются в виде диапазонов. Укажите рекомендуемый диапазон по каждой из электромагнитных нагрузок и примите конкретное предварительное значение. При возникновении необходимости коррекции предварительных значений А, это возможно не только в рамках рекомендуемого диапазона. Уточненные значения А, могут выходить за пределы рекомендуемых диапазонов, но не более чем на .

Выбор электромагнитных нагрузок - очень важен в расчетах двигателя. Расчетная длина сердечника статора обратно пропорциональна произведению А·, рабочие и пусковые характеристики двигателя существенно зависят от соотношения между А и. При варьировании величинами электромагнитных нагрузок можно увеличивать или уменьшать массу электротехнической стали и проводниковых материалов. Так при увеличении и при уменьшении А, при неизменных габаритах машины, уменьшается требуемый объем и масса электротехнической стали и увеличивается проводниковых.

Предварительное значение обмоточного коэффициента обмотки статора зависит, во-первых, от типа этой обмотки по числу ее слоев, [1, с.77]. Во-вторых, от числа полюсов (только у двухслойных и одно-двухслойных). Рекомендуемые предварительные значения даны в виде диапазонов [1, с.348]. Укажите рекомендуемый диапазон для и примите конкретное предварительное значение. В дальнейшем будет уточняться.

Предварительная расчетная длина сердечника статора определяется по формуле 9.6 [1]. Коэффициент полюсного перекрытия и коэффициент формы поля зависят от насыщения зубцов сердечников статора и ротора. Предварительные значения этих коэффициентов принимаются равными:

; .

Критерием правильности выбора главных размеров двигателя и служит отношение

.



Рекомендуемые значения

определяются по рисунку 9.25 [1, с.348] в виде диапазона. Расчетное значение обычно находится в рекомендуемом диапазоне.

Если расчетное значение превышает наибольшее значение рекомендуемого диапазона, то уменьшение возможно: увеличением электромагнитных нагрузок А и (в рамках рекомендуемых диапазонов, в крайнем случае - в рамках допустимых); увеличением внутреннего диаметра сердечника статора (в рамках рекомендуемых диапазонов внешнего диаметра сердечника статора и коэффициента ).

Если расчетное значение менее наименьшего значения рекомендуемого диапазона, то увеличение возможно противоположными воздействиями на выше перечисленные А, , , .



Рисунок 1 Блок-схема алгоритма выбора главных размеров двигтеля

асинхронный двигатель статор сердечник



Если расчетное значение все-таки не попадает в рекомендуемый диапазон, то это должно быть аргументированно подтверждено. В этом случае должно быть максимально приближено к границам рекомендуемого диапазона.

На этом предварительный выбор главных размеров двигателя заканчивается и их величины округляют до миллиметра.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ , И ВЫБОР ПРОВОДА ОБМОТКИ СТАТОРА

В электрических машинах с номинальным напряжением до 660 В и мощностью до 100 кВт обмотки выполняются из круглого обмоточного провода, укладываемого в трапецеидальные полузакрытые пазы. Наибольший диаметр изолированного провода, применяемый для всыпных обмоток, не превышает 1,8 мм, так как провода большего диаметра имеют слишком большую жесткость и плохо уплотняются в пазах во время укладки. Нужное сечение эффективного проводника обеспечивается выполнением обмотки из нескольких элементарных проводников.

Зубцовое деление сердечника статора , выбирается по рисунку 9.26 [1, с.351]. Рекомендуемые значения зубцового деления = получаются в виде диапазона .

Число пазов сердечника статора определяется по формуле 9.16 [1, с.351], так же в виде диапазона возможных значений. Окончательное число пазов сердечника статора следует выбирать из диапазона, руководствуясь налагаемыми требованиями симметрии обмотки и желательным значением числа пазов на полюс и фазу . Поэтому число пазов сердечника статора должно быть кратно числу фаз его обмотки. Число пазов на полюс и фазу в двигателях с однослойными обмотками и в большинстве двигателей с двухслойными обмотками (за исключением многополюсных) должно быть целым.

Окончательное значение зубцового деления сердечника статора не должно выходить за рекомендуемый диапазон более чем на 10%. В любом случае мм, исходя из механических (прочностных) соображений.

Предварительное число эффективных проводников в пазу сердечника статора вначале определяют при условии, что параллельные ветви в обмотке статора отсутствуют по формуле 9.17 [1, с.352].

Окончательное число эффективных проводников в пазу должно быть обязательно целым, а в двухслойной обмотке еще и желательно четным. Взаимосвязь между окончательным и предварительным числом эффективных проводников в пазу определяются формулой 9.19 [1, с.352], и позволяет подобрать такое число параллельных ветвей обмотки из возможных, чтобы обеспечить, без грубых округлений, целое или четное . Возможные значения числа параллельных ветвей обмотки зависят от ее типа и числа полюсов. Максимальное число параллельных ветвей каждой фазы двухслойной обмотки статора равно числу ее полюсов, однослойной - числу пар полюсов.

Отсутствие грубых округлений в уточненном значении будет в дальнейшем подтверждено получением уточненных значений электромагнитных нагрузок в рамках рекомендуемых или, в крайнем случае, допустимых диапазонов.

