Расчет и проектирование судового асинхронного электродвигателя

Линейная нагрузка для Машинная постоянная Арнольда: Для диаметра расточки статора окончательно определим значения: Длина статора : см; Конструктивная длина статора: см; Аксиальная длина чистой стали статора: Определяем внешний диаметр магнитопровода статора по формуле: см; Найдем ближайший меньший нормализованный диаметр статора: Установим вид паза – прямоугольный.

Задаемся высотой паза Находим высоту сердечника статора: сечение сердечника статора: Определяем магнитную индукцию в сердечнике статора: Соблюдено условие Выбор воздушного зазора Для машин с мощностью Диаметр ротора: Определяем число пазов статора: Расчетное значение провода статорной обмотки: Пусть - округляем до ближайшего стандартного значения Выбираем размеры: высота - для прямоугольной меди; Для проверки правильности расчетов определим коэффициент заполнения паза: - площадь сечения паза, при прямоугольном пазе В качестве обмотки статора применим двухслойную укороченную обмотку.

Определяем элементы обмотки: шаг секции по пазам: шаг по пазам между началами фаз k =0,1,2,3… k =2 полюсное деление в шагах по пазам: коэффициент распределения обмотки: коэффициент укорочения обмотки: Обмоточный коэффициент: Расчет обмотки ротора Число пазов ротора выбираем в определенной зависимости от числа пазов статора Определяем ток фазы ротора, т.е ток стержня: Для обмотки типа “беличья клетка”: А; Сечение стержня ротора: - плотность тока в медных стержнях; Ток в короткозамыкающем кольце: Сечение короткозамыкающего кольца: Размеры короткозамыкающего кольца: Расчет магнитной цепи Зубцовый шаг на расточке статора: Ширина зубца статора на расточке: - ширина щели прямоугольного паза статора; МДС зубцового слоя статора: - расчетная высота зубца в радиальном направлении; - расчетная напряженность поля; Для прямоугольных пазов принимается: Зубцовый шаг статора на 1/3 высоты: Ширина зубца статора на 1/3 высоты зубца: Напряженность определим по кривым намагничивания стали, зная величину индукции в этом сечении: МДС зубцового слоя статора: МДС сердечника статора: где - напряженность магнитного поля в сердечнике статора, определяемая по кривым намагничивания на основе полученного ранее значения магнитной индукции - средняя длина магнитной цепи статора: МДС зубцового слоя ротора: Зубцовые шаги ротора по трем сечениям: Ширина зубца ротора по трем сечениям: Ширина зубца ротора на расточке: Магнитная индукция в зубцах ротора по трем сечениям: Магнитная индукция в зубцах не должна превышать 1,9 Тл. По кривым намагничивания на основании рассчитанных индукций находятся напряженности магнитного поля по трем сечениям зубца: Средняя напряженность магнитного поля в зубцах ротора: Сечение сердечника ротора: Высота сердечника ротора: МДС сердечника ротора: определяется по кривой намагничивания, задавшись магнитной индукцией в сердечнике ротора: МДС воздушного зазора: полная МДС магнитной цепи на пару полюсов: Коэффициент насыщения двигателя: Определение сопротивлений обмоток двигателя Определение активных сопротивлений Активное сопротивление фазы статорной обмотки при 75 Омическое сопротивление одной фазы при 15 - расчетное значение провода статорной обмотки; - длина лобовой части, Ом; Ом; Активное сопротивление стержня при 75 Удельное сопротивление для медных стержней Активное сопротивление двух колец, приведенное к сопротивлению стержня: - удельное сопротивление кольца; Ом; Активное сопротивление ротора Приведенное к статору активное сопротивление обмотки ротора: Определение индуктивных сопротивлений Индуктивное сопротивление обмотки статора Пазовая магнитная проводимость открытого паза: Магнитная проводимость дифференциального рассеяния для открытого паза: Магнитная проводимость рассеяния лобовых частей: Полная магнитная проводимость рассеяния обмотки статора: Индуктивное сопротивление обмотки статора: Индуктивное сопротивление обмотки типа “беличья клетка”: Пазовая магнитная проводимость для круглого стержня: Магнитная проводимость дифференциального рассеяния: Магнитная проводимость рассеяния лобовых частей при кольцах, прилегающих к стали ротора: - соответственно толщина и ширина сечения короткозамыкающего кольца. Полная магнитная проводимость рассеяния ротора: Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора: 2. Расчет параметров и характеристик двигателя. Ток холостого хода Фазная индуктивная составляющая тока холостого хода: Потери в стали статора состоят из потерь в сердечнике статора и зубцах: Для электротехнической стали Э11 с толщиной листов 0,5 мм удельные потери Масса сердечника статора: - плотность электротехнической стали. Масса зубцов статора: Поверхностные потери статора, Вт: 2 : Поверхностные потери ротора, Вт: 2 : Суммарные поверхностные потери: Пульсационные потери в статоре, Вт: Пульсационные потери в роторе: Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубца ротора: Тл, где Масса зубцов ротора: Суммарные пульсационные потери: Механические потери: Ориентировочно механические потери Электрические потери в обмотке статора при холостом ходе: Намагничивающий ток: Суммарные потери в асинхронном двигателе при холостом ходе: Активная составляющая тока холостого хода: Ток холостого хода (фазный): Кратность тока холостого хода: Коэффициент мощности при холостом ходе: Пусковые характеристики: Индуктивное сопротивление холостого хода: Комплексный коэффициент: Параметры короткого замыкания: активное сопротивление: индуктивное сопротивление: полное сопротивление: Приведенный ток короткого замыкания ротора: Ток короткого замыкания статора Коэффициент мощности при коротком замыкании: Кратность тока короткого замыкания должна составлять: Кратность пускового вращающего момента: Номинальное скольжение: Для судовых двигателей начальный (пусковой) момент должен быть не ниже 0,9 номинального момента: 3.Тепловой расчет Удельные тепловые нагрузки в статоре: от потерь в стали от потерь в меди статора: от изоляции: - периметр паза статора.