Выбор главных размеров

Рассчитываем число пар полюсов:

p = = = 2; (1)

где.

f₁ — частота сети 50 Гц;

n₁ — синхронная частота вращения магнитного поля статора 1500 об/мин;

p = 2.

2p = 4.

Определяем высоту оси вращения по графику (через P₂ = 45 кВт) и округляем до ближайшего стандартного значения. По графику рис.6−7 h = 220 мм, ближайшее стандартное значение h = 225 мм. В зависимости от h по справочным данным (таблица 6−6) определяем внешний диаметр статора: D_a = (0,349 0,392) м; принимаем D_a = 0,392 м.

Рассчитываем внутренний диаметр статора:

D = K_D · D_a;

где.

K_D — коэффициент характеризующий отношение внутреннего и внешнего диаметра сердечника статора. Выбираем K_D в зависимости от серии проектируемого двигателя (4А) и количества полюсов (2p =4) по справочным данным (таблица 6−6) K_D = (0,64 0,68). Принимаем K_D = 0,64;

D_a — внешний диаметр статора.

D = 0,64 · 0,392 = 0,25 (м).

Рассчитываем полюсное деление (в метрах):

= ;

= (м).

Определяем расчетную мощность:

P' = P₂ · ;

где.

P₂ — номинальная мощность на валу двигателя, P₂ = 45 000 Вт;

k_E — отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению (определяем по графику рис.6−8 через D_a), k_E = 0,98;

— КПД (определяем по графику рис.6−9 через P₂), = 90% = 0,90;

cos — коэффициент мощности (определяем по графику рис.6−9 через P₂), cos = 0,9 .

по формуле (4):

P' = Вт.

Определяем электромагнитные нагрузки (предварительно, по графикам рис. 6−11 через D_a):

линейная нагрузка — A = 0,37· 10³ A/м;

индукция в воздушном зазоре — B = 0,77 Тл;

Данные нагрузки определяют расчетную длину сердечника и характеристики машины.

Расчетная длина магнитопровода:

l = ;

где P' - расчетная мощность;

k_B — коэффициент формы поля;

предварительно принимаем:

k_B = = 1,11;

D — внутренний диаметр статора;

— синхронная угловая скорость двигателя;

= 2· · = 2· · = 2*3,14* = 157;

= 157 (рад/с).

k_об1 — обмоточный коэффициент;

Для однослойных обмоток k_об1 = 0,95- 0,96.

A, B — Электромагнитные нагрузки.

по формуле (5):

l = (м).

Для проверки вычисляем отношение, которое определяет экономические данные машин, а также оказывает влияние на характеристики и условия охлаждения, для двигателя с 2p = 4 оно должно лежать в пределах от 0,8 до 1,2 по рис.6−14.

= ;

= ;

Полученное значение не находится в допустимых пределах, значит значения D и l_д найдены не верно, поэтому принимаем следующую большую из стандартного ряда высоту оси вращения h=280. Повторяем расчеты:

В зависимости от h по справочным данным (таблица 6−6) определяем внешний диаметр статора принимаем D_a = 0,530 м.

Рассчитываем внутренний диаметр статора:

D = K_D · D_a; (2)

где.

K_D — коэффициент характеризующий отношение внутреннего и внешнего диаметра сердечника статора. Выбираем K_D в зависимости от серии проектируемого двигателя (4А) и количества полюсов (2p =4) по справочным данным (таблица 6−6) K_D = (0,64 0,68). Принимаем K_D = 0,64;

D_a — внешний диаметр статора.

D = 0,64 · 0,530 = 0,33 (м).

Рассчитываем полюсное деление (в метрах):

=; (3)

= (м).

Определяем расчетную мощность:

P' = P₂ ·; (4)

где.

P₂ — номинальная мощность на валу двигателя, P₂ = 45 000 Вт;

k_E — отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению (определяем по графику рис.6−8 через D_a), k_E = 0,98;

— КПД (определяем по графику рис.6−9 через P₂), = 90% = 0,90;

cos — коэффициент мощности (определяем по графику рис.6−9 через P₂), cos = 0,9 .

по формуле (4):

P' = Вт.

Определяем электромагнитные нагрузки (предварительно, по графикам рис. 6−11 через D_a):

линейная нагрузка — A = 44· 10³ A/м;

индукция в воздушном зазоре — B = 0,77 Тл;

Данные нагрузки определяют расчетную длину сердечника и характеристики машины.

Расчетная длина магнитопровода:

l =; (5)

где P' - расчетная мощность;

k_B — коэффициент формы поля;

предварительно принимаем:

k_B = = 1,11; (6)

D — внутренний диаметр статора;

— синхронная угловая скорость двигателя;

= 2· · = 2· · = 2*3,14* = 157; (7)

= 157 (рад/с).

k_об1 — обмоточный коэффициент;

Для однослойных обмоток k_об1 = 0,91- 0,92.

A, B — Электромагнитные нагрузки.

по формуле (5):

l = (м).

Для проверки вычисляем отношение, которое определяет экономические данные машин, а также оказывает влияние на характеристики и условия охлаждения, для двигателя с 2p = 4 оно должно лежать в пределах от 0,46 до 0,7 по рис.6−14.

=; (8)

= ;

Полученное значение находится в допустимых пределах, значит значения D и l_д найдены верно.