ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 377
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
; по (9.102)
Dj = DB = kBDa = 0,23•0,272 = 0,0626 м ≈ 60 мм
(kB, — по табл. 9.19).
29. Ток в обмотке ротора по (9.57)
I2 = ki I1 vi = 0,904 • 29,3 • 15,73 = 417 А,
где по (9.58) ki = 0,2 + 0,8 cos φ = 0,2 + 0,8 • 0,88 = 0,904;
по (9.66)
= 15,73
(пазы ротора выполняем без скоса — kск = 1)
30. Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) по (9.68)
qп = I2/J2 = 417/(2,5 • 106) = 166,8 • 10 -6 м2 = 166,8 мм2
(плотность тока в стержне литой клетки принимаем J2 = 2,5 • 106 А/м2).
31. Паз ротора определяем по рис. 9.40, б. Принимаем bш = 1,5 мм; hш = 0,7 мм; h'Ш = 0,3 мм.
Допустимая ширина зубца по (9.75)
= 6,52•10 -3 м = 6,5 мм
(принимаем ВZ2 = 1,8 Тл по табл. 9.12).
Размеры паза (см. рис. 9.40):
по (9.76)
= 7,9 мм
по (9.77)
= 4,2 мм
по (9.78)
=22,38 ≈ 22,4 мм.
32. Уточняем ширину зубцов ротора по формулам табл. 9.20:
= 6,49мм ≈ 6,5 мм;
= 6,5 мм
≈ 6,5 мм
Принимаем (см. рис. 9.73, б) b1= 7,9; b2 = 4,2 мм; h1 = 22,4 мм.
Полная высота паза
= 29,5 мм
33. Площадь поперечного сечения стержня по (9.79)
qc =
=166,96 ≈167 мм2.
Плотность тока в стержне
J2 = I2/qс = 417/167 • 10 -6 = 2,5 • 106 А/м.
34. Короткозамыкающие кольца (см рис. 9.37, б). Площадь поперечного сечения кольца по (9.72)
= 595 мм2
По (9.70) и (9.71)
=1267 А
где
= 0,329 А
Jкл = 0,85 J2 = 0,85•2,5•106 = 2,13 • 106 А/м2
Размеры короткозамыкающих колец:
hкл = 1,25 hп2 = 1,25•29,5 = 37 мм;
bкл = qкл / hкл
= 595/37 = 16 мм;
qкл = hкл / bкл = 37 • 16 = 592 мм2;
Dк.ср = D2 – hкл = 184 – 37 = 147 мм.
Расчет магнитной цепи
Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5 мм.
35. Магнитное напряжение воздушного зазора по (9.103)
Fδ =
Вδδkδ = 1,59 
106 0,749 1,22 0,510-3 = 726,5 А ,
по(4.15)
kδ =
= 1,22,
где
=4,42
36. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (9.104)
FZ1 = 1hz1Hz1 = 2 • 21,2 • 10-3 • 2070 = 87,8 А,
где hZ1 = Hп1 = 21,2 мм (см п. 20 расчета);
расчетная индукция в зубцах по (9.105)
=1,91 Тл
(bz1 = 4,9 мм по п. 19 расчета; kc1, = 0,97 по табл. 9.13). Так как B'z1 > 1,8 Тл, необходимо учесть ответвление потока в паз и найти действительную индукцию в зубце ВZ1. Коэффициент kПХ по высоте hzх = 0,5 hz по (4.33)
=1,85
где
=8,8
по (4.32)
BZ1 = B'z1 – μ0 HZ1 kПХ
Принимаем Bz1 = 1,9 Тл, проверяем соотношение BZ1 и B'z1:
1,9 = 1,91 - 1,256 • 10-6 • 2070 • 1,85 = 1,9,
где для Bz1 = 1,9 Тл по табл. П1.7 HZ1 = 2070 А/м.
37. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора по (9.108)
FZ2 = 2hz2 Hz2 = 2 • 0,029 • 1570 = 91,1 А
при зубцах по рис. 9.40, б из табл. 9.20 hz2 = hП2 - 0,1 b2 = 29,4 - 0,1 • 4,2 = 29 мм;
индукция в зубце по (9.109)
=1,81 Тл
по табл. П1.7 для ВZ2 = 1,81 Тл находим НZ2 = 1570 А/м
38. Коэффициент насыщения зубцовой зоны по (9.115)
=1,25
39. Магнитное напряжение ярма статора по (9.116)
F = LаНa = 0,196 750 = 147 А,
по (9.119)
=0,196 м;
где
=22,3 10-3 м;
no (9.117)
=1,6 Тл
(при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре h'a = hа = 22,3 • 10-3 м), для Ва = 1,6 Тл по табл. П1.6 находим На = 750 А/м.
