Методические рекомендации для курсового проектирования по мдк 01. 02 основы проектирования электротехнических изделий

• Название: Методические рекомендации для курсового проектирования по мдк 01. 02 основы проектирования электротехнических изделий
• Дата: 29.09.2022
• Размер: 5.84 Mb.
• Имя файла: metod.rek_._k_kp_po_mdk_01.02 (1).docx
• Тип: Методические рекомендации; #704805
• страница: 4 из 15

= = 140,94

где:

К_н = 0,982 Коэффициент нагрузки

U₁ = 380 В. Напряжение фазы по заданию

К_об1 = 0,77 Обмоточный коэффициент

f₁ = 50 Гц. Частота питающей сети по заданию

Ф' = 0,0154 Вб. Магнитный поток
8) Округляя полученное значение количества витков в обмотке фазы статора принимаю

Ѡ₁ = 141 витков
9) Количество параллельных ветвей обмотки статора [1. стр. 129]

а₁ = 1
10) Предварительное количество эффективных проводников в пазу [1. стр. 129]

N'_n1 = = = 28,2 проводников

где:

Ѡ'₁ = 141 витков. Количество витков фазы статора

а₁ = 1 Количество параллельных ветвей обмотки статора

р = 1 Количество пар полюсов

q₁ = 5 Количество пазов на полюс и фазу
11) Округляя полученное значение количества эффективных проводников в пазу до ближайшего целого значения принимаю [1. стр. 129]

N_n1 = 30
12) Уточняю количество витков в обмотке фазы статора [1. стр. 130. 9-17]

Ѡ₁ = = = 150 витков

где:

N_n1 = 30 Количество эффективных проводников в пазу

p = 1 Количество пар полюсов

q₁ = 5 Количество пазов на полюс и фазу

а₁ = 1 Количество параллельных ветвей обмотки статора
13) Уточняю значение магнитного потока [1. стр. 130. 9-18]

Ф = = = 0,0145 Вб

где:

Ф' = 0,0145 Вб. Магнитный поток

Ѡ'₁ = 141 витков. Количество витков фазы статора

Ѡ₁ = 150 витков. Количество витков в обмотке фазы статора
14) Уточняю значение индукции в воздушном зазоре [1. стр. 130. 9-19]

B_ϭ = = = 0,686

где:
B'_ϭ = 0,76 Магнитная индукция в воздушном зазоре

Ѡ'₁ = 141 витков. Количество витков фазы статора

Ѡ₁ = 150 витков. Количество витков в обмотке фазы статора
15) Определяю предварительное значение номинального фазного тока [1. стр. 130. 9-20]

I₁ = = = 23,8 A

где:

Р₂ = 22 кВт. Номинальная отдаваемая мощность по заданию

U₁ = 380 B. Номинальное линейное напряжение по заданию

ŋ' = 0,91 КПД

cosϕ' = 0,89 Принятое значение cosϕ'
16) Уточняем линейную нагрузку статора [1. стр. 130. 9-21]

A₁ = = = 355,5 А/см

где:

N_n1 = 30 Количество эффективных проводников в пазу

Z₁ = 30 Количество пазов статора

I₁ = 23,8 А. Значение номинального фазного тока

D₁ = 192 мм. Принятый диаметр расточки статора

а₁ = 1 Количество параллельных ветвей обмотки статора
Так как полученное значение А₁ незначительно отличается от ранее принятого, то расчёт выполнен правильно.
17) Среднее значение магнитной индукции в спинке статора B_c1 и

в зубцах статора В_з1 [1. стр. 130 табл. 9-13; 9-14]

B_c1 = 1,75 Тл

В_з1 = 1,95 Тл
18) Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора t₁ [1. стр. 130. 9-22]

t₁ = = = 20,1 мм

где:

D₁ = 192 мм . Принятый диаметр расточки статора

Z₁ = 30 Количество пазов статора
19) Ширина зубца b_з1 [1. стр.131. 9-23]

b_з1 = t_{1 *} B_ϭ/(K_{c *} B_з1) = 20,1 _* 0,686/(0,97 _* 1,95) = 7,3 мм

где:

t₁ = 20,1 мм. Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора

B_ϭ = 0,686 Индукции в воздушном зазоре

K_c = 0,97 Коэффициент заполнения сердечника сталью

B_з1 = 1,95 Тл. Среднее значение магнитной индукции в зубцах статора
20) Высота спинки статора h_c1 [1. стр. 131. 9-24]

h_c1 = Ф _* 10⁶/(2К_{с *} L_{1 *} B_c1) = 0,0145 _* 10⁶/(2 _* 0,97 _* 110 _* 1,75) = 38,8 мм