Принятое на данном этапе расчетов число параллельных ветвей обмотки в дальнейшем, при выборе ее провода, может потребовать изменения.

Уточненное окончательное значение линейной нагрузки А рассчитывается по формуле 9.21 [1, с.353] и сравнивается с рекомендуемым пределом.

Уточненное окончательное значение индукции в воздушном зазоре рассчитывается по формуле 9.23 [1, с.353] и сравнивается с рекомендуемым пределом. При этом используется уточненное значение обмоточного коэффициента . Обмоточный коэффициент - произведение коэффициентов распределения и укорочения . Коэффициент распределения обмотки определяется для первой гармоники с учетом обеспеченного по таблице 3.16 [1, с.112]. Коэффициент укорочения (только для двухслойных обмоток) рассчитывается для первой гармоники по формуле 3.6 [1, с.108], принимая во внимание реальное значение относительного шага обмотки . Для однослойных обмоток .

Уточненные значения электромагнитных нагрузок могут выходить за рекомендуемые пределы, но не более чем на 5%. Если это требование не выполнено, то следует принять другое значение числа эффективных проводников в пазу и повторить расчет.

Предварительная плотность тока в обмотке статора определяется по формуле 9.25 [1, с.354], где А - уточненное значение линейной нагрузки;

-

произведение линейной нагрузки и плотности тока определяется по рисунку 9.27, [1, с.355] в виде диапазона. Укажите рекомендуемый диапазон и примите конкретное предварительное значение.



Рисунок 2 Блок-схема алгоритма определения Z1,w1 и выбора провода обмотки статора



При выборе предварительного значения из диапазона необходимо принимать во внимание, что выбор наибольшего значения вызовет, во-первых, увеличение предварительной плотности тока. То есть будет ориентировать на повышенное использование обмоточного провода, как одного из активных материалов. Во-вторых, вызовет повышение температуры обмотки и снижение КПД. Причем, в асинхронных двигателях общего назначения, вследствие принятой в них системе косвенного охлаждения, влияние плотности тока на нагрев обмотки более существенно, чем на КПД.

Предварительная площадь поперечного сечения эффективного проводника обмотки рассчитывается по формуле 9.24 [1, с.353], а уточнение площади поперечного сечения всыпных обмоток проводится с использованием таблицы П3.1 [1, с.713].

В обмотках, предназначенных для механизированной укладки, диаметр изолированного провода обычно берут не более 1,4 мм, а при ручной укладке - не более 1,7 мм. Для обеспечения названных требований к диаметру изолированного провода сечение эффективного проводника формируют из нескольких одинаковых элементарных проводников правильно выбранного диаметра. Суммарная площадь сечения этих элементарных проводников должна быть близка к предварительному сечению эффективного проводника.

Во всыпных обмотках число элементарных проводников в одном эффективном не должно превышать 6ч8, чтобы не создавать технологические трудности намотки катушек. Обеспечение этого требования может вызвать увеличение числа параллельных ветвей обмотки статора. В этом случае возникнет необходимость скорректировать ранее принятое решение.

Марки проводов, приведенные в таблице П3.1 [1, с.713], соответствуют классу нагревостойкости F (ТИ 155). По своим электроизоляционным свойствам они идентичны. Но провода марки ПЭТ имеют повышенную стойкость к действию теплового удара по сравнению с ПЭТ-155. Тип эмалевой изоляции - высокопрочная эмаль на полиэфироимидной основе.

После окончательного выбора числа элементарных проводников , их сечения , числа параллельных ветвей уточняется плотность тока в обмотке по формуле 9.27 [1, с.356].

3. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОЙ ЗОНЫ СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА

Всыпную обмотку статора укладывают в полузакрытые пазы одной из трех конфигураций, представленных на рисунке 9.29 [1, с.361], обеспечивая параллельность боковых граней зубцов. Магнитное напряжение таких зубцов будет наименьшим по сравнению с трапецеидальными зубцами при одном и том же среднем значении индукции в них.

В большинстве отечественных асинхронных двигателей выполняют трапецеидальные пазы, т.е. первой и второй конфигураций, изображенных на рисунке 9.29 [1, с.361]. Угол наклона клиновой части пазов первой конфигурации при 250 мм обычно равен 450, при большей высоте оси вращения 300.

Рекомендуемые значения индукций в зубцах и ярме сердечника статора определяются по таблице 9.12 [1, с.356]. ,

представлены в виде диапазонов. Укажите эти диапазоны и примите конкретные предварительные значения , .

Марка электротехнической стали выбирается в зависимости от , [1, с.386]. Способ изолирования листов и коэффициент заполнения сталью сердечников статора и ротора с номинальным напряжением до 660 В указаны в таблице 9.13 [1, с.358].

Предварительные значения ширины зубца сердечника статора рассчитывается по формуле 9.37 [1, с.362], высоты ярма по формуле 9.28 [1, с.356].

Предварительные размеры паза сердечника статора в штампе учитывают следующие рекомендации. Ширина шлица паза сердечника статора зависит от способа укладки обмотки в пазы сердечника. При укладке вручную она минимальная и составляет:

мм,

где - диаметр изолированного обмоточного провода, мм. При механизированной укладке ширина шлица выполняется несколько большей:

мм

- при совмещенном методе укладки, а при раздельном методе еще более увеличивают. Кроме выше названных рекомендаций по выбору размеров можно использовать таблицу 9.16 [1, с.363], где представлены средние значения при различных и .

