Радзишевский Ю.А. Проектирование судовых асинхронных двигателей с к/з ротором (часть 1)
Подождите немного. Документ загружается.
где h
щ
, b
ш
- соответственно высота и ширина шлица. В двигателях серии
4А с h132мм применяют пазы с h
ш
=0,510
-3
м; в двигателях с h160 мм
высо-ту шлица увеличивают до h
ш
=110
-3
м.
b d м
ш из
( , ) .1 5 2 10
3
Площадь поперечного сечения паза в штампе (м
2
)
S
b b
h h
b b
п п ш
ш
1 2
1
2
2 2
( ).
Площадь поперечного сечения паза в свету (м
2
)
S
b b
b h h
b b
h
п п п ш
ш
п
"
.
1 2
1
2
2 2
где b, h - припуски на шихтовку и сборку сердечника по ширине и
высоте паза (см. табл.9).
Таблица 9.
Припуски по ширине и высоте паза.
Припуски, мм.
h,мм По ширине паза По высоте паза
b
п
h
п
50-132 0,1 0,1
160-250 0,2 0,2
280-355 0,3 0,3
400-560 0,4 0,3
Площадь поперечного сечения паза, занимаемая только проводниками
обмотки (м
2
).
S S S S
п п из п
' ''
р
,
где S
из
- площадь поперечного сечения корпусной изоляции, м
2
.
S b h b b
из из п
2
1 1 2
;
b
из
- односторонняя толщина корпусной изоляции в пазу, м [табл. 10,
11];
21
22
Таблица 10.
Таблица 11.
S
пр
- площадь поперечного сечения прокладок между верхней и нижней
катушками в пазу, на дне паза, и под клином, м
2
.
S b b
п р
, , ,
0 4 0 9 10
1 2
3
При однослойной обмотке S
пр
=0. Высота клиновой части паза (м).
h
b b
k
ш
2
2
.
Геометрические размеры паза для двигателей с h280мм (угол =30
0
):
b
D h
Z
b
b
D h
b
Z b
Z
S
b b
h h
b b
п
z
ш
ш
z
п п ш
ш
1
1
1
1
2
1 1
1
1 2
1
2
2
2
3
3
2
2 3
,
,
,
S
b b
b h h
b b
h
S S S S
S b h b b
S b b
h
b b
п п п ш
ш
п
п п из п
из из
п
k
ш
''
' ''
р
р
,
,
,
, ,
.
1 2
1
2
1 1 2
1 2
2
2
2 3
2
0 6
2 3
4.1.2.5. Проверка размещения обмоток в пазу.
В качестве контроля правильности определения геометрических разме-
ров паза и размещения обмоток в пазу служит коэффициент заполнения сво-
бодной от изоляции площади паза К
з
. По значению этого коэффициента оце-
нивается плотность укладки круглых проводников в пазу. В современном эле-
ктромашиностроении плотность укладки обмотки выполняется такой, чтобы
коэффициент К
з
был в пределах 0,7 - 0,75 при ручной укладке обмотки и 0,7 -
0,72 при механической укладке.
К
d U n
S
З
из п эл
п
2
'
.
Если значение коэффициента К
з
получается ниже указанных пределов,
то в этом случае следует уменьшить площадь паза за счет одновременного
увеличения высоты ярма h
a
и ширины зубца b
Z1
приблизительно в
К
К
З
0 72,
раз, что будет соответствовать одновременному уменьшению значений
индукций В
Z1
и В
а
во столько же раз. Уменьшение индукций В
Z1
и В
а
ниже
допустимых пределов, указанных в таблице 7 настоящего пособия, не
рекомендуется. Если коэффициент К
З
на низших пределах В
Z1
и В
а
получился
меньше 0,7, в этом случае (если при выборе главных размеров, а также в
расчетах не было допущено ошибок при вычислениях) необходимо уменьшить
23
длину сердечника статора l
ст1
(или величину l
) за счет увеличения линейной
нагрузки А примерно на 10% и повторить расчет обмотки и паза для нового
значения А.
Если значение коэффициента К
З
получится выше указанных пределов, то
в этом случае следует увеличить длину l
за счет уменьшения линейной
нагрузки А примерно на 10% и повторить расчет обмотки и паза для нового
значения А.
После определения геометрических размеров паза и размеров
проводника необходимо в увеличенном масштабе сделать эскиз зубцовой зоны
с указанием всех расчетных геометрических размеров паза и привести
подробную спецификацию изоляции паза (см. таблицу 10, 11).
4.1.3. Выбор величины воздушного зазора
При выборе величины воздушного зазора в асинхронных машинах ну-
жно учитывать следующее:
- уменьшение воздушного зазора приводит к соответственному уменьше-
нию МДС магнитной цепи, необходимой для проведения магнитного потока
через воздушный зазор, при этом уменьшается реактивная (намагничиваю-
щая) составляющая тока холостого хода
I
, а ,следовательно, повышается Сos ,
при этом уменьшаются потери в меди обмотки статора;
- с уменьшением воздушного зазора усиливается влияние зубчатости
статора и ротора. При этом возрастают добавочные потери в стали (поверхно-
стные и пульсационные), увеличивается амплитуда зубцовых гармонических
поля, уменьшается КПД машины, увеличивается уровень шума и вибрации
магнитного происхождения;
- с уменьшением воздушного зазора увеличивается индуктивное сопро-
тивление статорной и роторной обмоток за счет увеличения проводимости
дифференциального рассеяния, что уменьшает перегрузочную способность
двигателя и величину пускового момента;
- воздушный зазор не может быть меньше определенной величины по
механическим условиям надежности, так как с уменьшением величины воз-
душного зазора возрастает нагрузка на вал и подшипники от сил магнитного
притяжения, возникает опасность касания ротора о статор ("залипания" рото-
ра) и тем самым снижается надежность машины.
В современных асинхронных двигателях величину воздушного зазора
выбирают исходя из минимальнй величины суммарных потерь. Так как при
увеличении зазора потери в меди возрастают, а поверхностные и пульсацион-
ные потери уменьшаются, то существует оптимальное соотношение между
параметрами, при которых сумма потерь будет наименьшей. Такие оптими-
зационные расчеты проводятся на ЭВМ по оптимизационным программам.
24
Рис. 6. К выбору воздушного зазора в асинхронных двигателях.
При учебном проектировании величину воздушного зазора
следует
выбирать, руководствуясь рекомендациями, которые реализованы в кривых,
приведенных на рис. 6.
Выбранные из графиков (или полученные по эмпирическим формулам)
значения
следует округлить до 0,05мм при < 0,5мм и до 0,1мм при > 0,5мм.
25