Средняя ширина секции определяется по формуле, м:

    м. 

 Значения  поправочного коэффициента и  коэффициента запаса принимаем  равными k=1.3  l^’=0,03м.[ табл.5 лит.1] 

    м;

    м. 
 
 
 

   Расчет  массы обмотки. 

   Расчет  массы обмотки, в частности, необходим  для получения обмоточного провода со склада.

   Масса металла обмотки провода определяется путем умножения плотности проводникового материала на объем провода, кг:

   

    кг,

где g – плотность проводникового материала, кг/м³,

           (для меди – 8900 кг/м³);

     – фактическое сечение  провода без изоляции, м².

   Масса обмотки провода с изоляцией и с учетом «отрезок» ориентировочно равно, кг:

    кг. 

   Электрическое сопротивление обмотки  одной фазы постоянному току в холодном состоянии. 

   Определяется  для сравнения (выявления дефектов) при контрольных и типовых  испытаниях.

   Электрическое сопротивление одной фазы обмотки  постоянному току в холодном состоянии ( ) определяется из выражения, Ом:

    Ом,

где – удельное сопротивление проводника. 

   Номинальный ток. 

   Номинальный фазный ток двигателя равен произведению плотности тока на сечение провода, с учетом параллельных ветвей и сечений, А:

    А,

где – плотность тока, А/мм².

   Плотность тока, необходимая при определении номинального тока двигателя, выбирается в зависимости от мощности и исполнения машины. Предварительное значение плотности тока берется из справочных данных и проверяется по линейной нагрузке двигателя.

   Линейная  нагрузка двигателя представляет собой  произведение тока в проводнике на число проводников во всех пазах, приходящихся на 1 м длины окружности внутренней расточки статора:

    А/см.

   Полученная  линейная нагрузка входит в допустимые пределы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Номинальная мощность.

   Расчетная номинальная мощность трехфазного  асинхронного двигателя (мощность на валу) определяется по выражению:

   Величины  коэффициента мощности и КПД принимаем по каталожным данным: ; [1. Табл.6 ].

    .КВт

   Полученное    значение  мощности    округляем до  ближайшего стандартного:

   Р_нгост.=2.2 КВт.

    . .

   Рассчитаем  значение стандартного тока:

    А.

     Фактическая плотность тока :

А/мм².

   Фактическую плотность тока еще раз проверяем  по линейной нагрузке:

    А/см.

   Т. к. линейная нагрузка в пределах нормы, то расчет двигателя прекращаем и составляем задание обмотчику (см. таблица 2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2. Задание  обмотчику.                                 

 
 
 

 

   

Анализ  проведённых расчётов АД при ремонте.

 

1. Из данных  итогов проведённых расчётов  на ЭВМ, видно, что при уменьшении  частоты вращения магнитного поля статора, при одном и том же числе витков, приходящихся на одну фазу, а, следовательно и постоянном магнитном потоке:

   

происходит  увеличение магнитной индукции. Это  объясняется тем, что с увеличением  числа полюсов р происходит уменьшение площади в расточке статора, приходящейся на один полюс, а, как известно, магнитная индукция обратно пропорциональна площади полюса: В=Ф/S. Но увеличение магнитной индукции выше оптимальных пределов приводит к перегреву магнитной системы машины, что крайне нежелательно. Поэтому её уменьшение (до оптимальных значений) производят уменьшением магнитного потока, что достигается увеличением числа витков, приходящихся на одну фазу, что и видно из полученных результатов.

2. Уменьшение  фазного напряжения отражается  на: числе витков, приходящихся на одну фазу; общем весе обмотки; числе активных проводников в пазу; её сопротивлении, - происходит уменьшение всех параметров обмотки, кроме сечения проводов и весе обмотки – они увеличиваются. Плотность тока в обмотке статора также имеет несколько меньшее значение, мощность двигателя уменьшается.

3. Изменение  частоты тока отражается на следующих параметрах: её увеличение привело к: уменьшению числа витков на одну фазу; уменьшению числа активных проводников в пазу, числа витков в секции; увеличению сечения провода, сопротивление обмотки уменьшается, не значительно уменьшается коэффициент заполнения паза; плотность тока увеличивается; не значительно увеличивается мощность двигателя.

4. Выбор  типа обмотки отражается главным  образом на: её весе; коэффициенте заполнения паза и сечении обмоточного провода (оно увеличивается), увеличивается длина витков; происходит незначительное уменьшение их количества на фазу и числа активных проводников в пазу; происходит увеличение числа витков на секцию.

5. Заключение:

      а) выбираем двухслойную обмотку с  укороченным шагом, исходя из ранее  приведённых сравнений её достоинств и недостатков по отношению к другим обмоткам.

      б) принимаем U_ф=220 В.

      в) частота питающего тока f=60 Гц является наиболее выгодной, т.к. происходит уменьшение сопротивления обмотки одной фазы постоянному току, уменьшение числа витков на фазу, хотя мощность увеличивается. Уменьшение числа витков – уменьшение затрат на намотку и укладку обмотки. Обмотка при f=60 Гц являлась бы оптимальной, но потребовался бы источник питания с нестандартной частотой питающего напряжения и тока, а на территории РБ f=50 Гц является основной и единой частотой. Кроме того, – это одно из требований заказчика.

   г) Наиболее рациональной для данного  магнитопровода считается обмотка на синхронную частоту вращения n=1500 об/мин, т.к. электродвигатель имеет максимальную мощность, что для заказчика немаловажно, а также имеет меньшее сопротивление постоянному току в холодном состоянии.

   Литература. 

1. Сердешнов  А.П., Шевчик Н.Е. Расчёт обмотки  статора трёхфазного асинхронного  двигателя при наличии магнитопровода.-М.: БАТУ, 1997.

2. Пясталов  А.А., Мешков А.А., Вахрамеев А.Л.  Монтаж, эксплуатация и ремонт  электрооборудования.-М.: Колос, 1981.

   3. Пясталов А.А. Практикум по  технологии монтажа и ремонта  электрооборудования.-М.: Агропромиздат, 1990.

   4. Кокаев А.С. Справочник молодого  обмотчика  электрических  машин.-М.: Высшая школа, 1986.

   5. Жерве Г.К. Расчёт асинхронного  двигателя при перемотке.-Л.: Энергия, 1976. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

   Таблица 4. Итог проверочных расчётов на ЭВМ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Продоление  таблицы 4.