обычно выполняют Z₂ < Z₁. Это объясняется рядом причин тех­нологического характера, а также тем, что с увеличением Z₂ ток в стержнях ротора уменьшается, и в двигателях небольшой мощности их сечения становятся очень малыми. В более крупных двигателях иногда выполняют Z₂ > Z₁, с тем чтобы ограничить чрезмерно большой ток в стержнях ротора и увеличить равномерность распре­деления проводников обмотки по длине расточки.
Таблица 9.18. Рекомендуемые числа пазов роторов

асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

2р			Число пазов статора		Число пазов ротора
	без скоса пазов				со скосом пазов
2	12	9*, 15*		—
	18	11*, 12*. 15*, 21*, 22		14*, (18), 19*, 22*, 26, 28*, (30), 31,33, 34, 35
	24	15* (16)*, 17*, 19, 32		18,20,26,31,33,34,35
	30	22,38		(18), 20, 21,23, 24, 37, 39, 40 25, 27, 29, 43,
	36	26, 28, 44, 46		25,27,29,43,45, 47
	42	32, 33, 34, 50, 52		—
	48	38, 40, 56, 58		37.39.41.55.57.59
4	12	9*		15*
	18	10*. 14*		18*, 22*
	24	15*, 16*, 17, (32)		16, 18, (20), 30, 33, 34, 35, 36
	36	26, 44, 46		(24), 27, 28, 30, (32), 34, 45, 48
	42	(34), (50), 52, 54		(33), 34, (38), (51), 53
	48	34, 38, 56, 58, 62, 64		(36), (38), (39), 40, (44), 57, 59
	60	50, 52, 68, 70, 74		48,49,51,56,64,69,71
	72	62. 64. 80. 82. 86		61.63.68.76.81.83
6	36	26, 46, (48)		28*, 33, 47, 49, 50
	54	44, 50, 64, 66, 68		42,43,51,65,67
	72	56, 58, 62, 82, 84, 86, 88		57,59,60,61,83,85,87,90
	90	74, 76, 78, 80, 100,102, 104		75,77,79,101,103,105
8	48	(34), 36, 44, 62, 64		35,44,61,63,65
	72	56, 58, 86, 88, 90		56, 57, 59, 85, 87, 89
	84	66, (68), 70, 98, 100, 102, 104		(68), (69), (71), (97), (99), (101)
	96	78.82.110.112. 114		79.80.81.83.109.111.113
10	60	44, 46, 74, 76		57, 69, 77, 78, 79
	90	68, 72, 74, 76,104, 106, 108, 110, 112,114		70,71,73,87,93,107,109
	120	86, 88, 92, 94, 96, 98, 102, 104, 106, 134, 136, 138, 140, 142, 146		99,101,103,117,123,137,139
12	72	56, 64, 80, 88		69,75,80,89,91,92
	90	68,70.74,88,98,106, 108,110		(71), (73), 86, 87, 93, 94, (107), (109)
	108	86, 88, 92, 100, 116, 124, 128, 130, 132		84,89,91,104,105,111,112,125,127
	144	124, 128, 136, 152, 160, 164, 166, 168, 170. 172		125, 127, 141, 147, 161, 163

---

Примечания: 1. В скобках указаны числа пазов, при которых возможно по­вышение вибрации двигателей.

2. Звездочкой отмечены числа пазов, применяемые, в основном, в машинах ма­лой мощности.
Ток в стержне определяется по (9.57), при этом с учетом приня­тых для короткозамкнутой обмотки чисел фаз и витков в фазе, а также влияния скоса пазов коэффициент приведения токов
(9.66)
где k_ск — коэффициент скоса, учитывающий уменьшение ЭДС обмот­ки при скошенных пазах ротора (см. гл. 3):
(9.67)
здесь у_ск = β_ск ; β_ск = ; b_ск — скос пазов, мм.
Сечение стержней, м²,
q_с = I₂/J₂. (9.68)
Плотность тока в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J₂ = (2,5...3,5)•10⁶ А/м², а при защищенном исполнении на 10...15 % выше, при этом для машин больших мощностей следует принимать

меньшие значения плотности тока.

