Расчёт трёхфазного асинхронного двигателя при ремонтно-восстановительных работах

     l_р2 = l₂=208 мм                                                                                                      (3.15)

     l_c1= l₁=205 мм                                                                                                       (3.16)

     l₀₂= k_с2· l_c2=0,97·205=198.8 мм                                                                            (3.17)  

                                           (3.18) 

                                              (3.19) 

                                                                                                                            (3.20)              

 мм        

=236.3 мм

                                                                                            (3.21)         

                                                        (3.22)        

                                                                     (3.23)                    

                                                                  (3.24) 
 
 
 
 

4. Расчет обмотки  статора

4.1 Различают  обмотки с целым или дробным  числом пазов на полюс и  фазу:

                                                                                          (4.1)                                                   

4.2 Выбор типа  обмотки

                                                    (4.2) 

   где  C_A – усредненное значение машинной постоянной (постоянной Арнольда). 

                  

=1000 - частота вращения магнитного поля статора (синхронная частота вращения), об/мин

4.3 Расчет шагов  обмотки статора

   Шаг обмотки – расстояние в числе пазов между активными сторонами одной катушки.

   1)Шаг  обмотки

                                                                                            (4.3)

      2)Полюсное деление                                                    

          

     3)Число  катушек в катушечной группе

          

     4)Количество катушечных групп в фазе

         

   5)Сдвиг начала катушечных групп фазы равен полюсному шагу  τ .

   6)Сдвиг начала фаз равен 2/3  полюсного деления, т.е.  (2/3) τ . 

4.4 Угол между  лучами пазовых ЭДС

                                                                                                      (4.4)  

Обмоточный коэффициент  по первой гармонике равен произведению:

      k_об1= k_у1· k_р1 =                                                                        (4.5)                                                           

4.5 Аналитическое  определение обмоточных коэффициентов  выполняется по следующим расчетным  формулам:

• коэффициент укорочения

                                                                                            (4.6)                                        

                                                                                            (4.7)                                                                                                                      

                                                                                      (4.8)                                                                                

-   коэффициент  распределения

                                                                (4.9)                                          

                                                              (4.10)                                                

                                                         (4.11)      

      где β₁ – относительный шаг витка (катушки), 
        β₁= y₁/τ₁=8/9=0,88 ;                                                                                             (4.12) 
       α₁ – угол между лучами звезды пазовых ЭДС

       ν – номер гармоники ЭДС

• обмоточный коэффициент

           k_об1= k_у1· k_р1= 0,984·0,988 = 0,972                                                                  (4.13)         

          k_об5= k_у5· k_р5= 0,587 ·0,762 = 0,447                                                                  (4.14)          

          k_об7= k_у7· k_р7= (-0,248) ·0,558 = 0,138                                                               (4.15)      
 
 
 
 
 

4.6 Предварительное  значение магнитного потока одного  полюса, Вб:

      Ф_п = α_δ·В_δп·Q_δ= 0,64·0,83·0,026281 = 0,0139                                                (4.16) 
где α_δ – коэффициент полюсного перекрытия, рекомендуется принять α_δ·= 0,64 ,

  площадь полюсного деления.  
 

4.7 Расчет числа  витков фазы обмотки статора

   Расчетное число витков фазы:

                                     (4.17)                

где  k_E =0.97– отношение ЭДС обмотки статора к номинальному фазному 
         напряжению U_ф , которое может быть приближенно определено по рис.  
       k_В – коэффициент формы поля, рекомендуется принять k_В = 1,1 ; 
       k_об1 = 0.972 – обмоточный коэффициент для первой гармоники

 

Рис. Значение коэффициента

                                                                                                                   (4.18)

   Расчетное число витков в катушке при  двухслойных обмотках:

   Если  число витков катушки получается дробным, его округляют до ближайшего целого числа  w_к  и определяют выполнимое число витков фазной обмотки:

   w_ф = 2·q₁·p·w_к = 2·3·3·4 =72                                                                               (4.19)

   Исходя  из выполнимого числа витков фазной обмотки, находим уточненное значение магнитного потока, Вб:

                                         (4.20) 

                                                                                                                                                          4.8 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре, Тл

                                                                                                       (4.21)

4.9 Магнитная  индукция в ярме статора, Тл

                                                                                        (4.22)   

4.10 Магнитная индукция в зубцах статора (максимальное значение), Тл

                                                                             (4.23)     

4.11 Магнитная  индукция в зубцах ротора (максимальное  значение), Тл

                                                                              (4.24)

4.12 Магнитная  индукция в ярме ротора, Тл

                                                                                       (4.25)    

Уточненные значения магнитной индукции элементах магнитной цепи при различных числах витков обмотки фазы

      Принимаем число витков фазной обмотки w_ф = 72, т. к. при этом уточненные значения магнитной индукции наиболее точны к табличным значениям. 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет и выбор  проводов и пазовой изоляции обмотки статор 

      Для двигателей защищенного исполнения (IP23), особенно для работающих в тяжелых условиях, применяют провода марки ПЭТВ (класс нагревостойкости  В) 

5.1 Расчет площади  поперечного сечения обмоточного  провода:

      Ориентировочная расчетная мощность, потребляемая двигателем из сети в номинальном режиме

 Р^/= А·В_δ·D²·l₀₁·n₁·k_об1 /(8,62·10⁷)= В·А (5.1)

где A линейная нагрузка, А/см, предварительно в зависимости от 
             исполнения двигателя по степени защиты, внешнего диаметра 
             сердечника статора (D_а) и числа полюсов (2р) .

         В_δ – уточненное значение индукции в воздушном зазоре, Тл,