После окончательного выбора размеров обмоточного провода Ч\зп и числа элементарных проводников Пэл необходимо уточнить плотность тока в обмотке статора, А/мм,

l = f 1ном/ эл Ои (5.55)

которая не должна превышать допустимых значений (см. рис. 5.11). Затем следует уточнить значения электромагнитных нагрузок:

Лг = /i oM п Ю- пОаг); (5.56)

5б = Ф/(агт/,..10- ), (5.57) где Ф - основной магнитный поток, Вб:

IBOM

(5.58)

4йв fiWiko6i

здесь *об1 определяется (5.42); Ш1-(5.48).

Уточненные значения Ai и В& должны мало отличаться от предварительных значений этих величин, принятых по рис. 5.3.

Размеры мягких катушек статора определяются следующим образом: среднее зубцовое деление статора, т. е. зубцовое деление, измеренное на окружности, проходящей по середине высоты зубцов статора, мм,

7icp = Jt(Di-f/i,i)/Zi. Средняя ширина катушки, мм,

t/icp - среднее значение шага концентрической обмотки. Средняя длина одной лобовой части катушки, мм.

/л1 = (1,16 + 0,14р)&1 р+ 15.

Средняя длина витка обмотки статора, мм,

U = 2(/i + /ia).

Длина вылета лобовой части обмотки, мм: при Л:132 мм

/в1 = (0,19 + 0,1р)& р+10;

при 160 мм

/,i = (0,12 + 0,15p)bi p+l0.

Если обмотка статора выполнена из жестких катушек (полукатушек), то длина одной лобовой части, мм,

(5.59) (5.60)

(5.61) (5.62)

(5.63) (5.64)

гл1 = 50 + /г,1 +

Длину витка жесткой катушки определяют по (5.62). Длина вылета лобовой части обмотки, мм,

1 = 25 + 0,5/г,1 + yi(°i + 3.5)Zg

Kl-I(6ni-f3,5) i]

(5.65)

(5.66)

Активное сопротивление фазы обмотки статора, приведенное к расчетной рабочей температуре. Ом,

П = рси wJicp ЮЛэп а11зл, (5.67)

где р Си - удельное электрическое сопротивление меди при расчетной рабочей температуре (см. табл. 2.1).

Активное сопротивление обмотки фазы статора в относительных единицах

Г1*=Г1(/1номА ом). (5.68)

где /шом и i7iH0M - номинальные значения фазных тока и напряжения.

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора обусловлено магнитным полем рассеяния, которое состоит из трех ча:с-

Рнс. 5.12. К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния

тей: пазового рассеяния, дифференциального рассеяния и рассеяния лобовых частей.

Пазовое рассеяние обусловлено магнитным потоком рассеяния, направленным поперек паза и сцепленным с расположенными в этом пазу проводниками. Если обмотка выполнена с укороченным шагом ( /i<t), то потокосцепление этой обмотки с потоком пазового рассеяния ослаблено.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния: при трапецеидальном полузакрытом пазе (рис. 5.12, а)

п1 -

ЗЛк1

1+26,

при прямоугольном полуоткрытом пазе (рис. 5.12, б)

Ki = -

46п1

при прямоугольном открытом пазе (рис. 5.12, в)

= ~- *р н--1-h + ~jr~

(5.69) (5.70) (5.71)

здесь fep и fep-коэффициенты, учитывающие укорочение шага обмотки р = г/1/т (рис. 5.13).

Дифференциальное рассеяние - это рассеяние, создаваемое высшими гармоническими магнитного поля в воздушном зазоре.

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора

(5.72)

?д1 = 0,91 (9Лб1)р.т1.

ш1 kJh

0,6 0,7 0,8 0,9 fl

Рис. 5.13. К определению коэффициентов /г р и fe р

кого рассения обмотки статора (табл. 5.19).

где fep.Ti- коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке коротко-замкнутого ротора высшими гармониками поля статора (табл. 5.18); для двигателей с фазным ротором йр,т1= 1;/гш1-коэффициент, учитывающий дополнительно к влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния:

/гш1= l-0,033bL/i6; (5.73) уд!- коэффициент дифференциаль-

Таблица 5.18

Примечания: 1. В числителе указаны значения, относящиеся к двигателям, имеющим скос пазов Ьдз, а в знаменателе - к двигателям, не имеющим скоса пазов.

