Статор, пазы, обмотка и ее электрические параметры. - Расчет электродвигателей малой мощности
В асинхронных электродвигателях с неявнополюсным статором применяются как однослойные, так и двухслойные петлевые обмотки статора. Однако наибольшее применение в этих двигателях имеют двухслойные обмотки статора, так как они позволяют производить любое целесообразное сокращение шага катушек в целях ослабления влияния пространственных высших гармоник м. д.с. и уменьшения расхода меди за счет сокращения длины лобовых частей обмотки. В асинхронных двигателях общего применения число пазов, приходящихся на полюс и фазу, обычно делается целым. Потребляемый двигателем линейный ток из сети
А. (1.3.1)
Фазный ток определяется в зависимости от схемы соединения фазных обмоток статора:
- при схеме "треугольник",
- при схеме "звезда".
Число пазов статора
Z1 = 2pm1q1, (1.3.2)
Q1= 1;2;3 - число пазов на полюс и фазу.
Окончательное число пазов статора устанавливается по допустимой из конструктивных соображений минимальной величине пазового деления статора
м. (1.3.3)
Полюсный шаг по пазам
. (1.3.4)
Шаг диаметральной обмотки по пазам
- целое число. (1.3.5)
Сокращенный шаг двухслойной обмотки по пазам
- целое число, (1.3.6)
Где ? ? 0,8 ? 0,85 - при ослаблении 5-й и 7-й высших пространственных гармоник в кривой м. д.с. обмотки статора.
После этого составляется и вычерчивается схема обмотки статора. Примеры выполненных схем показаны на рис. 1.3.1, 1.3.2[2].
Рис 1.3.1 Схема трехфазной однослойной двухполюсной статорной обмотки, соединенной в звезду с
Рис 1.3.2 Схема фазы трехфазной двухслойной двухполюсной статорной обмотки с
Коэффициент распределения обмотки
, (1.3.7)
Где пазовое деление статора в электрических градусах
. (1.3.8)
Коэффициент сокращения шага обмотки
Ky= sin?90?. (1.3.9)
Тогда обмоточный коэффициент
Kw = kpky. (1.3.10)
Амплитуда полезного потока в воздушном зазоре двигателя
Ф = ??l0B? Вб. (1.3.11)
Число витков одной фазы обмотки статора
, (1.3.12)
Где э. д.с. фазы обмотки статора E1= ?U1 - при схеме "треугольник ";
- при схеме "звезда".
Число проводников в пазу статора
. (1.3.13)
Сечение провода
м2, (1.3.14)
Где j1 = (3?5)-106 А/м2 - плотность тока в проводниках обмотки статора.
Сечение, диаметр и марка провода окончательно выбираются по приложению 1:
Qa1 = ..., d1/d1и= ..., марка провода ...;
D1, d1и - диаметры провода по меди и изолированного.
Площадь сечения паза статора
м2, (1.3.15)
Qa1и = - сечение изолированного провода обмотки статора;
K1и = 0,32?0,44 - коэффициент заполнения паза статора изолированным проводом.
В асинхронных двигателях применяются полузакрытые пазы овальной или трапецеидальной формы с одинаковой шириной зубца по высоте (рис. 1.3.3 и 1.3.4).
Рис. 1.3.3 Овальный паз статора
Рис. 1.3.4 Трапецеидальный паз статора
В целях ограничения намагничивающего тока двигателя, открытие или прорезь паза статора следует выбирать возможно меньше. Это определяется возможностью укладки в паз проводников обмотки статора через прорезь. Обычно принимается
Ап1 ? (2?6)d1и м. (1.3.16)
При расчете ротора с беличьей клеткой асинхронных двигателей большое значение имеет правильный выбор соотношения между числами пазов статора z1 и ротора z2 в целях уменьшения влияния на пусковые и рабочие свойства этих двигателей различных дополнительных моментов от высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре.
