Курсовой проект Расчет синхронного двигателя Введение

• Название: Курсовой проект Расчет синхронного двигателя Введение
• Дата: 31.01.2022
• Размер: 1.75 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_870040.rtf
• Тип: Курсовой проект; #347169
• страница: 3 из 5

6. Демпферная обмотка

Демпферную (пусковую) обмотку размещают в пазах полюсных наконечников ротора. Эта обмотка в двигателях необходима для асинхронного пуска и успокоения качания ротора. Расчёт демпферной обмотки заключается в определении количества и размеров стержней обмотки, а также размеров короткозамыкающих сегментов.

Короткозамыкающие сегменты замыкают все стержни с торцов полюса и соединяются с сегментами соседних полюсов, образуя кольцо. В этом случае демпферная обмотка называется продольно-поперечной. Если сегменты соседних полюсов не соединены, то обмотка называется продольной. Наиболее часто применяются продольно-поперечные обмотки. Стержни выполняются из меди или латуни круглого сечения. Чаще всего пусковую обмотку выполняют из медных стержней.

49. Число стержней пусковой обмотки на полюсе N_c=7.

50. Поперечное сечение стержня пусковой обмотки:
(6.1)
. Диаметр стержня (материал - медь):
(6.2)
Выбираем d_c=125·10^-3, тогда q_c=122·10^-6 м².

. Зубцовый шаг на роторе:
(6.3)
Принимаем z=0.036 м - расстояние между крайними стержнем и краем полюсного наконечника.

. Проверяем условие:
(6.4)
Пазы ротора выбираем круглые, полузакрытые.

. Диаметр паза ротора:
(6.5)
Раскрытие паза b_s× h_s=4×2 мм.

. Длина стержня:
(6.6)
. Сечение короткозамыкающего сегмента:
(6.7)
По таблице П3.4 выбираем прямоугольную медь 8´55 мм (q_кз=429.1 мм²).
7. Расчёт магнитной цепи
Расчёт магнитной цепи проводят с целью определения МДС обмотки возбуждения F_fо, необходимой для создания магнитного потока машины Ф на холостом ходу. При вращении ротора этот поток наводит в обмотке статора ЭДС. Таким образом в результате расчёта магнитной цепи может быть построена зависимость E=f(F_fо), которая называется характеристикой холостого хода.

Для магнитопровода статора выбираем сталь 1511 (ГОСТ 214273-75) толщиной 0.5 мм. Полосы ротора выполняют из стали Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек.

57. Магнитный поток в зазоре:
(7.1)
где ww₁ - число витков статора;

k_об1 - обмоточный коэффициент фазы статора;

f - частота, Гц;

k_в=1.15 - коэффициент формы поля, находим по рисунку 10.21 [1], при

dd_m/dd=1.4;

=0.7, .

58. Расчётная длина статора (уточнённая):
(7.2)

где ;

.
. Индукция в воздушном зазоре:
(7.3)
. Коэффициент воздушного зазора статора:
(7.4)
. Коэффициент воздушного зазора:
(7.5)
. Магнитное сопряжение воздушного зазора:
(7.6)

64. Ширина зубца статора на высоте 1/3 h_п1 от его коронки:
(7.7)

где .
. Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 h_п1:
(7.8)
. Магнитное напряжение зубцов статора, А:
(7.9)
. Индукция в спинке статора:
(7.10)
. Магнитное напряжение спинки статора, А:
(7.11)
где xx - коэффициент выбираемый по рисунку 10.22 [1] и учитывающий неравномерное распределение индукции по поперечному сечению спинки статора;

Длина магнитной линии в спинке статора:
(7.12)
. Высота зубца ротора:
(7.13)
. Ширина зубца ротора по высоте от его коронки:
(7.14)
. Индукция в зубце ротора:
(7.15)
. Магнитное напряжение зубцов ротора:
(7.16)
. Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечников полюсов:
(7.17)
74. Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников:
(7.18)

где ;

;

.
. Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями:
(7.19)
. Удельная магнитная проводимость для потока:
(7.20)
. Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника:
(7.21)
. Поток рассеяния полюса:
(7.22)
79. Поток в сечение полюса у его основания:

. Индукция в полюсе, Тл:
(7.23)
. Магнитное напряжение полюса:
(7.24)

где h_mp=h_p+h_m=0.04+0.105=0.145 м
. Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А:
(7.25)
. Индукция в ободе магнитного колеса (ярма ротора), А:
(7.26)

84. Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса:
(7.27)

где .
. Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора, и стыка между полюсом и ярмом, А:
(7.28)
. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на один полюс:
(7.29)
Результаты расчета магнитной цепи