40. Магнитное напряжение ярма ротора по (9.121)
Fj = Lj Hj = 72,7 • 10-3 • 155 = 11,3 А.
По (9. 127)
=72,7 10-3 м;
где
=32,6 10-3 м;
по (9.122)
=0,91 Тл
где по (9.124) для четырехполюсных машин при 0,75 (0,5 D2 - hп2) < Dj
м,
где для mК2 = 0,91 Тл по табл. П1.6 находим Hj = 155 А/м.
41. Магнитное напряжение на пару полюсов (по 9.128)
Fц = Fδ + FZ1 + FZ2 + Fa + Fj = 726,5 + 87,8 + 91,1 + 147 + 11,3 = 1063,7 А.
42. Коэффициент насыщения магнитной цепи по (9.129)
kμ = FЦ/ Fδ = 1063,7/726,5 = 1,46.
43. Намагничивающий ток по (9.130)
=7,91 A.
Относительное значение по (9.131)
Iμ* = Iμ /I1НОМ = 7,91/29,3 = 0,27.
0,2 < Iμ* < 0,3.
Параметры рабочего режима
44. Активное сопротивление обмотки статора по (9.132)
=0,355 Ом
(дня класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура vрасч = 115° С; для медных проводников ρ115 = 10-6/41 Ом м).
Длина проводников фазы обмотки по (9.134)
L1 = lcp1 w1 = 0,742 • 104 = 77,17 м;
по (9.135) lср1 = 2(lП1 + lл1) = 2(0,14 + 0,231) = 0,742 м; lП1 = l1 = 0,14 м; по (9.136)
lл1 = Клbкт + 2В = 1,3 • 0,162 + 2 • 0,01 = 0,231 м, где В = 0,01 м; по табл. 9.23 Кл = 1,3;
по (9.138)
=0,162 м
Длина вылета лобовой части катушки по (9.140)
lвыл = kВЫЛВКТ + В = 0,4 • 0,162 + 0,01 = 0,0748 м = 74,8 мм, где по табл. 9.23 К
выл = 0,4.
Относительное значение r1
r1* = r1
=0,355
= 0,047.
45. Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора по (9.168)
r2 =rс +
=40,89 10-6 + 
= 59,37 10-6 Ом;
по (9.169)
rc = ρ115
= 40,89 10-6 Ом;
здесь kr = 1 ;
по (9.170)
= 10-6 Ом,
где для литой алюминиевой обмотки ротора ρ115 =
Ом м
Приводим r2 к числу витков обмотки статора по (9.172), (9.173):
= 59,37 10-6 
= 0,186 Ом,
здесь kc1 = 1.
Относительное значение
= r2 =0,186
=0,0248
46. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора по (9.152)
=673 Ом,
где по табл. 9.26 (см. рис. 9.50, е) и по рис. 9.73
=1,42
где (см. рис. 9.50, е и 9.73)
h2 = hП.К – 2bИЗ = 18,1 - 2 • 0,4 = 17,3 мм; b1 = 7,6 мм; hк = 0,5(b1 - bш) = 0,5(7,6 - 3,7) = 1,95 мм; h1 = 0 (проводники закреплены пазовой крышкой); kβ = 1; k'β = 1; l'δ = lδ = 0,14м по (9.154);
по (9.159)
λл1 =0,34
(lл1 - 0,64βτ) = 0,34
(0,231- 0,64 0,145) = 1,34;
по (9.174)
λд1 =
=1,74
по (9.176)
=1,05
для βcк = 0 и tz2/tz1 = 15,2/12,1 = 1,26 по рис. 9.51, д k'CK = 1,25.
Относительное значение
x1* = x1
= 0,09
47. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по (9.177)
= 7,9•50•0,14(2,58+0,59+2,09) = 291•10-6 Ом,
где по табл. 9.27 (см. рис. 9.52, а, ж)
= 2,58
где (см. рис. 9.52, а, ж и рис. 9.73)
h0 = h1 + 0,4b2 = 22,4 + 0,4 • 4,2 = 24,08 мм; b1 = 7,9 мм; bш = 1,5 мм;
hш = 0,7 мм; h'ш = 0,3 мм; qc = 167 мм2; по (9.178)
=0,587
по (9. 180)
=2,09
по (9.181)
=1,005
так как при закрытых пазах Δz ≈ 0.
Приводим Х2 к числу витков статора по (9.172) и (9.183):
= 0,912 Ом.
