ухудшаются. В связи с этим приходится отступать от законов геометрического подобия и с возрастанием мощности машины увеличивать интенсивность ее охлаждения. Кроме того, при проектировании серии машин значения плотности тока А и магнитной индукции В в машинах разной мощности принимают неодинаковыми, так как руководствуются не законами подобия, а стремлением получить машину с высокими технико-экономическими показателями. Однако полученные закономерности позволяют определить общую тенденцию изменения массы и потерь мощности и могут быть использованы для приближенных расчетов.

Весьма важным при проектировании электрических машин является вопрос о зависимости габаритных размеров и массы машины от частоты вращения. Принимая частоту вращения п величиной переменной и используя выражения (4.35) и (4.38), получаем

PG- Ру\ (4.42)

Следовательно, при неизменной мощности машины, увеличение частоты вращения способствует уменьшению габаритных размеров и массы машины:

(4.43)

В действительности уменьшение габаритных размеров и массы машины с увеличением номинальной частоты вращения происходит в большей степени, чем это следует из (4.43), так как с ростом нм улучшаются условия охлаждения машины (при самовентиляции), что позволяет повысить электромагнитные нагрузки Б и Л, а следовательно, уменьшить габаритные размеры и массу хмашины.

Часть вторая

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Глава пятая

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В данной главе рассматривается электромагнитный расчет трехфазных асинхронных двигателей общего назначения закрытого обдуваемого (IP44) и защищенного (IP23) исполнений. Изложенная методика расчета основана на результатах проектирования основного исполнения асинхронных двигателей единой серии 4А.

Единая серия асинхронных двигателей 4А на напряжение до 1000 В охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и включает двигатели 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм. Серия включает помимо основного исполнения ряд модификаций и специализированных исполнений по условиям окружающей среды. Модификации: с повышенным пусковым моментом, с повышенным скольжением, с фазным ротором, многоскоростные, малошумные. Специализированные исполнения по условиям окружающей среды: тропическое, для районов с холодным климатом, химически стойкое и сельскохозяйственное.

Двигатели основного исполнения предназначены для работы в условиях умеренного климата, для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению и другим параметрам. Они рассчитаны для включения в трехфазную сеть с частотой 50 Гц и напряжениями, указанными в табл. 5Л.

Таблица 5.1

Примечания: 1. S, М, L - условные обозначения длины станины по расстоянию между осями отверстий под крепежные болты в лапах: S - малая длина; М -средняя дли. на; L - большая длина.

2. А, в - обозначения длины сердечника статора: А -первая длина; В - вторая длина.

3. Способ охлаждения двигателей со степенью защиты IP44-IC0141. а двигателей со степенью защиты IP23-1С01 (см. § 1.3).

Для поставок на экспорт двигатели могут быть изготовлены на частоту сети 60 Гц. Конструктивное исполнение двигателей по способу монтажа соответствует rQCT 2479-79 (см. § 1.3).

Для двигателей основного исполнения принята увязка установочных размеров с номинальными мощностями и синхронными частотами вращения (табл. 5.2, 5.3). Этой увязкой следует руководствоваться при проектировании асинхронных двигателей общего назначения.

Таблица 5.3

Примечание. См. примечания к табл. 5.2.

Двигатели с высотами оси вращения 50-132 мм имеют систему изоляции класса нагревостойкости В, а с высотами оси вращения 100-355 мм - класса нагревостойкости F.

Расчетный срок службы двигателей не менее 15 лет при наработке не более 40 тыс. ч. Наработка обмотки статора до первого капитального ремонта -не менее 20 тыс. ч. Вероятность безотказной работы двигателей - не менее 0,9 при наработке 10 тыс. ч.

Конструкции асинхронных двигателей серии 4А основного исполнения рассмотрены в гл. 7.

Задание на проектирование трехфазного асинхронного двигателя общего назначения должно содержать следующие данные: номинальную мощность Рном. кВт; частоту сети fi, Гц; число полюсов 2р Или синхронную частоту вращения 1, об/мин; тип обмотки ротора - короткозамкнутая или фазная; перегрузочную способность; отнощение начального пускового момента к нрминально-му (для двигателей с короткозамкнутым ротором); отнощение начального пускового тока к номинальному (для двигателей с короткозамкнутым ротором); исполнение двигателя по степени защиты (см. § 1.3); способ охлаждения (см. § 1.3); исполнение по способу монтажа (см. § 1.3); режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный и т. п. по ГОСТ 183-74); класс нагревостойкости системы изоляции.

Проектирование двигателя начинают с выбора базовой модели, на которую ориентируются при выполнении всех расчетов и конструировании двигателя. При проектировании трехфазных асинхронных двигателей общего назначения мощностью до 400 кВт на напряжениедо 1000 В за базовую модель следует принять один из типоразмеров двигателей серии 4А.

5.2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ НАГРУЗОК

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Главными размерами асинхронного двигателя считают внутренний диаметр сердечника статора Di и его расчетную длину т. е. его длину без учета радиальных вентиляционных каналов:

(5.1)

где h-конструктивная длина сердечника статора; Ьк и к - щи-рина н число радиальных вентиляционных каналов соответственно.

При определении наружного шар и внутреннего Di диаметров сердечника статора трехфазных асинхронных двигателей на напряжение до 1000 В целесообразно воспользоваться данными серии 4А (табл. 5.4), так как принятые в этой серии диаметры соответствуют наиболее высоким технико-экономическим показателям двигателей.

При необходимости выбора значения Diap, не предусмотренного табл. 5.4, следует руководствоваться шириной ленты или рулона и припуском на штамповку Ашт:

Исполнение IP44. Исполненне IP23.