4.2. Шнрнна полюсного наконечника (8.34)

6р = ат = 0,7-281 = 197 мм.

4.3. Высота сердечника полюса (8.39)

V- V-

hm~ 16 + 33,5у т= 16 + 33,5 V 281 = 150 мм.

4.4. Длина сердечника полюса 1т н полюсного наконечника 1р

1т - 1р = h - 384 мм.

4.5. Расчетная длина сердечника полюса (8.35)

4 = г +гщ = 384+ 16 = 400 мм.

где /щ= 16 мм.

4.6. Коэффициент рассеяния полюсов ротора (предварительное значение) (8.33)

о= l+350fe 6cp/T= 1 +350-8.5-3.03/2812= 1,13,

где =8,5 при Ар=30 ыы.

4.7. Ширина сердечника полюса (8.32)

иВдтг.а 0,66-0,93-281.324-1,13 = В k I 1,5-0,95.384-=

где kem - коэффициент заполнения сердечника полюса сталью; В=1,5 Тл.

4.8. Длина обода (8.40)

/об = + Дг = 384 + 60 = 444 мм,

где Д/=60 ыы.

4.9. Высоа обода (8.41)

cc.Bxl. ,0.66-0,95-281-324 об = °т ~,-=1,13- . -= 60 мм;

2.1.2-244

206 1о6

ыагннтную индукцию в ободе предварительно принимаем Воб=1,2 Тл. 5. Пусковая клетка

5.1. Число стержней пусковой клетки на одни полюс принимаем N2=!.

5.2. Поперечное сечение одного стержня (8.42)

72 = kTiW2Ai = 0.3.10-3-281-467.5-102/7-5,38= 105 мм , где Ап. =0,3.10-*.

5.3. Диаыетр стержня (8.43)

d,= 1,139= 1.13К105= 11,6 мм, приниыаем 2=12,0 мы, тогда сечение стержня пусковой клетки

92 = Я(/4 = я-122/4= ИЗ мм.

5.4. Длина стержни пусковой клетки (8.45)

ст = р+0,3т = 384 + 0,3-281 = 468 мм.

5.5. Зубцовый шаг на полюсном наконечнике ротора (8.46)

и == (*р - da -2e)/(/V2 1) = (I97 12 - 2-10)/(7 - 1) = 27,5 мм.

5.6. Проверка условия (8.47) ;2>0,8;i, т. е. 27,5>0,8-33,4=26,7 мм;

(/V, - 1) [1 - {him = (7 - 1) [1 - (27,4/33.4)] = 1,08 > 0,75.

5.7. Пазы на роторе принимаем круглыми полузакрытыми, диаметр паза (8.48)

dn2 = + Дпр = 12,0 + 0.2 = 12,2 мм, шнрнна шлица Ьш2=4 мм, высота шлица /гш2=2 мм.

5.8. Сечение короткозамыкающего сегмента (8.49)

17к = 0,5ЛГ2д2 = 0,5-7-113 = 395.5 мм,

по табл. п.1.3 принимаем медную шину с размерами o=-r-d2=8 мм н 6=55 ыы,

сечение шины дк=429,1 мм. 6. Расчет магнитной цепи . 6.1. Полезный магнитный поток (8.50)

£10 3468

= 0,0526 Вб,

kfyWkx 4-1.15.50-308-0,93 где £io=f/iHOH=3468 В, по рис. 8.16 прн бтах/б=1,5, а=0,7 н б/т= 3/281 =0,01 принимаем в=1,15 н ой[=0,66.

6.2. Магнитная индукция в воздушном зазоре (8.51)

В = ф.10в/(а.тг.) = 0,0526-10V(0,66-281-324) = 0,87 Тл.

6.3. Коэффициент воздушного зазора

6 =%в2= 1.25-1,07= 1,34, где Kgi - коэффициент воздушного зазора статора (8.52): 1+ Юбер 33,4+10-3,03

1-*п1+10бор 33,4-13+10-3,03 *в2 - коэффициент воздушного зазора (8.53);

+Обср

27,4+10-3,03

= 1,25;

1.07.

/2-V2+IO60P 27,4-4+ 10-3.03 6.4 Магнитное напряжение воздушного зазора (5.152)

=0.8Ввбре -10 = 0,8-0,87-3,03-1,34-10 = 2824 А.