Относительное значение
= 0,121
Расчет потерь
48. Потери в стали основные по (9.187)
Рст.осн = р1,0/50
= 276,4 Вт
[p1,0/5,0 = 2,5 Вт/кг для стали 2013 по табл. 9.28];
Dj = DB = kBDa = 0,23•0,272 = 0,0626 м ≈ 60 мм
(kB, — по табл. 9.19).
29. Ток в обмотке ротора по (9.57)
I2 = ki I1 vi = 0,904 • 29,3 • 15,73 = 417 А,
где по (9.58) ki = 0,2 + 0,8 cos φ = 0,2 + 0,8 • 0,88 = 0,904;
по (9.66)
= 15,73(пазы ротора выполняем без скоса — kск = 1)
30. Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) по (9.68)
qп = I2/J2 = 417/(2,5 • 106) = 166,8 • 10 -6 м2 = 166,8 мм2
(плотность тока в стержне литой клетки принимаем J2 = 2,5 • 106 А/м2).
31. Паз ротора определяем по рис. 9.40, б. Принимаем bш = 1,5 мм; hш = 0,7 мм; h'Ш = 0,3 мм.
Допустимая ширина зубца по (9.75)
= 6,52•10 -3 м = 6,5 мм (принимаем ВZ2 = 1,8 Тл по табл. 9.12).
Размеры паза (см. рис. 9.40):
по (9.76)
= 7,9 ммпо (9.77)
= 4,2 ммпо (9.78)
=22,38 ≈ 22,4 мм.32. Уточняем ширину зубцов ротора по формулам табл. 9.20:
= 6,49мм ≈ 6,5 мм; = 6,5 мм ≈ 6,5 ммПринимаем (см. рис. 9.73, б) b1= 7,9; b2 = 4,2 мм; h1 = 22,4 мм.
Полная высота паза
= 29,5 мм33. Площадь поперечного сечения стержня по (9.79)
qc =
=166,96 ≈167 мм2.Плотность тока в стержне
J2 = I2/qс = 417/167 • 10 -6 = 2,5 • 106 А/м.
34. Короткозамыкающие кольца (см рис. 9.37, б). Площадь поперечного сечения кольца по (9.72)
= 595 мм2По (9.70) и (9.71)
=1267 Агде
= 0,329 АJкл = 0,85 J2 = 0,85•2,5•106 = 2,13 • 106 А/м2
Размеры короткозамыкающих колец:
hкл = 1,25 hп2 = 1,25•29,5 = 37 мм;
bкл = qкл / hкл
= 595/37 = 16 мм;
qкл = hкл / bкл = 37 • 16 = 592 мм2;
Dк.ср = D2 – hкл = 184 – 37 = 147 мм.
Расчет магнитной цепи
Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5 мм.
35. Магнитное напряжение воздушного зазора по (9.103)
Fδ =
Вδδkδ = 1,59 106 0,749 1,22 0,510-3 = 726,5 А ,по(4.15)
kδ =
= 1,22, где
=4,4236. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (9.104)
FZ1 = 1hz1Hz1 = 2 • 21,2 • 10-3 • 2070 = 87,8 А,
где hZ1 = Hп1 = 21,2 мм (см п. 20 расчета);
расчетная индукция в зубцах по (9.105)
=1,91 Тл(bz1 = 4,9 мм по п. 19 расчета; kc1, = 0,97 по табл. 9.13). Так как B'z1 > 1,8 Тл, необходимо учесть ответвление потока в паз и найти действительную индукцию в зубце ВZ1. Коэффициент kПХ по высоте hzх = 0,5 hz по (4.33)
=1,85где
=8,8по (4.32)
BZ1 = B'z1 – μ0 HZ1 kПХ
Принимаем Bz1 = 1,9 Тл, проверяем соотношение BZ1 и B'z1:
1,9 = 1,91 - 1,256 • 10-6 • 2070 • 1,85 = 1,9,
где для Bz1 = 1,9 Тл по табл. П1.7 HZ1 = 2070 А/м.
37. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора по (9.108)
FZ2 = 2hz2 Hz2 = 2 • 0,029 • 1570 = 91,1 А
при зубцах по рис. 9.40, б из табл. 9.20 hz2 = hП2 - 0,1 b2 = 29,4 - 0,1 • 4,2 = 29 мм;
индукция в зубце по (9.109)
=1,81 Тлпо табл. П1.7 для ВZ2 = 1,81 Тл находим НZ2 = 1570 А/м
38. Коэффициент насыщения зубцовой зоны по (9.115)
=1,2539. Магнитное напряжение ярма статора по (9.116)
F = LаНa = 0,196
750 = 147 А,по (9.119)
=0,196 м;
где
=22,3 10-3 м;no (9.117)
=1,6 Тл(при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре h'a = hа = 22,3 • 10-3 м), для Ва = 1,6 Тл по табл. П1.6 находим На = 750 А/м.
