Курсовая работа (т): Расчёт асинхронной машины

Воздушный зазор δ принимается равным 0,45 мм.

Рисунок 1. Паз статора

2.3 Расчёт ротора

Для 2p = 4 и Z₁ = 36 выбирается число пазов ротора Z₂=27.

Внешний диаметр ротора , м:

^,(35)

D₂ = м,

Длина магнитопровода ротора l₂ = l₁ = 0,15 м.,

Зубцовое деление ротора , м:

,(36)

мм,

Для 2p = 4 и h = 132 мм принимается .

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал

,(37)

м,

Коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение :

(38)

Коэффициент приведения токов:

(40)

Ток в обмотке ротора:

,(43)

А,

Площадь поперечного сечения стержня предварительно:

,(44)

 м²,

где плотность тока в стержне литой клетки принимается: J₂ = 3,3·10⁶ А/м²

Для ротора выбирается грушевидные полузакрытые пазы. Размеры паза в штампе: b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,75 мм; Для 2p = 4 принимается B_Z2 =1,72 Тл.

Допустимая ширина зубца ротора:

(45)

где - допустимое значение магнитной индукции в зубце ротора, Тл;

- длина сердечника ротора, м.

,

Размеры паза:

(46)

где - высота шлица, м;

- высота перемычки над пазом, м.

м,

, (47)

мм

,(48)

мм,

Уточняем ширину зубцов ротора:

,(49)

,(50)

Принимается b_zср=9

Высота паза , м:

,(51)

Площадь поперечного сечения стержня:

,(52)

Плотность тока в стержне:

,(53)

А/м,

Расчет короткозамыкающих колец:

Площадь поперечного сечения кольца:

,(54)

А/м²,

,(55)

где

А,

, (56)

,

Высота короткозамыкающего кольца:

,(57)

Ширина короткозамыкающего кольца:

,(58)

Площадь поперечного сечения короткозамыкающего кольца:

 (59)

Средний диаметр короткозамыкающих колец:

 (60)

Рисунок 2. Паз ротора

3. Расчёт магнитной цепи

Выбирается магнитопровод из стали 2013, толщина листов 0,5 мм

Расчетная индукция в зубцах статора :

,(61)

Для 1,9 Тл принимается , индукция в зубце:

,(62)

Тл,

для B_Z2 = 1,72 Тл выбирается H_Z2 = 1220 А/м,

,(63)

где  т.к. радиальные вентиляционные каналы в статоре отсутствуют.

Для B_a = 1,6 Тл принимается H_a = 750 А/м.

(64)

для B_j = 1,1 Тл принимается H_j = 221 А/м,

Расчетная высота ярма ротора:

(65)

где d_к2 = 0 т.к. сердечник ротора непосредственно насажен на вал.

Коэффициент воздушного зазора :

,(66)

(67)

Магнитное напряжение воздушного зазора:

(68)

где .

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора :

(69)

где =  = 16,1мм;

- напряженность поля в зубце статора, А/м.

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора:

,(70)

,(71)

Коэффициент насыщения зубцовых зон:

(72)

Принимается  Данный коэффициент находится в допустимых пределах.

,(73)

м,

Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора:

(74)

м,

Магнитное напряжение ярма статора:

(75)

(76)

(77)

Магнитное напряжение ярма ротора:

(78)

Магнитное напряжение на пару полюсов:

(79)

Коэффициент насыщения магнитной цепи:

(80)

Намагничивающий ток:

(81)

Относительное значение:

(82)

Относительное значение тока намагничивания лежит в допустимых пределах.

4. Параметры рабочего режима

Активное сопротивление обмотки статора:

(83)

- удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, ;

- площадь поперечного сечения эффективного проводника, .

Для класса нагревостойкости изоляции F расчётная температура v_расч = 115⁰С, для медных проводников принимается  Ом∙м,

Средняя ширина катушки всыпной обмотки статора:

(84)

где - укорочение шага обмотки статора, β = 0,8 т.к. обмотка выполнена без укорочения шага

м;

Длина лобовой части обмотки статора

,(85)

м,

где B = 0,01 м; K_л = 1,3

длина витка обмотки статора:

(86)

Длина проводников фазы обмотки:

(87)

Длина вылета лобовой части катушки:

(88)

мм;

где k_выл = 0,4

Относительное значение:

(89)

Сопротивление стержня:

,(90)

 Ом,

,(91)

Ом,

Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

(92)

 Ом,

где для литой алюминиевой обмотки ротора  Ом∙м.

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора:

,(93)

 Ом,

Относительное значение:

(94)

Для выбранной конфигурации пазов статора:

(95)

где - скос пазов, выраженный в долях зубцового деления ротора  =1,6 по /2/

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

(96)

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

(97)

,(98)

м,_k = 0,5(b₁ - b_ш),(99)