где:

Ф = 0,0145 Вб. Значение магнитного потока
B_c1 = 1,75 Тл. Среднее значение магнитной индукции в спинке статора

К_с = 0,97 Коэффициент заполнения сердечника сталью

L₁ = 110 мм. Длина пакета статора
21) Высота паза h_п1 [1. стр. 131. 9-25]

h_п1 = [(D_H1 – D₁)/2] – h_c1 = [(322 – 192)/2] – 38,8 = 26,2 мм

где:

D_H1 = 322 мм. Наружный диаметр статора

D₁ = 192 мм. Диаметр расточки статора

h_c1 = 38,8 мм. Высота спинки статора
22) Большая ширина паза b₁ [1. стр. 131. 9-26]

b₁ = [ π (D₁ + 2h_п1)/Z₁] - b_з1 = [ 3,14 (192 + 2 _* 26,2)/30] – 7,3 = 18,3 мм

где:

D₁ = 192 мм. Диаметр расточки статора

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

Z₁ = 30 Количество пазов статора

b_з1 = 7,3 мм. Ширина зубца
23) Значение ширины шлица [1. стр. 131. 9-34]

b’_ш1 = 0,3 = 0,3 = 4 мм

где:

h = 180 мм Высота оси вращения электродвигателя
24) Малая ширина паза b₂ [1. стр. 131. 9-27]

b₂ = [ π (D₁ + 2h_ш1 – b_ш1) - Z_{1 *} b_з1]/(Z₁ – π) = [ 3,14 (192 + 2 _* 0,5 – 4) - 30 _* 7,3]/(30 – 3,14) =

= 14 мм

где:

D₁ = 192 мм. Диаметр расточки статора

Z₁ = 30 Количество пазов статора

h_ш1 = 0,5 мм. Высота шлица по заданию

b_ш1 = 4 мм. Ширина шлица

b_з1 = 7,3 мм. Ширина зубца
25) Проверка правильности определения b₁ и b₂, исходя из требований

b_з1 = const [1. стр. 131. 9-28]

Z₁ (b₁ – b₂) + π (b₂ - b_ш1) - 2π (h_п1 – h_ш1) ≈ 0

30 (18,3 – 14) + 3,14 (14 - 4) – 2 _* 3,14 (26,2 – 0,5) = 0,078

где:

Z₁ = 30 Количество пазов статора

b₁ = 18,3 мм. Большая ширина паза

b₂ = 14 мм. Малая ширина паза

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

h_ш1 = 0,5 мм. Высота шлица по заданию

b_ш1 = 4 мм. Ширина шлица
26) Площадь поперечного сечения паза в штампе S_n1 [1. стр. 131. 9-29]

S_n1 = _* (h_п1 - h_ш1 - ) = _* (26,2 – 0,5 – ) = 300 мм²
где:

b₁ = 18,3 мм. Большая ширина паза

b₂ = 14 мм. Малая ширина паза

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

h_ш1 = 0,5 мм. Высота шлица по заданию

b_ш1 = 4 мм. Ширина шлица
27) Припуск на сборку сердечников статора и ротора по ширине b_c и высоте h_c [1. cтр. 131]

b_c = 0,2 мм h_c = 0,2 мм
28) Площадь поперечного сечения паза в свету S’_n1 [1. стр. 131. 9-30]

S’_n1 = ( - b_c) _* (h_п1 - h_ш1 - - h_c) =

= ( - 0,2) _* (26,2 – 0,5 – – 0,2) = 327,7 мм²

где:

b₁ = 18,3 мм. Большая ширина паза

b₂ = 14 мм. Малая ширина паза

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

h_ш1 = 0,5 мм. Высота шлица по заданию

b_ш1 = 4 мм. Ширина шлица

b_c = 0,2 мм. Припуск на сборку сердечников статора по ширине

h_c = 0,2 мм. Припуск на сборку сердечников статора по высоте
29) Среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции b_u1 [1. стр. 131]

b_u1 = 0,4 мм
30) Площадь поперечного сечения корпусной изоляции S_u [1. стр. 131. 9-31]

S_u = b_u1 (2h_п1 + b₁ + b₂) = 0,4 (2 _* 26,2 + 18,3 + 14) = 33,9 мм²

где:

b₁ = 18,3 мм. Большая ширина паза

b₂ = 14 мм. Малая ширина паза

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

b_u1 = 0,4 мм. Среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции
31) Площадь поперечного сечения между верхней и нижней катушками S_пр