40. Магнитное напряжение ярма ротора по (9.121)
Fj = Lj Hj = 72,7 • 10-3 • 155 = 11,3 А.
По (9. 127)
=72,7 10-3 м;где
=32,6 10-3 м;по (9.122)
=0,91 Тлгде по (9.124) для четырехполюсных машин при 0,75 (0,5 D2 - hп2) < Dj
м,где для mК2 = 0,91 Тл по табл. П1.6 находим Hj = 155 А/м.
41. Магнитное напряжение на пару полюсов (по 9.128)
Fц = Fδ + FZ1 + FZ2 + Fa + Fj = 726,5 + 87,8 + 91,1 + 147 + 11,3 = 1063,7 А.
42. Коэффициент насыщения магнитной цепи по (9.129)
kμ = FЦ/ Fδ = 1063,7/726,5 = 1,46.
43. Намагничивающий ток по (9.130)
=7,91 A.Относительное значение по (9.131)
Iμ* = Iμ /I1НОМ = 7,91/29,3 = 0,27.
0,2 < Iμ* < 0,3.
Параметры рабочего режима
44. Активное сопротивление обмотки статора по (9.132)
=0,355 Ом(дня класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура vрасч = 115° С; для медных проводников ρ115 = 10-6/41 Ом
м).Длина проводников фазы обмотки по (9.134)
L1 = lcp1 w1 = 0,742 • 104 = 77,17 м;
по (9.135) lср1 = 2(lП1 + lл1) = 2(0,14 + 0,231) = 0,742 м; lП1 = l1 = 0,14 м; по (9.136)
lл1 = Клbкт + 2В = 1,3 • 0,162 + 2 • 0,01 = 0,231 м, где В = 0,01 м; по табл. 9.23 Кл = 1,3;
по (9.138)
=0,162 мДлина вылета лобовой части катушки по (9.140)
lвыл = kВЫЛВКТ + В = 0,4 • 0,162 + 0,01 = 0,0748 м = 74,8 мм, где по табл. 9.23 К
выл = 0,4.
Относительное значение r1
r1* = r1
=0,355 = 0,047.45. Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора по (9.168)
r2 =rс +
=40,89 10-6 + = 59,37 10-6 Ом;по (9.169)
rc = ρ115
= 40,89 10-6 Ом;здесь kr = 1 ;
по (9.170)
= 10-6 Ом,где для литой алюминиевой обмотки ротора ρ115 =
Ом мПриводим r2 к числу витков обмотки статора по (9.172), (9.173):
= 59,37 10-6 = 0,186 Ом,здесь kc1 = 1.
Относительное значение
= r2 =0,186
=0,024846. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора по (9.152)
=673 Ом,где по табл. 9.26 (см. рис. 9.50, е) и по рис. 9.73
=1,42где (см. рис. 9.50, е и 9.73)
h2 = hП.К – 2bИЗ = 18,1 - 2 • 0,4 = 17,3 мм; b1 = 7,6 мм; hк = 0,5(b1 - bш) = 0,5(7,6 - 3,7) = 1,95 мм; h1 = 0 (проводники закреплены пазовой крышкой); kβ = 1; k'β = 1; l'δ = lδ = 0,14м по (9.154);
по (9.159)
λл1 =0,34
(lл1 - 0,64βτ) = 0,34 (0,231- 0,64 0,145) = 1,34;по (9.174)
λд1 =
=1,74по (9.176)
=1,05для βcк = 0 и tz2/tz1 = 15,2/12,1 = 1,26 по рис. 9.51, д k'CK = 1,25.
Относительное значение
x1* = x1
= 0,0947. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по (9.177)
= 7,9•50•0,14(2,58+0,59+2,09) = 291•10-6 Ом,где по табл. 9.27 (см. рис. 9.52, а, ж)
= 2,58где (см. рис. 9.52, а, ж и рис. 9.73)
h0 = h1 + 0,4b2 = 22,4 + 0,4 • 4,2 = 24,08 мм; b1 = 7,9 мм; bш = 1,5 мм;
hш = 0,7 мм; h'ш = 0,3 мм; qc = 167 мм2; по (9.178)
=0,587по (9. 180)
=2,09по (9.181)
=1,005так как при закрытых пазах Δz ≈ 0.
Приводим Х2 к числу витков статора по (9.172) и (9.183):
= 0,912 Ом.Относительное значение
= 0,121Расчет потерь
48. Потери в стали основные по (9.187)
Рст.осн = р1,0/50
= 276,4 Вт[p1,0/5,0 = 2,5 Вт/кг для стали 2013 по табл. 9.28];