Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Паз статора определяем по рис. 8.28, б с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

Принимаем предварительно по табл. 8.10: BZ1=1,909 Тл; Ba=1,4985 Тл, тогда (8.37):

 

bz1min = (Bd × tz1 × Ld) / (Bz1 × Lст1 × kc) = (0,79 × 17,54 × 10-3 × 0,36) / (1,909 × 0,36 × 0,95) = 7,64 × 10-3 м = 7,64 мм.

(по табл. 8.11 для оксидированной марки стали 2312 kc=0,95).

 

hа = Ф / (2Ba × Lст1 × kc) = 47,56 × 10-3 / (2 × 1,4985 × 0,36 × 0,95) = 46,4 × 10-3 м = 46,1 мм.

 

 

Размеры паза в штампе: bш = 5,7 мм; hш = 1,1 мм; hк = 1 мм.

По (8.38):

 

hп = (Da – D) / 2 – hа = (0,52 – 0,335) / 2 – 0,0464 = 0,0461 м = 46,1 мм.

 

По (8.40):


bп = tz1 – bz1 = 17,54 – 7,64 = 9.9 мм.

 

Паз и зубец статора показан на рисунке 1.

Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку по (8.42):

Dbп = 0,3 мм, Dh = 0,3 мм.

Заполнение паза статора

Наименование

Размер, мм

по ширине паза по высоте паза
Обмоточный провод изолированный 1,15*3,7 3,7*2=7,4 1,15*16*2=36,8
Пазовая изоляция и допуск на укладку 2,5 9,3
Всего: на паз без клина 9,9 46,1

Рис. 1 Паз и зубец статора

 

Минимальная и максимальная ширина зубца:

 




Расчет ротора

Воздушный зазор (по рис. 8.31) d = 0,9 мм.

Число пазов ротора (по табл. 8.16) ZZ2 = 50.

Внешний диаметр ротора: D2 = D – 2d = 0,335 – 2 × 0,9 × 10-3 = 0,3332 мм

Длина магнитопровода ротора: l2 = 0,39 м.

Зубцовое деление ротора: tZ2 = pD2 / Z2= p*0,3332 / 50 = 0,0209 = 20,9 мм.

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал Dj = DB = kB× Dа = 0,23 × 0,52 = 0,120 м = 120 мм, kB= 0,23 по табл. 8.17).

Ток в обмотке ротора по (8.57):

 

I2 = ki × I1 × nI = 0,936 × 202,866 × 4,196 = 796,6 А

 

Где (8.58): ki = 0,2 + 0,8cosj = 0,2 + 0,8 × 0,92 = 0,936

[по (8.66): vi = (2m1 × w1 × kоб1) / (Z2 × kск) = (2 × 3 × 40 × 0,874) / 50 = 4,196

(пазы ротора выполняем без скоса – kск = 1)].

Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) по (8.68):

 

qс = I2 / J2 = 796,6 / 4,3 × 106 = 185 × 10-6 м2 = 185 мм2

 

(плотность тока в стержне клетки со вставными стержнями принимаем J2 =4,3 × 106 А/м).

Паз ротора определяем по рис. 8.41, а. Принимаем = 0,5 мм.

Допускаемая ширина зубца по (8.75):

 

bz2доп = (Bd × tz2 × ld) / (Bz2 × lст2 × kс) = (0,79 × 20,9 × 10-3 × 0,36) / (1,8 × 0,36 × 0,97) = 9,5 × 10-3 м = 9,5 мм


(принимаем ВZ2 = 1,8 Тл по табл. 8.10).

Размеры паза:

b1 = 4 мм

b2 = 7 мм

hП = 40.5 мм

 

 

Рис. 2 Паз и зубец ротора

 

Площадь поперечного сечения стержня по (8,79):

 

qс = p/8 × (b12 + b22) + 0,5 × (b1 + b2) × h1 = p/8 × (42 + 72) + 0,5 × (4 + 7) × 40,5 = 185,025 мм.

 

Плотность тока в стержне: J2 = I2 / qc = 796,6 / 185,025 × 10-6 = 4,305 × 106 А/м2.

Короткозамыкающие кольца. Площадь поперечного сечения кольца по (8.72):


qкл = Iкл / Jкл = 3251 / 4,09 × 106 = 795 мм2;

Iкл = I2 / D = 796,6 / 0,245 = 1626,27 А;

D = 2sin (pp / Z2) = 2sin (2p / 50) = 0,245;

Jкл = 0,95J2 = 0,95 × 4,09 × 106 = 4,09 ×106 А/м.

 

Размеры размыкающих колец:

 

hкл = 1,1hП2 = 1,1 × 40 = 44 мм;

bкл = qкл / hкл = 795 / 44 = 18 мм;

qкл = hкл × bкл = 44 × 18 = 795 мм2;

Dк.ср = D2 – hкл = 333,2 – 44 = 289,2 мм.

 

  Аналог Расчет
d, мм 0,9 0,9
D2, мм 0,3332 0,3332
Dj, мм 0,12 0,12
b1, мм 4 4
b2, мм 7 7
hП, мм 40 40


Расчет магнитной цепи

 

Магнитопровод из стали 2312, толщина листов 0,5 мм.