В обмотке ротора, выполненной из медных стержней, плотность тока принимают несколько большей: J₂ = (4,0...8,0)•10⁶ А/м² (боль­шие значения соответствуют машинам меньшей мощности).

Ток в короткозамыкающих кольцах находят, исходя из следую­щих соображений. Принимают направления токов в стержнях ротора , , ... и на участках замыкающих колец, соединяющих этихи стержни, , , , как показано на рис. 9.36, а. Тогда для узлов а, b, c и т. д. можно записать
= - ;

=

---

- ; (9.69)

= - .

…………………..


Токи в стержнях сдвинуты относительно друг друга на угол a_z = 2pπ / Z₂. Начертив многоугольник токов в стержнях (рис. 9.36, б), стороны которого являются векторами токов стержней, сдвинутых по фазе на угол a_z, убеждаемся, что системе уравнений (9.69) будут соответствовать направления токов на участках колец, показанные на рис. 9.36, б. Угол между их векторами тоже равен a_z. Найдем соотношение между токами в стержнях и в участках ко­лец, для чего рассмотрим один из треугольников векторной диаграммы, образованный, например, векторами токов , , . Из этого треугольника имеем

= 2 I₂₃ sin

Рис. 9.36 К расчету токов в замыкающих кольцах

короткозамкнутой обмотки ротора:

а — направления токов;

б — векторная диаграмма токов обмотки
Так как это соотношение справедливо для любого из элементов диаграммы токов, то, обозначив токи в кольце I_кл, а токи в стержнях I₂, можем за­писать
I_кл = I₂/Δ, (9.70)
где
Δ = 2 sin (9.71)
Выражение (9.70) является расчетной формулой для определения тока в замыкающих кольцах короткозамкнутых роторов.

Плотность тока в замыкающих кольцах J_кл выбирают в среднем на 15...20 % меньше, чем в стержнях. Это объясняется двумя причи­нами. Во-первых, замыкающие кольца, имеющие лучшие условия охлаждения по сравнению со стержнями, являются своего рода ра­диаторами, которые отводят тепло стержней, усиливая их охлажде­ние. Во-вторых, в машинах, в которых для улучшения пусковых характеристик используют эффект вытеснения тока, большое сопро­тивление замыкающих колец снижает кратность увеличения общего сопротивления обмотки ротора при пуске.

---

Площадь поперечного сечения замыкающих колец, м²,
q_кл = I_кл / J_кл. (9.72)
Замыкающие кольца в роторах со вставными стержнями из-за необходимости пайки или сварки их со стержнями устанавливают на некотором расстоянии от торцов ротора (рис. 9.37, а). Попереч­ное сечение колец представляет собой прямоугольник, размеры ко­торого (h_кл и b_кл) выбирают таким образом, что h_кл = (1,1...1,25)h_п2.

В роторах с литой обмоткой замыкающие кольца, которые от­ливают одновременно с заливкой пазов, всегда плотно прилегают к торцам сердечника ротора. При этом они помимо своей основной функции выполняют и другую: удерживают в спрессованном состоя­нии листы сердечника ротора. Замыкающие кольца литой обмотки обычно выполняют с поперечным



Рис. 9.37. Размеры замыкающих колец короткозамкнутого ротора:

а — со сварной обмоткой; б — с литой обмоткой
сечением в виде неправильной трапеции, прилегающей своим большим основанием к торцу ротора (рис. 9.37, б). Размеры h_кл и b_кл, нужные для расчета, берут приближенно, исходя из конфигурации поперечного сечения кольца. Высоту сечения кольца выбирают h_кл ≥ 1,2 h_п2.