2. Для дробных значений и значений Zi!p, отличающихся от указанных в таблице, коэффициент ftp .jj следует определять интерполяцией.

Коэффициент воздушного зазора кь учитывает влияние зубчатости статора и ротора на магнитное сопротивление воздушного зазора:

К-КК- (5.74)

Значения коэффициентов ktxvk 02при полузакрытых и полуоткрытых пазах статора и полузакрытых пазах ротора

62=1 +

ti - bшг+Ь8tг/bш2

(5.75) (5.76)

При открытых пазах статора и ротора вместо bmi и Ьш2 подставляют соответственно bni и Ьп2.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора

Кг = 0,34 (/л1 - 0,64рт). (5.77)

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния обмотки статора

К = Ki + Ki + Ki. (5.78)

Индуктивное сопротивление рассеяния одной фазы обмотки статора. Ом,

1,58Д/,а,2 ,

-К (5.79)

в относительных единицах

1* - iAhom/Ihom.

(5.80) 83

5.5. КОРОТКОЗАМКНУТАЯ ОБМОТКА РОТОРА

Короткозамкнутая обмотка (клетка) ротора асинхронных двигателей с высотой оси вращения /г355 мм выполняется из алюминия путем заливки сердечника ротора. Поэтому размеры и форма стержней этой обмотки определяются размерами и формой пазов сердечника ротора (см. рис. 5.7,а-г).

Номинальный ток в обмотке ротора. А,

<-

где cos ф1 принимается по рис. 5.1.

При короткозамкнутой обмотке ротора m2 = z2; ш2=0,5; Аоб2=1 и ток в стержне ротора. А, в номинальном режиме равен

-5со5ф;. (5.82)

Плотность тока в стержне ротора, А/мм,

А2 = V9CT.

(5.83)

где get - сечеиие стержня, мм равное площади паза ротора в

штампе, 9ст = 5п2-

Плотность тока в стержне короткозамкнутой обмотки ротора при заливке пазов алюминием не должна превышать А2 = 2,5ч--Д,5 А/мм2 для двигателей закрытого обдуваемого исполнения или Д2 = 3,04-4,0 А/мм2 для двигателей защищенного исполнения. Здесь меньшие значения Лг относятся к двигателям большей мощности.

Размеры короткозамыкающего кольца литой клетки ротора (рис. 5.14) определяются выражениями:

поперечное сечение кольца, мм,

9,л = (0,35-0,45) Z,<7 /2p;

высота кольца, мм,

= (1.1-1.25) V,

длина кольца

кл ~ 9кл/кл >

средний диаметр кольца, мм,

(5.84) (5.85) (5.86) (5.87)

Овальные полузакрытые и закрытые пазы (рис 5.7, а -в). Активное сопротивление стержня клетки ротора. Ом, приведенное к расчетной рабочей температуре,

где рд, -удельное электрическое сопротивление литой алюминиевой клетки при расчетной рабочей температуре, Ом-м (см. табл.

2.1); кв,г - коэффициент, учитывающий вытеснение тока в стержне.

Коэффициент Ав,т представляет собой отношение площади поперечного сечения стержня ст к площади сечения стержня при расчетной глубине проникновения тока г,п.

в.т = qjqt,n . (5.89)

Расчет коэффициента Ав,т ведется лишь для пускового режима, так как в рабочем режиме частота тока в клетке ротора незначительна и поэтому г,п = ст и Йв,т=1.

Рис. 5.14. Размеры коротко-замыкающего кольца литой клетки ротора

Рис. 5.15. Стержень овального паза короткозамкнутой обмотки ротора

1,6 2,4 5,2 4,0

Рис. 5.16. К определению коэффициентов ф, ij) и

Глубина проникновения тока в стержень (рис. 5.15), мм,

г,п =/! /( 1+Ф). (5.90)

где ф-коэффициент, определяется по кривым рис. 5.16 в зависимости от значений коэффициента который характеризует степень повышения активного сопротивления клетки ротора.

При /i = 50 Гц для алюминиевой литой клетки значения при расчетных температурах 75 и 115°С соответственно равны

= 0,066/г V7; I , = 0,064/г КГ, (5.91)

где S - скольжение.

Ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока, мм

(<2-п2)

2 I

(5.92)