Расчет трехфазного синхронного двигателя

Расчет трехфазного синхронного двигателя ...

Номинальные величины
Размеры статора
Зубцовая зона статора. Сегментировка
Пазы и обмотка статора
Воздушный зазор и полюсы ротора
Пусковая обмотка
и тд

Расчет трехфазного синхронного двигателя

55) м2.51. Диаметр стержня находим по (10.56), материал стержня — медь: м (11,95 мм).Вбираем м, тогда м.52. Зубцовый шаг на роторе определяется по (10.57). Принимаем м: м (26,6 мм)53. Проверяем условие (10.60) м;.Пазы выбраны круглые. Полузакрытые.54. Диаметр паза ротора м (12,1 мм).Раскрытие паза мм.55. Длина стержня по (10.61) м.56. Сечение короткозамыкающего сегмента м2 (339 мм2).По табл. П3.6 выбираем прямоугольную медь мм (сечение мм2).Расчет магнитной цепиДля магнитопровода статора выбираем сталь марки 1511 толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из стали марки Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщину обода (ярма ротора) принимают мм (см. выше) (см. приложение 1).57. Магнитный поток в зазоре по (10.62).По рис. 10.21 при и находим и .58. Уточненное значение расчетной длины статора по (10.64) равно: м; м;.59. Индукция в воздушном зазоре по (10.63), Тл,.60. Коэффициент воздушного зазора статора по (10.67).61. Коэффициент воздушного зазора ротора по (10.67).62. Коэффициент воздушного зазора по (10.66).63. Магнитное напряжение воздушного зазора по (10.65), А,.64. Ширина зубца статора на высоте 1/3 от его коронки по (10.70) м; м.65. Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 по (10.69), Тл,.66. Магнитное напряжение зубцов статора по (10.68), А,.67. Индукция в спинке статора по (10.74), Тл,.68. Магнитное напряжение спинки статора по (10.72), А,; м; — по рис. 10.22.69. Высота зубцов ротора по (10.76) м.70. Ширина зубцов ротора по высоте от его коронки по (10.78)71. Индукция в зубце ротора по (10.77), Тл,.72. Магнитное напряжение зубцов ротора по (10.75), А,.73. Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечника полюсов по (10.81).74. Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников по (10.82)где м; м; м.75. Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями по (10.83).76. Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния.77. Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника, А,.78. Поток рассеяния полюса по (10.80), Вб,.79. Поток в сечении полюса у его основании, Вб,.80. Индукция в полюсе по (10.84), Тл,.81. Магнитное напряжение полюса по (10.79), А,,где м.82. Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора по (10.86), А,.83. Индукция в ободе магнитного колеса (ярме ротора), по (10.88), Тл,.84. Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса по (10.87), А,,где м.85. Сумма магнитных напряжений сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А,.86. Сумма магнитных напряжений всех участков магнитной цепи, А, (10.89).Результаты расчета магнитной цепи сведены в табл. 10.17.При переводе магнитных напряжений и потоков и в относительные единицы за базовые значения соответственно приняты МДС и при .По табл. 10.17 на рис. 10.46 построена в относительных единицах характеристика холостого хода . На этом же рисунке приведена нормальная характеристика холостого хода.Рис. 10.46. Характеристика холостого хода:1 — расчетная характеристика;2 — нормальная характеристикаТаблица 10.17. Результаты расчета магнитной цепиРасчетная величинаЕдиница величины и 0,511,11,21,3В173434683814,84161,64508,4Вб0,02270,04540,050,05450,0591Тл0,4280,860,9411,0261,112А12312462,32708,52954,73201Тл0,81,61,761,922,08А/м2546700190002900061000А18,8495,8140621464514Тл0,621,231,351,481,60,630,420,40,320,3А/м156810141033706700А14,349,682,3157293,5Тл0,761,531,681,841,99А/м380271062301340026200А5,3638,2187,8188,9369,4А1269,53045,94284,65446,68377,9Вб0,00340,00830,0120,0150,023Вб0,0260,05370,0620,070,082Тл0,731,491,721,932,28А/м363211047521250837167А/м64,25373,584122146578А182,5372,5430482,5570Тл0,6221,2761,471,631,95А/м5061500262045509600А32,897,2169,8294,8622А279,5843,21440,82991,37770А1549388857258437,916148—0,39811,472,174,15—0,5751,181,371,541,81—0,0750,180,270,340,510,3260,781,11,42,150,0720,220,370,7721,031,241,581,842,62Примечания.1. При определении магнитного напряжения зубцов в тех случаях, когда (или ), учитывалось ответвление потока в паз по коэффициентам:для статорадля ротора2. При Тл магнитное напряжение полюса определялось по трем сечениям.