Высота шлица паза сердечника статора обычно в двигателях с мм принимается мм, в двигателях с мм мм. Высота шлица должна быть достаточной для обеспечения механической прочности кромок зубцов, удерживающих в уплотненном состоянии проводники паза после заклиновки пазов. Увеличение приводит к возрастанию потока рассеяния паза, что в большинстве случаев нежелательно.

Расчетные формулы определения размеров паза первой конфигурации в штампе 9.38-9.41 [1]. В числителе формулы 9.39, к сожалению, упущено значение . Для других конфигураций паза статора формулы легко получаются, принимая условие сохранения постоянства ширины зубцов.

Высота клиновой части паза рассчитывается по формуле 9.45 [1, с.365], учитывая угол наклона клиновой части.

Высота паза ниже клиновой части рассчитывается по формуле 9.44 [1], но без учета припусков на шихтовку сердечника.

Предварительные размеры паза сердечника статора в свету учитывают припуски на шихтовку, они меньше предварительных размеров паза в штампе. Величины припусков по ширине и высоте паза зависят от высоты оси вращения двигателя и приведены в таблице 9.14 [1, с.360].

Площадь поперечного сечения паза сердечника статора, остающаяся свободной для размещения проводников обмотки , рассчитывается по формуле 9.48 [1, с.365]. Площадь поперечного сечения корпусной изоляции - по формуле 9.46 [1], где односторонняя толщина и наименование изоляции в пазу определяются по таблице 3.1 [1, с.77], при мм и напряжении обмотки до 660 В.

Площадь, занимаемая прокладками в пазу (между слоями обмотки - в двухслойной обмотке, под клином и на дне паза - при мм) рассчитывается по формуле 9.47 [1, с.365], принимая во внимание высоту оси вращения и размеры паза в штампе , . В однослойных обмотках =0.

Коэффициент заполнения паза оценивает плотность укладки проводников обмотки в площадь поперечного сечения паза свободную от изоляции. Он рассчитывается по формуле 3.2 [1, с.101], и должен находиться в пределах =0,69ч0,71 для двухполюсных двигателей, =0,72ч0,74 для двигателей с , [1, с.366].

Если полученное значение ниже названных пределов, то причинами этого могут быть: слишком большая площадь или малая площадь . Уменьшить площадь можно за счет увеличения или ( или обоих размеров одновременно), уменьшая ранее принятые предварительные значения индукций , . Если при этом индукция в зубцах и ярме уменьшится ниже рекомендуемых для них пределов, то главные размеры двигателя завышены и электротехническая сталь недоиспользована. В этом случае следует уменьшить длину сердечника статора , принимая решение, что и как будет корректироваться из А, , , . Увеличить площадь возможно увеличением числа элементарных проводников при одновременном пропорциональном уменьшении площади поперечного сечения или увеличении числа параллельных ветвей обмотки так, чтобы плотность тока осталась практически неизменной. Кроме того, увеличить площадь возможно выше названными воздействиями при уменьшении плотности тока за счет выбора меньшей величины (АJ1) из рекомендуемого интервала.

Если полученное значение выше названных пределов, то причинами этого могут являться: слишком малая площадь или большая площадь . Увеличить площадь возможно за счет уменьшения или (или обоих размеров одновременно), увеличивая ранее принятые предварительные значения индукций , . Если при этом понадобится увеличить индукции в зубцах и ярме выше рекомендуемых для них пределов, то главные размеры двигателя занижены и электротехническая сталь недопустимо загружена. В этом случае следует увеличить длину сердечника , принимая решение, что и как будет корректироваться из А, , , . Уменьшить площадь возможно уменьшением числа элементарных проводников при одновременном пропорциональном увеличении площади поперечного сечения или уменьшении числа параллельных ветвей обмотки так, чтобы плотность тока осталась неизменной. Кроме того, уменьшить площадь возможно выше названными воздействиями при некотором увеличении плотности тока за счет выбора большей величины (АJ1) из рекомендуемого интервала.

Рисунок 3 Блок-схема алгоритма расчета размеров зубцовой зоны сердечника статора

После обеспечения коэффициента заполнения паза необходимо уточнить ширину зубца и высоту паза по формулам таблицы 9.17 [1, с.366]. Проверяется параллельность боковых граней зубца. При небольшом расхождении и , не более 0,5 мм, необходимо для дальнейших расчетов взять их среднюю арифметическую расчетную ширину. При больших расхождениях, более 0,5 мм, следует изменить соотношения размеров паза. Размеры зубцовой зоны сердечника статора округляют до десятых долей миллиметра.

4. ВЫБОР ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА И РАСЧЕТ РОТОРА

Величина воздушного зазора во многом определяет энергетические показатели асинхронного двигателя. Увеличение приводит: к возрастанию намагничивающего тока и, как следствие этого, к снижению ; к увеличению электрических потерь в обмотке статора и, как следствие этого, к снижению двигателя. Однако чрезмерное уменьшение приводит к такому возрастанию амплитуды пульсаций индукции в воздушном зазоре, что увеличение поверхностных и пульсационных потерь преобладает над уменьшением электрических потерь. Поэтому двигателей с очень малыми не улучшается, а часто даже становится меньше.

