Расчет электродвигателя малой мощности
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ора принимаю по ГОСТ 6636-69:
Dа= 0.063 м.
Материал статора - листовая электротехническая сталь по ГОСТ 802-58.
Расчетная длина пакета статора
= 0.5*0.063 = 0.0315 м (1.4)
Полюсный шаг
= = 0.0495 м (1.5)
Число пар полюсов двигателя
= = 2 (1.6)
где f1 = 50 - частота тока питающей сети.
2. Обмотка статора
Принимаю статорную обмотку двухслойной, с целым числом пазов на полюс и фазу.
Количество пазов статора двигателя
= 4*2*4 = 32 (2.1)
где m1= 2 - количество фаз для конденсаторного двигателя
количество полюсов на полюс и фазу принимаю равным
q1 = 4 ;
z1= 32 - число пазов для двигателя типа
Минимальная величина пазового деления статора
== 0.062 м (2.2)
Полюсный шаг:
= = 8 (2.3)
Шаг однослойной обмотки по пазам
= 6.64 (2.4)
Сокращенный шаг двухслойной обмотки по пазам
= 0.83*8 = 6.64 (2.5)
где= 0.83 - коэффициент укорочения шага обмотки для ослабления 5 и 7 гармоник
Коэффициент распределения обмотки
= 0.96 (2.6)
Коэффициент укорочения
= = 0.965 (2.7)
Обмоточный коэффициент обмотки статора
коб1=кр1 ку1= 0.96*0.965 = 0.926 (2.8)
Значение линейной нагрузки вспомогательной обмотки конденсаторного двигателя
АSB=0.4*АS= 0.4*17000 = 6800 А/м (2.9)
Амплитуда основного магнитного потока главной обмотки в воздушном зазоре:
=0.64*0.0495*0.65*0.0315 =0.00064 Вб (2.10)
Количество витков рабочей обмотки:
= = 1545 (2.11)
где Е1=0,92U - Э.Д.С. обмотки статора
Число витков вспомогательной обмотки для конденсаторных двухполюсных двигателей
В=1.65*w1=1.65*1545 =2549 (2.12)
Количество проводников в пазах статора
для конденсаторных двигателей
= = 193 (2.13);
= =318 (2.14).
для двигателей с пусковой обмоткой
= = 290 (2.15);
= = 926 (2.16).
гдеzраб=z1 = 21.3 - количество пазов рабочей обмотки;
zпуск=z1 = 10.6 - количество пазов пусковой обмотки.
Значения токов в главной и вспомогательной обмотке при номинальной нагрузке
для конденсаторных двигателей
= =0.778 А; (2.17)
где=0,4 - отношение мощности вспомогательной обмотки к мощности рабочей обмотки. ;
= = 0.264 А (2.18)
для двигателей с пусковой обмоткой
== 1.089 А. (2.19)
Сечение и диаметр обмоток статора:
основной == 0.130 мм2 ; (2.20)
вспомогательной = = 0.044 мм2 (2.21)
где1=в=4А/мм2- плотность тока в главной обмотке.
По площади сечения проводов выбираю их стандартные марку и диаметр по [Л1]
Fст1= мм2
Fств=мм2
Площадь сечения паза:
= = 6.95 мм2 (2.22)
гдекзап=0,4- коэффициент заполнения паза.
3. Размеры пазов и зубцов статора
Принимаю полузакрытые пазы овальной формы с одинаковой толщиной зубца по высоте
Высота сердечника статора
== 0.00994 м (3.1)
гдеВс= 1.1 Тл - магнитная индукция статора.
Ширина прорези паза
ап= 5 мм. (3.2)
Ширина пазового деления
= = 0.0062 м. (3.3)
Толщина зубца
= =0.00333 м. (3.4)
асинхронный двигатель мощность статор
Высота паза статора
п=1,1hс=1.1*0.00994 =0.0109 м. (3.5)
гдеВз= 1.3 Тл - магнитная индукция в зубцовом слое.
Магнитная индукция в спинке статора
==1.16 Тл. (3.6)
Наружный диаметр пакета статора
Dн=Dа+2(hп+hс) = 0.063+2*(0.0109+0.00994) = 0.105 м. (3.7)
Средняя длина проводника обмотки статора
а1=Lо+1,5 =0.0315+1.5*0.0495= 0.106 м. (3.8)
Активное сопротивление главной и вспомогательной обмоток при температуре =20оС
= = 43.4 Oм (3.9)
== 215 Ом (3.10)
где Ом м - удельное сопротивление меди.
Активное сопротивление главной и вспомогательной обмоток в нагретом состоянии при температуре =75оС
R1.75=R1.20[1+0,004(-20)]= 43,4*(1+0.004*55) = 53 Ом (3.11).75=RB.20[1+0,004(-20)]= 215*(1+0.004*55) = 262Ом (3.12)
4. Короткозамкнутый ротор с беличьей клеткой
Воздушный зазор между статором и ротором
0.0002 м (4.1)
Диаметр ротора двигателя
р=Dа-2=0.063-2*0.002 = 0.0626 м (4.2)
Количество пазов ротора
21,25(z1+p)=1.25*34 = 42.5 (4.3)
Принимаю 40.
Короткозамкнутый ротор изготовляют из электротехнической стали Э31 толщиной 0,35мм. (Л2.) Материал беличьей клетки - литой алюминий.
Токи стержня и короткозамкнутых колец ротора с беличьей клеткой
==62.3 А (4.5)
= =499.3 А (4.6)
где кz =0.4 - коэффициент.
Сечение стержня
(4.7)
где с=4 - плотность тока в стержне.
Сечение короткозамкнутого кольца, мм2
==0.000125 (4.8)
где к=4 - плотность тока в кольце.
Сопротивление стержня ротора
= = 8.82 Ом (4.9)
где Ом мм2/м - удельное сопротивление алюминия.
Сопротивление части короткозамкнутого кольца между стержнями
== 1.72Ом (4.10)
Сопротивление обмотки ротора
2=Rc+= = 0.000221Ом, (4.11)
где = = 0.34
Приведенное сопротивление обмотки ротора
= = 0.0621 Ом (4.12)
Емкость конденсатора
== 9.89 мкФ (4.13)
Необходимое номинальное напряжение конденсатора
К=1,2UH=1.2*220 = 264 В (4.14)
5.Определение МДС двигателя
Коэффициент воздушного зазора
(5.1)
Магнитодвижущая сила для воздушного зазора
=1,6BкА (5.2)
Магнитодвижущая сила для зубцов статора, А
АWz=100awz2hп=100*8.2*2*0.0109= 179 А (5.3)
аwz= 8.82 А/см - магнитодвижущая сила определена по таблицам намагничивания (Л1) по зн