Во избежание заметного проявления вредных синхронных и асинхронных моментов от указанных высших гармоник и вибрационных сил одностороннего магнитного притяжения ротора к расточке статора при выборе числа пазов ротора необходимо руководствоваться следующим:
- А) для уменьшения влияния тормозящих асинхронных моментов от зубцовых гармоник при вращении ротора следует выполнить условие Б) для снижения влияния синхронных моментов от высших гармоник при пуске двигателя требуется выполнить неравенства
В) во избежание тормозящих синхронных моментов от высших гармоник при вращении ротора необходимо выполнить неравенства
Г) для уменьшения одностороннего притяжения ротора к расточке статора и радиальных вибрационных сил необходимо удовлетворить неравенствам
В целях уменьшения магнитного шума в малых асинхронных двигателях число пазов ротора z2 выбирают четными. Для большего же уменьшения влияния вредных асинхронных и синхронных моментов на свойства этих двигателей целесообразно применять в них скос пазов ротора на одно пазовое деление или более.
Минимальная допустимая толщина зубца статора
М, (1.3.17)
Где, м - зубцовый шаг.
Максимальная индукция Bз. с.m в зубцах статора трехфазных асинхронных двигателей общего применения и продолжительного режима работы при промышленной частоте питающей сети может допускаться до 1,2?1,4 Тл. В отдельных случаях, возможно некоторое превышение этих значений. Укладка в паз пазовой изоляции, изолированных проводов и клина показана на рис. 1.3.5.
Рис.1.3.5. Укладка проводов обмотки, пазовой изоляции и клина в паз: 1 - пазовая изоляция; 2 - клин; 3 - провод.
м.
Для овального паза статора приближенно можно считать, что
, (1.3.18)
, (1.3.19)
, (1.3.20)
, (1.3.21)
, (1.3.22)
, (1.3.23)
Периметр паза
, (1.3.24)
Для трапецеидального паза статора приближенно можно считать, что
, (1.3.25)
, (1.3.26)
, (1.3.27)
, (1.3.28)
, (1.3.29)
, (1.3.30)
Периметр паза
, (1.3.31)
Площадь, занимаемая пазовой изоляцией
Sп. и ? ?иП м2, (1.3.32)
Где ?и = м - толщина пазовой изоляции из лакированной ткани и электрокартона при напряжениях 127?380 В [Приложения 2,3];
П, м - периметр.
Площадь, занимаемая клином
Sп. к ? м2, (1.3.33)
Ширина клина
м, (1.3.34)
Высота клина
м. (1.3.35)
Площадь паза без пазовой изоляции и клина
(1.3.36)
После этого проверяется технологический коэффициент заполнения части паза статора, занимаемой изолированным проводом,
F0== 0,6?0,7. (1.3.37)
Высота сердечника статора (рис. 1.3.3 и 1.3.4)
Hс = м, (1.3.38)
Где Вс1,0?1,2Тл - индукция в сердечнике статора.
Наружный диаметр пакета статора
Dн = Dа+2(hп1 + hс) м. (1.3.39)
Средняя длина проводника обмотки статора
м, (1.3.40)
Где при p = 1, 2, 3 и нормальном шаге обмотки уп = ?п
= 1,7?1,9; в среднем = 1,8;
При p = 1, 2 и 3 и сокращенном шаге уп0,85 ?п
= 1,4?1,6; в среднем = 1,5;
Активное сопротивление одной фазы обмотки статора при 200С
. (1.3.41)
Активное сопротивление указанной обмотки в нагретом состоянии при 0С
(1.3.42)
, (1.3.43)
Где 750С - расчетная температура нагрева обмотки статора, 0С,-температурный коэффициент сопротивления.