Величину можно определить по формулам 9.49-9.51 [1, с.367] в зависимости от номинальной мощности двигателя и числа полюсов обмотки статора либо по рисунку 9.31 [1, с.367], где

.

Выбранный следует округлять до 0,05 мм при <0,5 мм и до 0,1 мм при 0,5 мм.

Выбору числа пазов сердечника ротора следует уделить особое внимание, т.к. при неблагоприятном соотношении и может существенно ухудшиться механическая характеристика двигателя и его виброакустические характеристики (шум и вибрация).

Рекомендации по выбору сведены в таблицу 9.18 [1, с.373-374], в виде при наличии или отсутствии скоса пазов ротора. Выбор делается из нескольких возможных вариантов. Необходимо учесть, что в двигателях малой мощности обычно выполняют , а в более мощных двигателях иногда выполняют .

Для выполняемых позже расчетов магнитной цепи, параметров схемы замещения двигателя, необходимо определить конструктивную длину и длину стали сердечников статора и , ротора и .

В сердечниках, длина которых не превышает 250ч300 мм, радиальные вентиляционные каналы не делают. Сердечники шихтуются в один пакет. Для такой конструкции

.

Более длинные сердечники формируют из отдельных пакетов длиной 40ч60 мм, разделенных между собой радиальными вентиляционными каналами.

Конструктивную длину сердечника ротора в двигателях с <250 мм берут равной конструктивной длине сердечника статора, т.е. =.

Сердечники роторов при мм выполняют с непосредственной посадкой на вал. Если высота оси вращения 250 мм, то применяют посадку сердечников на гладкий вал без шпонки. В двигателях больших габаритов сердечники крепят на валу с помощью шпонки.

Внутренний диаметр сердечника ротора при непосредственной посадке на вал равен диаметру вала и определяется по формуле 9.102 [1, с.385]. Значения коэффициента даны в таблице 9.19 [1, с.385] в виде

.



Предварительное значение тока в стережне короткозамкнутой обмотки ротора рассчитывается по формуле 9.57 [1, с.370], как произведение предварительного значения номинального тока фазы обмотки статора на коэффициенты и .

Приближенное значение коэффициента , учитывающего влияние тока намагничивания на отношение , определяется по формуле 9.58 [1, с.370] с учетом предварительного значения номинального двигателя.

Коэффициент приведения токов определяется по формуле 9.66 [1, с.374], учитывает принятые для короткозамкнутой обмотки числа фаз и витков в фазе, влияние коэффициента скоса пазов сердечника ротора.

Коэффициент скоса =1, если пазы сердечника ротора выполняются без скоса. При наличии скоса пазов рассчитывается по формуле 9.67 [1, с.374].

Как правило, наибольший эффект снижения шума дает скос пазов на 0,8-1,5 зубцового деления. При этом в случае < рекомендуется скашивать на зубцовое деление сердечника статора, а при >- на зубцовое деление сердечника ротора [3].

Предварительное значение площади поперечного сечения стержня обмотки ротора рассчитывается по формуле 9.68 [1, с.375]. Плотность тока в стержнях при заливке пазов алюминием для исполнения двигателя по степени защиты IP44 выбирается в пределах 2,5ч3,5 МА/м2. Примите конкретное предварительное значение .

Форма паза и конструкция обмотки короткозамкнутого ротора определяются требованиями к пусковым и рабочим характеристикам двигателя и его номинальной мощностью. Конфигурация паза ротора с 250 мм выбирается из двух предложенных на рисунке 9.40 [1, с.380], обеспечивая параллельность боковых граней зубцов. В двигателях с <160 мм пазы грушевидные полузакрытые, имеют узкую прорезь. В двигателях с =160ч250 мм пазы грушевидные закрытые, высота перемычки над пазом зависит от числа полюсов обмотки статора.

Предварительное значение ширины зубца сердечника ротора рассчитывается по формуле 9.75 [1, с.380], используя рекомендации по предельным значениям рекомендуемого и допустимого значений индукции

в таблице 9.12 [1, с.357].

Размеры паза ротора рассчитываются по формулам 9.76-9.78 [1, с.380] и округляются до десятых долей миллиметра. Диаметр закругления нижней части паза должен гарантировать выполнение условия высококачественной заливки пазов алюминием: мм в двигателях с мм , 2,5ч3,0 мм - с 160 мм.

Так же, как при расчете зубцов сердечника статора, необходимо проверить параллельность боковых граней зубцов сердечника ротора. При небольшом расхождении и , не более 0,5 мм, в расчете магнитной цепи используется их средняя арифметическая ширина, а при заметном расхождении - магнитное напряжение зубцов ротора определяется, как для трапецеидальных зубцов. В формуле 9.81 [1, с.381] для расчета , к сожалению, упущен множитель перед дробью.

Уточненная площадь сечения стержня равна уточненному сечению паза ротора и рассчитывается по формуле 9.79 [1, с.380]. Это позволяет уточнить плотность тока в стержне.

Короткозамыкающие кольца литой обмотки отливают одновременно с заливкой пазов. Поперечное сечение колец - неправильная трапеция, прилегающая плотно своим большим основанием к торцу сердечника.