Ширину замыкающих колец обоих типов рассчитывают исходя из q_кл полученной по (9.72), и выбранной h_кл:
b_кл = q_кл / h_кл. (9.73)
Средний диаметр замыкающих колец, м,
D_кл.ср = D₂ - h_кл. (9.74)
Одновременно с заливкой стержней и колец на замыкающих кольцах отливают вентиляционные лопатки длиной, несколько меньшей, чем длина вылета лобовых частей обмотки статора. Количество вентиляционных лопаток выбирают равным простому числу, приблизительно в 2—3 раза меньшему, чем число пазов ротора.

Расчетное сечение замыкающих колец литой обмотки, м², при­нимают равным q_кл = h_кл b_кл, не учитывая утолщения в местах при­мыкания вентиляционных лопаток.

Форма паза и конструкция обмотки короткозамкнутого ротора определяются требованиями к пусковым характеристикам двигателя и его мощностью. В асинхронных двигателях мощностью до50…60 кВт обычно выполняют грушевидные пазы и литую обмотку из алюминия (рис. 9.38, а). Размеры паза выбирают такими, чтобы торцы ротора имели параллельные грани.

---

Роторы более крупных машин с прямоугольными пазами выполняют со вставными медными стержнями или с литой алюминиевой обмоткой (рис. 9.38, в, г). Прямоугольные открытые пазы встречаются в короткозамкнутых роторах многополюсных асинхронных двигателей. Стержни обмотки, выполненные из алюминиевых шин прямоугольного сечения (рис. 9.38, д), устанавливают в открытые пазы ротора и закрепляют, расчеканивая их верхнюю часть.

Для увеличения пусковых моментов двигателей прямоугольные пазы делают узкими и глубокими, так как эффект вытеснения тока в них возрастает с увеличением высоты стержня. Роторы с такими пазами называют глубокопазными.

В асинхронных двигателях при небольшом числе полюсов часто не удается получить требуемый пусковой момент даже при глубокопазных роторах, поэтому переходят к роторам с фигурными пазами. Применяют различные конфигурации фигурных пазов (рис. 9.38, е – и ). Все они имеют характерную особенность – уменьшенную ширину верхней части паза по сравнению с нижней, что позволяет в большей степени использовать эффект вытеснения тока при боль­ших скольжениях.

Рис. 9.38. Конфигурации пазов короткозамкнутых асинхронных двигателей
Короткозамкнутые обмотки роторов с пазами трапецеидальной формы выполняют как с заливкой пазов алюминием (рис. 9.38, ё), так и со сварной медной клеткой (рис. 9.38, ж), для стержней кото­рой используют шинную медь соответствующего профиля.

Обмотки со стержнями более сложной формы, например, лопаточные стержни (рис. 9.38, з), выполняют заливкой алюминием или его сплавами. Колбообразные пазы с круглой нижней частью (рис. 9.38, и) в настоящее время почти не применяют из-за менее удачного, чем при лопаточных пазах, использования стали зубцовой зоны.

Асинхронные двигатели, предназначенные для приводов меха­низмов с тяжелыми условиями пуска, часто выполняют с двухклеточными роторами (рис. 9.38, к, л), в которых на каждом зубцовом делении размещены один над другим два стержня. Каждая система стержней образует свою обмотку: верхние стержни, лежащие ближе к зазору, — пусковую, а нижние — рабочую.

Двойную клетку выполняют в двух вариантах: с общими замы­кающими кольцами (рис. 9.39, а), когда каждое кольцо замыкает од­новременно стержни и пусковой, и рабочей клеток, либо с раздель­ными замыкающими кольцами (рис. 9.39, б). В последнем случае с каждого торца ротора располагают по два кольца, одно из которых замыкает только стержни пусковой, а другое — стержни рабочей клетки.

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по дисциплине Мировая экономика Вариант 3 Магнитогорск 2021 г. Проблемы интеграции в мировой торговле.docx

• Кратко расскажите о революции в России 1917 г., ее причинах и последствиях.docx

• Аутизм. Особенности работы с детьми с расстройством аутистического спектра. Видео Мир глазами аутиста.pdf

• Первая помощь содержание, объем, организационные и юридические основы, общие принципы оказания.doc

• Результат попытки теста.docx