Удельная магнитная проводимость для пазового потока рассеяния:
В случае овального паза (рис. 1.3.3)
, (1.3.44)
Где - коэффициент, учитывающий сокращение шага обмотки
м, (1.3.45)
м, (1.3.46)
В случае трапецеидального паза (рис.1.3.4),
, (1.3.47)
Где
м, (1.3.48)
м, (1.3.49)
м. (1.3.50)
Удельная магнитная проводимость для потоков рассеяния между вершинами зубцов статора
, (1.3.51)
, (1.3.52)
Где и - прорези пазов ротора и статора, м;
? = (0,1?0,3)10-3м - длина одностороннего воздушного зазора между расточкой статора и ротором,
м - зубцовый шаг ротора. (1.3.53)
Диаметр ротора
м. (1.3.54)
Удельная магнитная проводимость для потоков рассеяния вокруг лобовых частей обмотки статора
, (1.3.55)
Где, м - длина лобовой части обмотки
Тогда полная удельная магнитная проводимость для потоков рассеяния обмотки статора
. (1.3.56)
Индуктивное сопротивление рассеяния одной фазы обмотки статора
(1.3.57)
Индуктивное сопротивление цепи намагничивания, приведенное к числу витков обмотки статора
(1.3.58)
- - коэффициент воздушного зазора, в предварительных расчетах этот коэффициент может быть принят порядка 1,16?1,22; - коэффициент насыщения магнитной цепи двигателя ; в предварительных расчетах его можно принять 1,06?1,12.
Похожие статьи
-
Обмотка статор якорь электродвигатель Задание на расчет 1) Исходные данные: - Число фаз статора - m1; - Мощность на валу - P2, Вт; - Напряжение сети -...
-
Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать число и мощность трансформаторов для схем электроснабжения района, представленных на рис. 1.4, рис. 1.6, рис.1.7 и рис. 1.8, с исходными данными...
-
Введение - Расчет электродвигателей малой мощности
Проектирование электрической машины состоит из расчета и конструирования. Расчет машины в общем представляет собой математическую неопределенную задачу...
-
Введение резисторов в цепь ротора приводит к увеличению потерь мощности и снижению частоты вращения ротора двигателя за счет увеличения скольжения,...
-
Задачей данного раздела курсового проекта является определение потоков мощности по линиям выбранного варианта электрической сети и напряжений на шинах...
-
Баланс активной и реактивной мощностей - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Нагрузка электроснабжение потребитель трансформатор Определить нагрузки подстанций при следующих исходных данных: Таблица 1.3 - Исходные расчетные данные...
-
Приведенные затраты - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбор рационального варианта сети производится на основании технико-экономических расчетов и сопоставления конкурентоспособных вариантов по минимуму...
-
Составление схемы замещения и определение ее параметров Расчет токов короткого замыкания производится для выбора и проверки электрического оборудования,...
-
Выбор мощности и числа трансформаторов подстанции Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах низшего...
-
Главным параметром трансформатора является его мощность. Различают электромагнитную, полезную, расчетную и типовую мощности трансформатора....
-
Выбор вариантов схем соединения источника питания и пунктов потребления между собой Рассмотрим несколько вариантов развития распределительной сети:...
-
Провести проверку сети, приведенной на рис. 1.4, с исходными расчетными данными из табл. 1.12 по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах....
-
При сооружении линий в районах с толщиной стенки гололеда менее 20 мм целесообразно применение сталеалюминевых проводов облегченной конструкции (АСО)....
-
Выбор единичной мощности агрегатов К основному электрическому оборудованию электростанций относятся генераторы и трансформаторы. Количество агрегатов и...
-
Условие задачи - Расчет электрической цепи
Два электродвигателя переменного тока подключены параллельно к цепи с напряжением U2 И работают с низким коэффициентом мощности cos1. Измерительные...
-
Основным, но не единственным источником реактивной мощности в системе являются генераторы электростанции. Располагаемая реактивная мощность...
-
Целью данного раздела является уточнение баланса активной и реактивной мощностей в сети с учетом уточненных значений потерь активной и реактивной...
-
Задание № 6 - Расчет усилительного каскада и однофазного трансформатора
Расчет однофазного трансформатора с учетом частоты напряжения сети Исходные данные: Вариант Г P2, Вт 120 U1, Ом 120 U2, Ом 3,6 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ...
-
Любой электромеханический преобразователь можно рассматривать в установившемся и динамическом режиме. Модель в установившемся режиме, по сути, является...