Предварительная площадь поперечного сечения кольца рассчитывается по формуле 9.72 [1, с.376]. Для этого определяют ток в кольце по формуле 9.70 [1], плотность тока выбирают в среднем на 15ч20% меньше, чем в стержнях.

Размеры короткозамыкающих колец рассчитывают приближенно, исходя из конфигурации их поперечного сечения. Высоту сечения кольца выбирают

.

Ширину кольца рассчитывают по предварительной площади поперечного сечения и выбранной по формуле 9.73 [1]. Расчетное сечение короткозамыкающего кольца принимают равным

,

не учитывая утолщения в местах примыкания вентиляционных лопаток. Средний диаметр колец рассчитывают по формуле 9.74 [1].

5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

Магнитная цепь асинхронного двигателя состоит из пяти участков (воздушный зазор, зубцовые зоны и ярма сердечников статора и ротора) и рассчитывается для режима холостого хода на два полюса.

Магнитное напряжение воздушного зазора рассчитывается по формуле 9.103 [1, с.386], используя уточненное значение индукции в воздушном зазоре . Коэффициент воздушного зазора рассчитывается по формуле 4.15 [1, с.174], если одна поверхность зазора гладкая, а другая зубчатая, т.е. при закрытых пазах сердечника ротора. Для двигателя с полузакрытыми пазами сердечника ротора обе поверхности зазора зубчатые, не гладкие, и рассчитывают результирующий коэффициент воздушного зазора, как произведение двух частичных коэффициентов, определенных по формулам 4.17 и 4.18 [1].

Магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника статора рассчитывается по формуле 9.104 [1, с.387], принимая расчетную высоту зубца равной высоте паза

.

Расчетная индукция в зубце определяется по формуле 9.105 [1, с.387], где расчетная ширина зубца при параллельных гранях зубцов

,

а при различии не более 0,5 мм

.

В зубцах с параллельными гранями при индукции выше 1,8 Тл необходимо учесть ответвление части потока зубцового деления в паз. Это приводит к уменьшению действительной индукции в зубце по сравнению с расчетной. Коэффициент равен отношению площадей поперечных сечений паза и электротехнической стали зубца на середине высоты зубца. По значению и расчетной индукции определяют действительную индукцию по формуле 4.32 [1, с.179], используемую для нахождения напряженности поля в зубце по Приложению 1 [1, с. 698, 701].

Если индукция в зубцах не превышает 1,8 Тл, то напряженность поля в зубце находится по Приложению 1 [1, с.698, 701] в зависимости от расчетной индукции .

Магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника ротора рассчитывается по формуле 9.108 [1, с.388], принимая расчетную высоту зубца несколько меньше полной высоты паза ротора

.

Расчетная индукция в зубце определяется по формуле 9.109 [1, с.390]. Все дальнейшее, имеющее отношение к расчетной ширине зубца и определению напряженности поля в зубце, ранее сказано применительно к зубцовой зоне сердечника статора.

Магнитное напряжение ярма сердечника статора рассчитывается по формуле 9.116 [1, с.394]. Длина средней магнитной силовой линии в ярме и его высота определяются по формулам 9.119, 9.120 [1]. Напряженность поля ярма определяется по индукции по кривым намагничивания ярм Приложения 1, [1, с.697, 700].

Магнитное напряжение ярма сердечника ротора рассчитывается по формуле 9.121 [1, с.395]. Длина средней магнитной силовой линии в ярме двигателей с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал при 2р = 2 определяется по формуле 9.125, при 2р > 2 по формуле 9.127 [1]. Индукция в ярме сердечника ротора рассчитывается по формуле 9.122 [1], принимая во внимание расчетную высоту ярма. В двигателях с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал при или 4 учитывают, что часть магнитных силовых линий замыкается через вал. Поэтому в двухполюсных двигателях расчетную высоту ярма определяют по формуле 9.124 [1]. В четырехполюсных двигателях при размерных соотношениях < расчетную высоту ярма определяют по формуле 9.124, при других размерных соотношениях - по формуле 9.126 [1]. Напряженность поля ярма сердечника ротора определяется по индукции по выше названным кривым намагничивания ярм.

На этом расчет магнитных напряжений участков магнитной цепи двигателя заканчивается.

Предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных двигателя нужно следующим образом. Во-первых, рассчитывается коэффициент насыщения зубцовой зоны по формуле 9.115 [1, с.391]. Если >1,5ч1,6, то насыщение зубцовой зоны чрезмерное; если , то зубцовая зона недоиспользована или воздушный зазор выбран слишком большим. Оба случая требуют внесения в расчет корректив.

Во-вторых, рассчитывается намагничивающий ток в долях номинального тока двигателя по формуле 9.131 [1, с.396]. Если у четырехполюсного двигателя средней мощности , то в большинстве случаев это означает, что размеры двигателя выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы. Такой двигатель может иметь высокие энергетические показатели, но плохие показатели расхода материалов на единицу мощности, вследствие больших значений массы и габаритов.

Если же в аналогичном двигателе , то это в большинстве случаев означает, что либо его габариты взяты заниженными, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода. Такой двигатель будет иметь низкие энергетические показатели.

Необходимо учесть, что в двигателях номинальной мощностью менее 2ч3 кВт может достигать значения 0,5ч0,6, несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Подобное увеличение возможно и в двигателях с 2р>4.

6. ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА

Параметрами асинхронного двигателя чаще всего называют параметры схем замещения фазы, рисунок 9.47 [1, с.397]: активное и индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора , , приведенные к числу ее витков сопротивления фазы обмотки ротора , , сопротивления ветви намагничивания , .

Параметры схемы замещения не остаются неизменными как при пуске двигателя, так и при изменении нагрузки на валу. При расчете рабочих характеристик в пределах от холостого хода до номинальной нагрузки эти изменения незначительны и ими обычно пренебрегают.

Активное сопротивление фазы обмотки статора рассчитывается по формуле 9.132 [1, с.397], где -удельное электрическое сопротивление материала обмотки, соответствует расчетной температуре принятого класса нагревостойкости изоляционных материалов, представлено в таблице 5.1 [1, с.187]. Согласно ГОСТ 183-74 для обмоток, предельно допустимые превышения температур которых соответствуют классу нагревостойкости В, расчетная температура принимается равной 750С, а для класса нагревостойкости F-1150С.

Эффект вытеснения тока во всыпных обмотках проявляется незначительно, поэтому принимают .

Общую длину эффективных проводников фазы обмотки статора рассчитывают по формуле 9.134 [1, с.398], где среднюю длину витка определяют как сумму пазовых и лобовых частей катушки по формуле 9.135 [1]. Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечника статора =. Длина лобовой части катушки всыпной обмотки рассчитывается по формуле 9.136, где средняя ширина катушки определяется по формуле 9.138 [1, с.399], принимая во внимание укорочение шага обмотки статора в двухслойных обмотках. В однослойных обмотках . Коэффициент

выбираемый по таблице 9.23 [1, с.399] возрастает с увеличением числа полюсов и равен для не изолированных лобовых частей 1,2ч1,5, для изолированных лентой 1,45ч1,90. Вылет прямолинейной части катушки из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части В для обмоток, укладываемых в пазы до запрессовки сердечника статора в станину, берут равным 0,010 м. Для обмоток, которые укладываются после запрессовки сердечника в станину, В=0,015 м.

Длина вылета лобовой части катушки рассчитывается для всыпных обмоток по формуле 9.137 [1, с.398]. Коэффициент

выбираемый по таблице 9.23 [1, с.399] возрастает с увеличением числа полюсов и равен для не изолированных лобовых частей 0,26ч0,50, для изолированных лентой 0,44ч0,72.

Активное сопротивление фазы короткозамкнутой обмотки ротора рассчитывается по формуле 9.168 [1, с.406]. За фазу короткозамкнутой обмотки принимают один стержень и два участка замыкающих колец, рисунок 9.35, [1, с.372]. Токи в стержнях и замыкающих кольцах различны, поэтому их сопротивления при расчете активного сопротивления фазы должны быть приведены к одному току, что и сделано при получении расчетной формулы.

Активное сопротивление стержня и участка замыкающего кольца рассчитываются по формулам 9.169 и 9.170 [1]. В этих формулах - полная длина стержня, равная конструктивной длине сердечника ротора ; -средний диаметр замыкающих колец. Удельное электрическое сопротивление материала стержня и замыкающих колец соответствует расчетной температуре принятого класса нагревостойкости изоляционных материалов, представлено в приложении к таблице 5.1 [1, с.187].

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора рассчитывается по формуле 9.152 [1, с.402].

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния определяется по формуле, приведенной в таблице 9.26 [1, с.403], в зависимости от конфигурации паза сердечника статора и типа обмотки (по числу слоев). Для первой конфигурации паза, рисунок 9.29а [1, с.361], рассчитывается по формуле, соответствующей рисунку 9.50е [1, с.402]. Для второй конфигурации паза, рисунок 9.29б [1], - по формуле, соответствующей рисунку 9.50г [1]. Для третьей конфигурации паза, рисунок 9.29в [1] - по формуле, соответствующей рисунку 9.50в [1].

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния рассчитывается по формуле 9.159 [1, с.403], где - относительное укорочение шага обмотки; для однослойных обмоток, эквивалентных обмоткам с полным, диаметральным, шагом.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния рассчитывается по формуле 9.174а [1, с.407]. Значение коэффициента определяется при полузакрытых пазах сердечника статора с учетом скоса пазов по формуле 9.176 [1]. В этой формуле



определяется по рисунку 9.51д [1, с.405] (при отсутствии скоса по кривой ; при укороченном шаге рассчитывается по формуле 9.158 [1], при полном шаге .

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы короткозамкнутой обмотки ротора рассчитывается по формуле 9.177 [1, с.407].

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния определяется по формуле, приведенной в таблице 9.27 [1], в зависимости от конфигурации паза сердечника ротора. Для полузакрытого грушевидного паза, рисунок 9.40а [1, с.380], рассчитывается по формуле, соответствующей рисунку 9.52а [1, с.408]. Для закрытого грушевидного паза, со шлицем и перемычкой над пазом, в этой формуле необходимо добавить слагаемое , где - толщина ферромагнитной перемычки над пазом, м; I2- фазный ток обмотки ротора, А.

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния для литой обмотки определяется по формуле 9.178 [1, с.409].