Магнитное напряжение воздушного зазора по (8.103):

 

Fd = 2/m0 × Bd × d × kd = 1,59 × 106 × 0,79 × 1,222 × 0,9 × 10-3 = 1383 А;

kd = tz1 / (tz1 – g1 × d) = 17,54 / (17,54 – 3,539 × 0,9) = 1,222;

g1 = [(bш1 / d)2] / (5 + bш1 / d) = [(5,7 / 0,9)2] / (5 + 5,7 / 0,9) = 3,539.

 

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (8.104):


Fz1 = 2hz1 × Hz1 = 2 × 46,1 × 10-3 × 1442 = 132,9 А

 

где hZ1 = hП1 = 46,1 мм;

[расчетная индукция в зубцах по (8.105):

 

Bz1max¢ = (Bd × tz1 × ld) / (bz1min × lст1 × kс1) = (0,79 × 17,54 × 0,36) / (7,86 × 0,36 × 0,97) =1,86 Тл;

bZ1min = 7,86 мм; kc = 0,97 по табл. П1.7 [2] для ВZ1max = 1,86 Тл находим HZ1min = =3490 A/м

Bz1min¢ = (Bd × tz1 × ld) / (bz1max × lст1 × kс1) = (0,79 × 17,54 × 0,36) / (12,5 × 0,36 × 0,97)= =1,17 Тл;

bZ1max = 12,5 мм; kc = 0,97 по табл. П1.7 [2] для ВZ1min = 1,17 Тл находим HZ1min = 559 A/м.

Bz1ср¢ = (Bz1min + Bz1max) / 2 = (1,86+1,17) /2 =1,51 Тл

для ВZ1ср = 1,51 Тл находим HZ1ср = 1150 A/м

Hz1=1/6*(HZ1min +4 HZ1ср + HZ1max)=1442 A/м].

 

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора по (8.108):

 

Fz2 = 2hz2 × Hz2 = 2 × 0,0405 × 1129 = 90,36 А

(hZ2 = hП2= 40,5 мм);

 

[индукция в зубце по (8.109):

 

Bz2max¢ = (Bd × tz2 × ld) / (bz2min × lст2 × kс2) = (0,79 × 20,9 × 0,36) / (9,35 × 0,37 × 0,97)= =1,77 Тл;

bZ2min = 9,35 мм; kc = 0,97 по табл. П1.7 [2] для ВZ1max = 1,77 Тл находим HZ1max =2700 A/м

Bz2min¢ = (Bd × tz2 × ld) / (bz2max × lст2 × kс2) = (0,79 × 16,6 × 0,36) / (16,6 × 0,36 × 0,97)= =1 Тл;

bZ2max = 16,6 мм; kc = 0,97 по табл. П1.7 [2] для ВZ2min = 1 Тл находим HZ2min = =409 A/м.

Bz2ср¢ = (Bz2min + Bz2max) / 2 = (1,77+1) /2 =1,39 Тл

для ВZ2ср = 1,39 Тл находим HZ2ср = 917 A/м

Hz2=1/6*(HZ2min +4 HZ2ср + HZ2max)=1129 A/м].

 

Коэффициент насыщения зубцовой зоны по (8.115):

 

kz = 1 + [(Fz1 + Fz2) / Fd] = 1 + [(132,9 + 90,36) / 1383] = 1,2

 

Магнитное напряжение ярма статора по (8.116):

 

Fa = La × Ha = 0,372 × 905 = 336,6 А;

La = [p(Da – ha)] / 2p = [p(0,52 – 0,0464)] / 4 = 0,372 м;

ha = [(Da – D) / 2] – hп1 = [(0,52 – 0,335) / 2] – 46,1 × 10-3 = 46,4 × 10-3 м;

Ва = Ф / (2ha¢ × lст1 × kс1) = 47,56 × 10-3 / (2 × 46,4 × 10-3 × 0,36 × 0,95) = 1,5 Тл;

(для Ва = 1,42 Тл по табл. П1.6 [2] находим На = 40 А/м).

 

Магнитное напряжение ярма ротора по (8.121):

 

Fj = Lj × Hj = 125 × 10-3 × 2100 = 262,45 А;

Lj = [p(Dj + hj)] / 2p = [p(120+ 39,12) × 10-3] / 4 = 125× 10-3 м;

hj = 39,12 × 10-3 м;

Вj = Ф / (2hj¢ × lст2 × kс2) = 47,56 × 10-3 / (2 × 39,12 × 10-3 × 0,37 × 0,97) = 1,69 Тл;

(для Вj = 1,69 по табл. П1,6 [2] находим Нj = 2100 А/м).


Магнитное напряжение на пару полюсов по (8.128):

 

Fц = Fd + FZ1 + FZ2 + Fa +Fj = 1383 + 132,9 + 90,36 + 336,6 + 262,45 = 2205 А

Коэффициент насыщения магнитной цепи по (8.129):

 

km = Fц / Fd = 2205 / 1383 = 1,595

 

Намагничивающий ток по (8.130):

 

Im = (p × Fц) / (0,9m × w1 × kоб1) = (2 × 2205) / (0,9 × 3 × 40 × 0,874) = 46,7 А

 

Относительное значение

 

Im* = Im / I1ном = 46,7/ 202,86 = 0,23. (допустимо)



Дата: 2019-07-24, просмотров: 165.