-
Расчет токов и баланса мощностей электрической цепи
Задание 1. Найти искомые токи с помощью 1-го и 2-го законов Кирхгофа. 2. Найти эти же токи, пользуясь методом контурных токов. 3. Проверить правильность...
-
Существует несколько форм уравнения моментов, две из которых наиболее полезны: . Здесь Н С Т , В Р Т - максимальные величины напряженности и индукции...
-
I1 - I2 + I3 = 0 0,9 + j0,1 - (1,5 + j0,6) + 0,6 + j0,5 = 0 I1R1 + j(I1XL1) - j(I1XС1) + I2R2 - j(I2XС2) = E 16,668+ j2,808 + 1,404 +j8,334 + 1,56+ j9,27...
-
Сформировать схему электрических соединений для радиального варианта сети электроснабжения района, структурная схема которого приведена на рис. 1.3 а. В...
-
(17) Где - установленная мощность котельной, МВт. 4. Удельный расход топлива, электроэнергии, воды. Удельный расход топлива на 1 ГДж отпущенной теплоты:...
-
Выбор сечения проводов ЛЭП - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать сечения проводов сети, приведенной на рис. 1.4 с исходными данными из табл. 1.12. Определяем рабочие токи участков сети. Для участка 0-1:...
-
Расчет приближенного потокораспределения - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Проведем расчет потокораспределения радиального варианта сети в нормальном режиме максимальных нагрузок. Исходные данные для расчета берем из табл. 1.5....
-
Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций, приведенное к стороне ВН, и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на...
-
Выбор главной схемы электрических соединений подстанции - Расчет трансформаторной подстанции
При выборе главной схемы электрических соединений подстанции необходимо учитывать ее расчетную мощность, категории потребителей электроэнергии,...
-
Целью расчета установившихся режимов (электрического расчета) ЭС является определение параметров режима ветвей и узлов: потоков активной и реактивной...
-
Расчет электрических нагрузок подстанции По результатам ежегодных замеров определяется максимальные и минимальные значения тока для каждой из линий. Для...
-
Для обеспечения турбулентного режима номинальная площадь проходного сечения должна быть меньше рассчитанной. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося...
-
Электрический расчет - Районная электрическая сеть
Электрический расчет предлагается проводить для случая, когда известна максимальная нагрузка на шинах НН. Расчет режимов выполняется методом...
-
Технико-экономический расчет II варианта - Районная электрическая сеть
Потери в линиях (исходные данные для расчета по таблице 11) (6.8): Суммарные активные потери в линиях: Потери в трансформаторах те же, что и для варианта...
-
Расчет и выбор аппартов защиты и линий электроснабжения - Расчет электрических нагрузок цеха
1. ) Составляется расчетная схема ЭСН до электроприемника №2, подключенного к ШМА1 (рис. 2). Этот электроприемник - станок галтовачный, ; ; з =0,9;...
-
Вариант - 10 Категория ЭСН - 1 Электроприемники: № 1- 13 -18-20-22-26-29 Цех - 600 Требуется: - Составить схему ЭСН; - Рассчитать нагрузки и заполнить...
-
Выбор числа и мощности трансформаторов - Районная электрическая сеть
При проектировании электрических сетей на подстанциях всех категорий рекомендуется применять не более двух трехфазных трансформаторов. При определении...
-
Охрана труда и техника безопасности - Расчеты по проектированию силового электрооборудования
Выбор конструктивного выполнения и расчет заземляющего устройства (ЗУ) КТП В соответствии с 7, 1.7.98 КТП должна иметь глухое заземление нейтрали Т на...
-
Расчетная часть - Расчет трансформатора
1. Определим мощность, отдаваемую трансформатором в нагрузку: 2. В качестве материала сердечника выберем сталь 3412 (старое наименование Э23) толщиной...
-
Потребителями реактивной мощности (РМ) являются все электроприемники, у которых кривая синусоидального тока отстает от кривой синусоидального напряжения...
-
ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ - Разработка электрической части ТЭЦ
ГРУ 6 кВ Все соединения ГРУ 6 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения....
Статор, пазы, обмотка и ее электрические параметры. - Расчет электродвигателей малой мощности