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния определяется по формуле 9.180 [1], где коэффициент о - по формуле 9.181 [1], в которой для полузакрытого паза

-

по рисунку 9.51а [1, с.405]. При без заметной погрешности можно принять коэффициент о=1. При закрытых пазах .

Коэффициент проводимости скоса, учитывающий влияние на ЭДС обмотки ротора скоса пазов, определяется по формуле 9.182 [1], в знаменателе которой упущен, к сожалению, множитель .

Приведенные к числу витков фазы обмотки статора значения сопротивлений фазы короткозамкнутой обмотки ротора , рассчитывают умножая , на коэффициент приведения определяемый по формуле 9.172 [1, с.406]. Значения параметров двигателя, выраженные в относительных еденицах, рассчитывают по формуле 9.168 [1, c.411], и они находятся, как правило, в пределах: ; ; (за исключением малых двигателей).

7. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ

Потери в асинхронном двигателе подразделяют на потери в электротехнической стали (основные и добавочные), электрические, вентиляционные, механические и добавочные при нагрузке.

Основные потери в электротехнической стали рассчитывают только в сердечнике статора по формуле 9.187 [1, с.412], которую можно упростить, учитывая, что Гц.

Потерями в сердечнике ротора, вследствие их малости, пренебрегают. Причина этого - незначительная частота перемагничивания сердечника ротора во всем диапазоне изменения нагрузки на валу, несмотря на довольнотаки близкие значения индукций в зубцах и ярмах двух сердечников.

Удельные потери в применяемых марках электротехнической стали толщиной 0,5 мм при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц представлены в таблице 9.28 [1, с.412]. Для двигателей номинальной мощностью менее 250 кВт приближенно можно принять коэффициенты и , учитывающие увеличение потерь в стали от неравномерности распределения потока по сечениям зубцов, ярма и от технологических факторов.

Добавочные потери в электротехнической стали подразделяют на поверхностные (потери в поверхностном слое коронок зубцов сердечников статора и ротора от пульсаций индукции в воздушном зазоре) и пульсационные (потери в стали зубцов от пульсации в них индукции).

Поверхностные и пульсационные потери в сердечниках статоров двигателей с короткозамкнутыми роторами обычно малы, т.к. в полузакрытых пазах таких роторов ширина шлица так мала, что пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов сердечника статора незначительны. Поэтому расчет этих потерь в сердечниках статоров двигателей не проводят.

Поверхностные потери в зубцах сердечника ротора рассчитывают по формуле 9.194 [1, с.414]. Удельные поверхностные потери - по формуле 9.192 [1, с.413]. Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора - по формуле 9.190, где

-

по рисунку 9.53б [1].

Пульсационные потери в зубцах сердечника ротора рассчитывают по формуле 9.200 [1, с.414]. Амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов - по формуле 9.196 [1].

Механические потери асинхронных двигателей с внешним обдувом рассчитывают по формуле 9.210 [1, с.416].

8. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости , , , ,



для диапазона изменения

при , .

Расчет проводится аналитическим методом по системе уравнений токов и напряжений Г-образной схемы замещения, представленной на рисунке 9.55 [1,с.418]. Формулы для расчета приведены в таблице 9.30 [1, с.421], где в 15-ой нужно использовать квадрат приведенного тока фазы обмотки ротора; по 16-ой расчет не проводится, т.к. ротор короткозамкнутый; в 18-ой предпоследнее слагаемое принимается равным нулю. При выполнении расчетов задаются 5-6 значениями скольжений примерно через равные интервалы в диапазоне . Предварительное значение номинального скольжения берется равным .

Если (как правило, у двигателей номинальной мощностью более 2ч3 кВт), то можно использовать приближенный метод, и , , , рассчитывают по формуле 9.227, по формуле 9.223 [1]. При уточненном методе , , , рассчитывают по формуле 9.228 [1].

Если после окончания расчетов характеристик для 5-6 значений скольжения, в строке таблицы, где записаны значения полезной мощности, отсутствует , то необходимо уточнить . Для этого строится зависимость , графически уточняется номинальное скольжение и приводится результат расчета для этого значения, как последний столбец в таблице.

Рабочие характеристики обычно строят в одних осях координат, обязательно выделяя .

9. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Пусковыми характеристиками асинхронных двигателей с коротко- замкнутым ротором называют зависимости

и

для диапазона изменения скольжения, соответствующего двигательному режиму работы асинхронной машины, при

, .

При расчете пусковых характеристик учитывают изменения параметров схемы замещения двигателя, вызванных эффектом вытеснения тока в стержнях обмотки ротора и насыщением зубцовых зон магнитной цепи от полей рассеяния, т.к. в начале пуска токи в обмотках могут превышать свои номинальные значения в 7ч7,5 раз, таблица 9.31 [1, с.436].

Для упрощения проводимых расчетов принято:

- индуктивное сопротивление взаимной индукции, возрастающее с уменьшением насыщения магнитопровода, при пуске (для ) рассчитывается по формуле

;

- активное сопротивление ветви намагничивания не учитывается, т.к. при токах, заметно превышающих номинальный, электрические потери в обмотках многократно превышают потери в электротехнической стали.