6.5. Магнитное напряжение зубцового слоя статора. Для сердечника статора выбрана тонколистовая холоднокатаная электротехническая сталь марки 2013 толщиной 0,5 мм. Шнрнна зубца в наиболее узком месте

62min = i-*ni = 33,4-12 = 21,4 мм.

Магнитная индукция в наименьшем сечении зубца (5.157)

Bzimax = Вьtilkcibzimin = 0,87-33,4/0,95-21,4= 1,43 Тл.

Так как Bzim<.x<l,8 Тл, то расчет магнитного напряжения ведеы по магнитной индукции в сечении зубца на высоте 1/3 от его наиболее узкого места, где шнрнна зубца равна (5.159)

я Р.+ (2/3)/..,] я [894+ (2/3) 70]

Zi 84

*г1(1/3) -

Магнитная индукция в сечении зубца 6zl(l/3) (5.158)

ВгЦЩ) = 61(1/3) = 0,87.33,4/(0,95-23.2) = 1,36 Тл.

Напряженность поля в зубце по табл. П.2.1 при В21(1/3)=Ь32 Тл Яг1=220 А/м Магнитное напряжение зубцового слоя (5.156)

=я = Яг1Лп1-10-* = 280-70.10-8= 15 д. 6.6. Магнитное напряжение зубцового слоя ротора. Полюсы с полюсными наконечниками выполнены из конструкционной стали марки СтЗ толщиной 1 мм. Ширина зубца иа расстоянии 1/3 от поверхности полюсного наконечника (8.56)

Di-26-(2/3) йга, - Di-26 894 -2-2,6 -(2/3). 14,2, 894 - 2-2,6

где высота зубца ротора (8.54)

hza = dat + hm2 = 12,2 + 2= 14,2 мм. Магнитная индукция в зубце ротора (8.55)

0,87-27.5-324

/a-0,94da = -27,5 - 0.94.12,2 = 15,8 мм,

= 1,34 Тл.

Ь(т)1тг 15.8.384-0,95 Напряжеииость поля в зубце ротора при магнитной индукции 1(1/3) = 1.34 Тл по табл. П.2.11. Я =1220 А/м. Магнитное напряжение зубцового слоя ротора (5.186)

г2 = ЯиАг2-10-?= 1220.14,2.10- = 17 А. 6.7. Магнитное напряжение спинки статора. Магнитная индукция в спинке статора (5.189)

Bci=0,5ajTBe/feoiAoi = 0,5-0,66-281-0,87/0.95-73 = 1,16 Тл. Напряжеииость поля в спиике статора при Bci=l,16 Тл по табл. П.2.1

Яс1=133А/м. Длина средней силовой линии в спинке статора (5.191)

Lai = (л/2р) (DiH - ha) = (я/10) (1180 - 73) = 347 мм. Магнитное напряжение спиики статора (8.57)

= Via Lev 10- = 0,44-133.347-10-8 = 20 А, где % по рис. 8.18 равен 0,44.

Коэффициент магнитного насыщения (8.59)

V = dzJu = 5732/2-2824 = 1,015,

где в2с=2=б 2F --2Fz2+i=c,=2-2824+2-15+2-17 +20=5732 А. 6.8. Магнитное напряжение полюса.

Коэффициент магнитного рассеяния полюсов ротора (8.63)

<n, = mV = >>13-I.015=1.15.

Магнитная индукция в основании полюса (8.62)

Фа .10в 0,0525-1,15.106

Вт = -

4 *т hm

384-118.0,95

1.4 Тл.

Напряженность поля в полюсе при В, = 1,40 Тл по табл. П.2.11 Нт= 1490 А/м. Магнитное напряжение полюса (8.61)

f = Hm(/fm +М-10- = 1490.(150+ 30)-10- = 179 А.

6.9. Магнитное напряжение обода. Магнитная индукция в ободе (8.66)

Фот-10в 0,0525-1.15-10

об

= 1,19 Тл.

2U Лобаст 2-444-60-0,95 Напряжеииость поля в ободе при Воб=1.19 Тл по табл. П.2.11 Яоб=825 А/м. Длина средней силовой линии в ободе (8.65)

1об ( /2р) [Di - 26 - 2 (ft + Ар) -/гоб! = = (я/10)[894 -2-2.6 -2(150 +30) -60]= 148 мм.