[1. стр. 131. 9-32]

S_пр = 0,5b₁ + 0,75b₂ = 0,5 _* 18,3 + 0,75 _* 14 = 19,6 мм²

где:

b₁ = 18,3 мм. Большая ширина паза

b₂ = 14 мм. Малая ширина паза
32) Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой S”_п1 [1. стр. 131. 9-33]

S”_п1 = S’_n1 – S_u – S_пр = 327,7 – 33,9 – 19,6 = 274,2 мм²

где:

S’_n1 = 327,7 мм². Площадь поперечного сечения паза в свету

S_u = 33,9 мм². Площадь поперечного сечения корпусной изоляции

S_пр = 19,6 мм². Площадь поперечного сечения между верхней и нижней катушками

В соответствии с классом нагревостойкости изоляции "F" принимаю провод

марки ПЭТ-155 [1. стр. 132]
33) Коэффициент заполнения паза K_n [1. cтр. 132]

K_n = 0,75

34) Принимаю количество элементарных проводов [1. стр. 132]

С = 3
35) Диаметр изолированного провода d’ [1. стр. 131. 9-37]

d’ = = = 1,512 мм

где:

N_n1 = 30 Эффективные проводники в пазу

K_n = 0,75 Коэффициент заполнения паза

S”_п1 = 274,2 мм². Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой

С = 3 Количество элементарных проводов
36) Принимаю диаметр провода [1. стр. 384]

d/d’ = 1,4/1,485

Площадь поперечного сечения неизолированного провода S = 1,539 мм² [1. стр. 384]
37) Коэффициент заполнения паза K_n [1. стр.132. 9-35]

K_n = N_{n1 *} С (d’)²/ S”_п1 = 30 _* 3 _* (1,539)²/274,2 = 0,724

где:

N_n1 = 30 Эффективные проводники в пазу

С = 3 Количество элементарных проводов

d’ = 1,539 мм. Диаметр изолированного провода

S”_п1 = 274,2 мм². Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой
38) Плотность тока в обмотке статора [1. стр.132. 9-39]

J₁ = I₁/(C _* S _* a₁) = 23,8/(3 _* 1,539 _* 1) = 5,2 A/мм²

где:

I₁ = 23,8 А. Значение номинального фазного тока

С = 3 Количество элементарных проводов

S = 1,539 мм². Площадь поперечного сечения неизолированного провода

а₁ = 1 Количество параллельных ветвей обмотки статора
39) Уровень удельной тепловой нагрузки А₁J₁ [1. cтр.132]

А₁J₁ = 331,8 _* 5,2 = 1835 А²/(см _* мм²)

где:

А₁ = 355,5 А/см. Линейная нагрузка статора

J₁ = 5,2 А/мм. Плотность тока в обмотке статора
Допускаемое значение удельной тепловой нагрузки [А₁J₁] [1. cтр.132 рис. 9-8,]

[А₁J₁] = 2100 _* К₅ = 2100 _* 1 = 2100 А²/(см _* мм²)
Полученное произведение не превышает допускаемое значение из рис. 9-8,

значит расчёт выполнен правильно.
40) Среднее зубцовое деление статора [1. стр. 133. 9-40]

= 3,14 _* (192 + 26,2)/30 = 22,9 мм

где:

D₁ = 192 мм. Диаметр расточки статора

h_п1 = 26,2 мм. Высота паза

Z₁ = 30 Количество пазов статора
41) Среднее ширина катушки обмотки статора [1. стр. 133. 9-41]

= 22,9 _* 9 = 205,7 мм

где:

= 22,9 мм. Среднее зубцовое деление статора

У_п1 = 9 пазов. Диаметральный шаг по пазам
42) Средняя длина одной лобовой части катушки [1. стр. 133. 9-42]

= (1,16 + 0,14 _* 1) _* 205,7 + 15 = 282,4 мм

где:

p = 1 Количество пар полюсов

= 205,7 мм. Среднее ширина катушки обмотки статора
43) Средняя длина витка обмотки [1. стр. 134. 9-43]

= 2 _* (110 + 282,4) = 784,8 мм

где:

= 282,4 мм. Средняя длина одной лобовой части катушки

L₁ = 110 мм. Длина пакета статора
44) Длина вылета лобовой части обмотки [1. стр. 134. 9-45]

= (0,12 + 0,15 _* 1) _* 205,7 + 10 = 65,5 мм

где:

p = 1 Количество пар полюсов

= 205,7 мм. Среднее ширина катушки обмотки статора

Паз статора см. рис. 1

Конструкция изоляции паза см. рис. 2