Расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

     Определение числа пазов  , числа витков и площади поперечного сечения провода обмотки статора

9. Предельные  значения (по рис. 9.26): ; .
10. Число пазов статора по (9.16):

   ;

   .

  Принимаем , тогда . Обмотка однослойная.

11. Зубцовое деление статора (окончательно):

   .

12. Число эффективных проводников в пазу [предварительно, при условии по (9.17)]

   ;

  (по 9.18)

   .

13. Принимаем , тогда по (9.19) проводников.
14. Окончательные значения:

  число витков в фазе по (9.20)

   ;

  линейная  нагрузка по (9.21)

   ;

  магнитный поток по (9.22)

    
(для однослойной обмотки с по табл. 3.16 ; для по рис. 9.20 );

  индукция  в воздушном зазоре по (9.23)

   .

  Значения  и находятся в допустимых пределах (рис. 9.22, а).

15. Плотность тока в обмотке статора (предварительно) по (9.25). По п.14

  

  ( по рис. 9.27, а).

16. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) по (9.24), :

   .

17. Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем , тогда . Принимаем обмоточный провод марки ПЭТ–155А (приложение 3), , , .
18. Плотность тока в обмотке статора (окончательно) по (9.27)

   .

     Расчёт  размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

19. Принимаем предварительно по табл. 9.12 ; , тогда по (9.37)

    
(по табл. 9.13 для оксидированной стали марки 2013 );

  по (9.28)

   .

20. Размеры паза в штампе: (по табл. 9.16); ; (по рис. 9.29, а);

 

  по (9.38)

   ;

  по (9.40)

   ;

  по (9.39)

   ;

  по (9.42) — (9.45)

   .

21. Размеры паза «в свету» с учётом припуска на сборку по (9.42):

   ;

   ;

    
(по табл. 9.14 и ).

  Площадь поперечного сечения паза для  размещения проводников обмотки  по (9.48)

    
[площадь поперечного сечения прокладок ; площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу по (9.46)

   , 
где односторонняя изоляция в пазу — по табл. 3.1].

22. Коэффициент заполнения паза по (3.2):

    
(средний диаметр изолированного провода — по табл. П.3.1).

  Полученное  значение допустимо для механизированной укладки обмотки.

     Расчёт  ротора

23. Воздушный зазор (по рис. 9.31) .
24. Число пазов ротора (по табл. 9.18) .
25. Внешний диаметр ротора .
26. Длина магнитопровода ротора .
27. Зубцовое деление ротора .
28. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал; по (9.102)

    
( — по табл. 9.19).

 

29. Ток в обмотке ротора по (9.57)

   , 
где по (9.58) ;

  по (9.66)

    
[пазы ротора скошены на одно  зубцовое деление — , тогда

  по (3.16)

   ;

  по (3.17)

   ].

30. Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) по (9.68)

    
(плотность тока в стержне литой  клетки принимаем ).

31. Паз ротора определяем по рис. 9.40, а. Принимаем ; .

  Допустимая ширина зубца по (9.75)

    
(принимаем по табл. 9.12 — ).

  Размеры паза (рис.9.40,а):

  по (9.76)

   ;

  по (9.77)

   ;

  по (9.78)

   .

32. Уточняем ширину зубцов ротора по формулам табл. 9.20:

   ;

   ;

   .

  Принимаем ; ; .

 

  Полная  высота паза

   .

33. Площадь поперечного сечения стержня по (9.79)

   .

  Плотность тока в стержне

   .

34. Короткозамыкающие кольца (рис. 9.37, б). Площадь поперечного сечения кольца по (9.72)

   .

  По (9.70) и (9.71)

   , 
где

   ;

   .

  Размеры короткозамыкающих колец:

   ;

   ;

   ;

   .

     Расчёт  магнитной цепи

  Магнитопровод выполняем из стали 2013; толщина листов 0,5 мм.

35. Магнитное напряжение воздушного зазора по (9.103)

   ,

  по (4.15)

   , 
где

   .

36. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (9.104)

   , 
где (п.20 расчёта);

 

  расчётная индукция в зубцах по (9.105)

    
( п.19 расчёта; табл. 9.13). Так как , необходимо учесть ответвление потока в паз и найти действительную индукцию в зубце . Коэффициент по высоте по (4.33)

   ,  
где

   ;

  по (4.32)

   .

  Принимаем , проверяем соотношение и :

   , 
где для по табл. П1.7 .

37. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора по (9.108)

    
при зубцах по рис. 9.40, а из табл. 9.20 ;

  индукция  в зубце по (9.109)

   ;

  по табл. П1.7 для  находим .

38. Коэффициент насыщения зубцовой зоны по (9.115)

   ;

   .

39. Магнитное напряжение ярма статора по (9.116)

   ,

  по (9.119)

   ,  
где

   ;

  по (9.117)

    
(при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре ), для по табл. П1.6 находим .

40. Магнитное напряжение ярма ротора по (9.121)

   ,

  по (9.127)

   ;  
где

   ;

  по (9.122)

   , 
где по (9.124) для шестиполюсных машин при

   ;

  для по табл. П1.6 находим .

41. Магнитное напряжение на пару полюсов по (9.128)

   .

42. Коэффициент насыщения магнитной цепи по (9.129)

  

43. Намагничивающий ток по (9.130)

   .

  Относительное значение по (9.131)

   .

   .

     Параметры рабочего режима

44. Активное  сопротивление обмотки статора  по (9.132)

    
(для класса нагревостойкости  изоляции F расчётная температура ; для медных проводников ).

  Длина проводников  фазы обмотки по (9.134)

   ;

  по (9.135) ; ;

  по (9.136) , где ; по табл. 9.23 ;

  по (9.138)

   .

  Длина вылета лобовой части катушки по (9.140)

   , где по табл.9.23 .

  Относительное значение

   .

45. Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора по (9.168)

   ;

  по (9.169)

   ;

  здесь ;

  по (9.170)

   , 
где для литой алюминиевой обмотки ротора (табл. 5.1).

  Приводим  к числу витков обмотки статора по (9.172), (9.173):

   .

  Относительное значение

   .

46. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора по (9.152)

   , 
где по табл. 9.26 (рис. 9.50, е)

   , 
где (рис. 9.50, е)

   ; ; (проводники закреплены пазовой крышкой); ; по (9.154); ; ;

  по (9.159)

   ;

  по (9.174)

   , 
где по (9.176)

   ;

  для и по рис. 9.51, д .

 

  Относительное значение

   .

47. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по (9.177)

  где по табл. 9.27 (рис. 9.52, а)

  

   , 
где (рис. 9.52, а)

   ; ; ; ; ;

  по (9.178)

   ;

  по (9.180)

   ; 
по (9.181)

   , 
где для и по рис. 9.51, а .

  Приводим к числу витков статора по (9.172) и (9.183)

   .

  Относительное значение