Расчет пусковых характеристик проводится в последовательности, представленной в таблице 9.32 [1, с.438] (с учетом эффекта вытеснения тока) и в таблице 9.33 [1, с.440] (с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения магнитопровода от полей рассеяния), для диапазона скольжения . В этом диапазоне выбирают пять-шесть значений скольжения примерно через равные интервалы. Предварительное значение критического скольжения рассчитывают по формуле 9.286 [1, с.439].

При наличии эффекта вытеснения тока активное сопротивление фазы обмотки ротора увеличивается, а индуктивное сопротивление рассеяния фазы уменьшается. Если приведенная высота стержня обмотки ротора, рассчитанная по формуле 9.244 или 9.245 [1], ? 1, то эффект вытеснения тока практически не влияет на сопротивления стержней. В тексте рисунка 9.57 [1, с.428] необходимо ввести поправку и читать: при <1.

При пуске двигателя поля рассеяния увеличивают насыщение коронок зубцов сердечников статора и ротора. Поэтому коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния уменьшается и несколько снижается магнитная проводимость дифференциального рассеяния. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния остается неизменным.

После завершения расчета пусковых характеристик уточняют значения и .



Рисунок 4 Блок-схема алгоритма расчета пусковых характеристик с учетом эффекта вытеснения тока

Государственные стандарты на асинхронные двигатели устанавливают наименьшие допустимые относительные значения моментов и наибольшее относительное значение пускового тока в зависимости от их номинальной мощности, исполнения по степени защиты и числа полюсов.

Если получено недостаточное значение при , то возможны, в частности, следующие коррективы в ранее выполненных расчетах.



Рисунок 5 Блок-схема алгоритма расчета пусковых характеристик с учетом насыщения участков путей потоков рассеяния

Во-первых, не изменяя ширины зубца сердечника ротора, увеличить плотность тока в стержне обмотки ротора в рамках диапазона рекомендуемых значений. В результате уменьшатся высота паза ротора и замыкающих колец, уменьшатся сечения стержней и замыкающих колец. Активное сопротивление фазы обмотки ротора возрастет. Вследствие уменьшения высоты паза ротора уменьшится индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки ротора. В итоге возрастет и уменьшится при . Т.к. высота зубца сердечника ротора уменьшилась, то произойдет уменьшение коэффициента насыщения зубцовой зоны магнитной цепи , который нужно обеспечить в рекомендуемом диапазоне.

Во-вторых, увеличить ширину зубца сердечника ротора, если возможно уменьшение и обеспечивается требование к . В результате, не корректируя плотность тока в стержне обмотки ротора, остается неизменным сечение стержня, но увеличивается высота паза ротора, если не нарушается требование к размеру нижней части паза. Действие эффекта вытеснения тока усиливается, в большей мере возрастает активное сопротивление стержня и уменьшается индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки ротора. Это благоприятно скажется на и .

В - третьих, увеличить ширину зубца сердечника ротора и плотность тока в обмотке ротора, контролируя , . И тогда эффективность воздействия на и будет наибольшей.

10. ТЕПЛОВОЙ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ РАСЧЕТЫ

Для получения достаточно достоверной оценки теплового состояния двигателя используется приближенный метод теплового расчета. Основу этого метода образуют упрощенные представления о характере тепловых связей между элементами конструкции. Поэтому используются средние значения коэффициентов теплоотдачи с поверхности и теплопроводности изоляции, характерные для определенной конструкции и технологии производства асинхронных двигателей.

Расчет нагрева проводят, используя значения потерь, полученных для

.

Потери в обмотке статора несколько увеличивают, предполагая, что она может быть нагрета до предельно допустимой температуры: при классе нагревостойкости В до 120 0С, при классе нагревостойкости F до 140 0С. Коэффициент увеличения потерь для класса нагревостойкости В составляет 1,15, для класса нагревостойкости F 1,07.

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя рассчитывают по формуле 9.315 [1, с.449]. Коэффициент теплоотдачи с поверхности, для исполнения IP44, определяется по рисунку 9.67 [1], где

.

Коэффициент К, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду, принимается по таблице 9.35 [1, с.450],

.

Значение коэффициента К с уменьшением частоты вращения ротора уменьшается, т.к. уменьшается интенсивность наружного обдува станины.

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора рассчитывают по формуле 9.316 [1, с.450]. Расчетный периметр поперечного сечения паза, рисунок 9.29 а, б [1] определяется по формуле 9.317 [1, с.451], используя размеры паза в штампе. Расчетный периметр поперечного сечения паза, рисунок 9.29в, определяется тоже по формуле 9.317 [1], но вместо подставляется значение . Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции для классов нагревостойкости В и F одинакова, =0,16 Вт/м 0С. Среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней (витковой) изоляции всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом их неплотного прилегания друг к другу , принимается по рисунку 9.69 [1, с.453],

=.



Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей обмотки статора рассчитывают по формуле 9.319 [1, с.452]. Электрические потери в лобовых частях катушек расчитывают по формуле 9.314 [1, c.449]. Периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки принимается равным расчетному периметру поперечного сечения паза из ранее выполненного расчета по формуле 9.317 [1, c.451]. При наличии изоляции лобовых частей катушек ее односторонняя толщина принимается по таблице 3.1 [1, с.77], а при отсутствии - равной нулю.

...