Параметры обмотки статора для установившегося режима87. Средняя длина витка обмотки статора м.88. Длина лобовой части обмотки статора по (9.139)—(9.143) и рис. 9.49 м.где =0,0071 м — ширина проводника; и — по рис. 9.49.89. Активное сопротивление обмотки статора по (10.95) Омпри =200 С; Омпри =750 С.90. Активное сопротивление обмотки статора в относительных единицах по (10.96)Ом.91. Индуктивное сопротивление рассеяния по (10.97)Ом.92. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния по (10.98).Коэффициент магнитной проводимости между стенками паза по табл. 9.24Размеры паза по рис. 8.50, и 10.44: см; см; см; см.При по (9.156) и (9.158) и :;.Коэффициент магнитной проводимости по коронкам зубцов по (10.99)При из рис. 10.26 93. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния по (9.159)94. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния по (10.100)95. Индуктивное сопротивление рассеяния в относительных единицах.96. Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря в относительных единицах по (10.102)где Апо (10.90); из рис. 10.24. По характеристике холостого хода (см. табл. 10.17) для МДС А.Для ЭДС 97. Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря в относительных единицах по (10.103) по рис. 10.2498. Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси в относительных единицах99. Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси в относительных единицахМагнитодвижущая сила обмотки возбуждения при нагрузке100. По табл. 10.17. на рис. 10.47. построены частичные характеристики намагничивания , а на рис. 10.48 — зависимость .Рис. 10.47. Частичные характеристики намагничивания Рис. 10.48. Зависимость Из векторной диаграммы диаграммы для номинального режима и (рис. 10.49) определяем .Рис. 10.49. Векторная диаграмма для номинальной нагрузкиИз рис. 10.48 по находим , а затем из рис. 10.25 и .101. Для дальнейшего построение векторной диаграммы определяем МДС:,где — базовое значение МДС возбуждения (соответствует ).По найденной МДС из характеристики определяемая ЭДС (см. рис. 10.47), отложив которую на векторной диаграмме, получим направление, а затем и модуль Находим Из характеристики по определяем 102. Полная МДС реакции якоря по продольной оси, А,По сумме из характеристики определяем Поток полюса Из характеристики по потоку определяем .103. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке, А,104. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения, А,Обмотка возбужденияВыбираем однорядную обмотку с лобовой частью в виде полуокружности. Изоляция класса нагревостойкости B.105. Средняя длина витка обмотки возбуждения где м, м; м.Для питания обмотки возбуждения по табл. 10.10 выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ -65-320 ( В, А). Напряжение на кольцах с учетом переходного падения напряжения в щеточном контакте принимаем В.106. Сечение проводников обмотки возбуждения (предварительное значение) по (10.107)м2,где 107. Ток возбуждения по (10.111) А.Принимаем А/м2.108. Число витков обмотки возбуждения по (10.112)109. Меньший размер прямоугольного проводника обмотки возбуждения по (10.114), м,.Принимаем м; м. По приложению 3 выбираем проводник с размерами мм (м2).110. Расстояние между катушками соседних полюсов по (10.116)111. Плотность тока в обмотке возбуждения (уточненное значение) А/м2.112. Превышение температуры обмотки возбуждения по (10.119); м/с.113. Уточненное значение высоты полюса м.Так как расхождение с ранее выбранной высотой м составляет 1,5%, то пересчет магнитного напряжения полюса не производим.114. Активное сопротивление обмотки возбуждения по (10.120) Ом; Ом.115. Напряжение на кольцах обмотки возбуждения при номинальной нагрузке и C по (10.121) В.116. Коэффициент запаса возбуждения по (10.122).Параметры и постоянные времени117.