Расчетная величина	E1* и Ф*
	0.5	0	1.1	1.2	1.3
E1, B	1732	3464	3811	4157	4503
, Вб0.0340.0680.0750.0810.088
, Тл0.3480.6970.7660.8360.906
, А11952390263028693108
, Тл0.771.541.691.842
Hz1, A/м	233	4760	12200	27000	70000
, A13.727971515824102
, Тл0.71.391.531.671.81
	0.61	0.37	0.32	0.29	0.27
Hа, A/м	192	1720	520	10700	24000
, A24.1131297.7638.622,4
, Тл0.76	1.53	1.68	1.84	1.99
Hz2, A/м	380	2710	6230	14100	27500
, A5.539.691205.9401.5
, A1238.624803733.15295.38944.8
, Вб0.00310.0070.00920.01310.0221

,

Вб0.0370.0750.0840.0940.11

,

Тл0.691.41.571.772.06
Hm, A/м	340	1490	3400	7570	25133
, A49.2215.5491.91095.13635.9
, A173350.2392.2442515.9

,

Тл0.671.351.521.711.99
Hj, A/м	554	1810	3100	5850	10800
, A7624842480081478
, A298813130823375629
, A153636535041763314574
FB0*	0.42	1	1.38	2.09	3.99
Фm*	0.55	1.1	1.24	1.39	1.63
Fddza*0.340.781.021.452.45
Fmj*	0.08	0.22	0.36	0.64	1.54

При B_m>1.6 Тл магнитное сечение полюса определялось по трём сечениям. Для этого определяют потоки в трёх сечениях полюса:
у его основания:

у полюсных наконечников:

в среднем сечении: .
Деля эти потоки на площадь поперечного сечения полюса определяют индукции, а затем и напряжённости H_m, H'_m, h_mср.

Расчётное значение напряжения полюса (приближённо):
(7.30)
По таблице 7.1 на рисунке 7.1 построена в относительных единицах характеристика холостого хода. На этом же рисунке приведена нормальная характеристика холостого хода.

Характеристика холостого хода (1 - расчётная, 2 - нормальная)
. Параметры обмотки статора для установившегося режима
. Длина лобовой части обмотки статора:
(8.1)
где bb - коэффициент укорочения (п. 33);₁ - вылет прямолинейной части катушек из паза (таблица 9.49 [1]);_i - допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек (таблица 9.49 [1]).

. Средняя длина витка обмотки статора:
(8.2)
. Активное сопротивление обмотки статора:
(8.3)


. Активное сопротивление обмоток статора в относительных единицах:
(8.4)

где .
. Индуктивное сопротивление рассеяния:
(8.5)
92. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:
(8.6)
Коэффициент магнитной проводимости между стенками паза:
(8.7)
Размеры паза по рисунку 8.50а [1]:

h₂=6.33 см, h₁=0.785 см, h₀=0.67 см, при :



Коэффициент магнитной проводимости по коронкам зубов:
(8.8)
где aa=0.7 - коэффициент полюсного перекрытия, при из рисунка 10.26 [1] ll'_к=0.145

. Коэффициент проводимости лобового рассеяния:
(8.9)
. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
(8.10)
. Индуктивное сопротивление рассеяния в относительных единицах:
(8.11)
. Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря в относительных единицах:
(8.11)

где - МДС статора при номинальном токе;

_ad=0.85 - по рисунку 10.24 [1];

По характеристике холостого хода (таблица 7.1) для E_1*=1, F_dd0=2390.5 А

. Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря в относительных единицах:
(8.12)
. Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси в относительных единицах:
(8.13)
. Синхронное индуктивное сопротивление на поперечной оси в относительных единицах:
(8.14)
. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения при нагрузке
. По данным таблицы 7.1 на рисунке 9.1 построены частичные характеристики намагничивания.

Частичные характеристики намагничивания

Зависимость


Векторная диаграмма для номинальной нагрузки.
Из векторной диаграммы по I_нф*, U_нф*, cosj определяем E_dd*=1.042.

Из рисунка 9.3 по E_dd*=1.042 находим и по рисунку 10.48 [1] находим коэффициенты: .

. Магнитодвижущая сила (МДС):
(9.1)

где .
По найденной МДС из характеристики E_*=f(F_ddza*) определяем ЭДС , отложив которую на векторной диаграмме получим направление, а затем и модуль E_rd*=-Ф_rd*=0.825. Находим YY=62^О, cosYY=0.47,

sinYY=0.88. Из характеристики E_*=f(F_ddza*) по E_rd* находим F_rd*=0.94.

. МДС продольной реакции якоря:
(9.2)

По сумме F_rd*+F''_ad*=0.94+1.35=2.292.
Из характеристики Ф_ss=f(F_ddza) определяем Ф_ss*=0.3.

Поток полюса:
. (9.3)
Из характеристики Ф_m*=f(F_mj*) по Ф_m*=1.125 определяем F_mj*=0.245.

. МДС обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке:
(9.4)
104. МДС обмотки возбуждения:
(9.5)