Магнитное напряжение обода (8.64)

об = /обоб-10- = 825-148-10-= 122 А.

6.10. Магнитное напряжение стыка между полюсом и ободом (8.67)

F o6 = 250В = 250-1,4 = 350 А.

6.11. Магнитное напряжение ротора (без зубцового слоя) Fr, = 2F + + 2F = 2-330 + 124 + 2-365 = 1514 A.

6.12. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полкэсов в режиме холостого хода при ЭДС £io=f/iHOM=3468 В

F =Ff, 2F +F r = 6592+ 2-17+1514 = 8140 А. боном Ьгс гз тоб

Результаты расчета магнитной цепи синхронного двигателя при относитель-

ных значениях ЭДС £io=0,5; 1,0; 1,1, 1,2; 1,3 приведены в табл. 8.11.

7. Параметры обмотки статора

7.1. Средняя длина витка обмотки статора (5.62)

кср = 2 (/i + /1л) + 40 = 2 (384 + 393) + 40 = 1594 мм,

где /л I -средняя длина лобовой части обмотки статора (5.65):

tiyi

Kl-[(6ni + 3,5) xF 33,4-7

Ли + 50 =

+ 80,2 + 50= 393 мм.

]/l [(13 + 3,5)/33.4]2

7.2. Активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной температуре 75° С (5.67)

= Pcu щ юр 0~/ эл °Лзл = 2 3-10- -308-1594-10 /1 -1-13,14 =0,788 Ом,

где pcu=21,3-10- Ом-м (см. табл. 2.1).

7.3. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния (5.71) с учетом рис. 5.12, в

й, + й.

£1 *в+.

Ч -

68,7 - 2,2

0,9 +

33,1+5

3-13 \ 13

при р=0,83 по рис. 5.13 Ар=0,9 и kg = 0,88.

0,88 +

46п1 2,2

4-13

- = 4,15;

Таблица 8.11

Значения параметров при ЭДС Е ,

7.4. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния (8.77)

281-0,66

Я,д1 = 0,03-g

= 0,03-

= 0,423-

срб! 3,5-1,34-2,8

7.5. Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора (5.77)

Ял1 = 0,34 (/л1 - 0,646т) = 0,34-г (393- 0,64-0,83-281) =0,60. 1\ оо4

7.6. Коэффициент магнитной проводимости рассеяния обмотки статора (5.78)

1 = Яш + + Ял1 = 4,5 + 0,423 + 0,60 + 5.52.

7.7. Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора (5.79) 1.58/jZj2

1.58-50-384-3082

5,52= 11,3 0м.

Wi-10* 5-2,8-108

7.8. Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора в относительных единицах

XI = Хг (/iHOM/t/iHoM) = 11,3 (70,8/3468) = 0,23.

7.9. Магнитодвижущая сила обмотки статора на пару полюсов при номинальной нагрузке (8.71)

FflHoM = 0,9mi/iHoMaiAo6i/P = 0,9-3-70,8-308-0,93/5= 10 951 А.

7.10. Индуктивное сопротивление взаимной индукции по продольной оси в относительных единицах (8.78)

kadFanoM 0,85-10 951

1,05-2-2824

= 1.57;

по рис. 8.19,6 при а=0,7 и б/т=0,01 получаем Кай = 0,85 и /Cae = 0,4. Коэффициент магнитного насыщения при Fbo=3325 А

*до.5 = FJ12 (Feo,5 + Fm об 0,5)] = 3325/[2 (1412 + 175)] = 1,05.

7.11. Индуктивное сопротивление взаимной индукции по поперечной оси в относительных единицах (8.80)

1+*б [0,4-10951 l-fl.34

ХаЧ* -

ь Р ад оном

1.05-2-2824

=.0,738.

*ЦО,5*2-Рбном 2

7.12. Синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси в относительных единицах (8.81)

Xd* = Xad*+xi = 1,57 + 0,23 = 1,80.

7.13. Синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси в относительных единицах (8.82)

д, = Xaq + xi = 0,738 + 0,23 = 0,968.

8. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения при нагрузке 8.1. По данным табл. 8.11 строим характеристики намагничивания (см. рис. 8. 23)

10* = /(агс.)иФ,-Г{4)\