Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Число пазов ротора асинхронного двигателя

Форма пазов статора:

а) полузакрытый трапецеидальный

б) полуоткрытый прямоугольный

в) открытый прямоугольный

Таблица 5

Выбор формы паза статора и его типа обмотки

h	2p	Форма пазов статора	Тип обмотки статора
h	2p	Форма пазов статора	Тип обмотки статора
50 - 132	2; 4; 6; 8	Трапецеидальные	Однослойная всыпная;
160	2; 4; 6; 8	То же	Двухслойная всыпная; Однослойная всыпная
180 - 250	2; 4; 6; 8	То же	Двухслойная всыпная; Одно-двухслойная всыпная; Двухслойная всыпная
280 - 355	2; 4; 6; 8; 10; 12	Прямоугольные полуоткрытые; Трапецеидальные полузакрытые	Двухслойная из жестких полукатушек; Двухслойная концентрическая всыпная

Примечание: для двигателей исполнения по способу защиты IP23 рекомендуемые значения магнитной индукции следует увеличить на 8%

Форма пазов ротора:

а) полузакрытый овальный

б) и в) закрытый овальный

г) закрытый лопаточный (бутылочный)

Таблица 6

Выбор формы паза ротора и его типа обмотки

h	2p	Форма пазов статора
h	2p	Форма пазов статора
50-132	2; 4; 6; 8	а
160-225	2; 4; 6; 8	а б
250	2; 4; 6; 8	г а
280-355	2; 4; 6; 8; 10; 12	г б

Примечание для таблиц: Формы пазов статора и ротора можно выбрать опираясь на материал, изложенный на странице 175 (358), 183 (371).

Тогда:

, где m – число фаз

Двухслойные обмотки применяются практически во всех машинах переменного тока, мощностью от 15-16 кВт и до крупных гидро- и турбогенераторов. Только некоторые уникальные турбогенераторы большой мощности с непосредственным охлаждением меди статора имеют однослойные обмотки. Следовательно, в нашем случае разумнее применить двухслойную обмотку.

Основным достоинством двухслойных обмоток является возможность использовать укорочение шага для подавления высших гармоник в кривой ЭДС. Кроме того, двухслойные обмотки имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с однослойными, например по количеству возможных вариантов выполнения параллельных ветвей, дробного числа пазов на полюс и фазу, равномерности расположения лобовых частей катушек и др.

Окончательное значение зубцового деления

будет определено как:

м.

При определении числа эффективных проводников в пазу руководствуются следующим:должно быть целым, а в двухслойной обмотке желательно, чтобы оно было кратным двум. В первую очередь определяем предварительное число эффективных проводников в пазупри условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют (а = 1).

Изначально определяем номинальный ток обмотки статора (формула 6-18, 9.18):

А.

Теперь рассчитаем предварительное число эффективных проводников в пазу по формуле 6-17 (9.17):

Полученное значение не округляют до целого, а находят такое число параллельных ветвей обмоткиа, при котором число эффективных проводников в пазу либо будет полностью удовлетворять отмеченным условиям, либо потребует лишь незначительного изменения:

Принятое на данном этапе расчета число параллельных ветвей а в дальнейшем, при выборе размеров и числа элементарных проводников, пожжет быль изменено. В этом случае пропорционально меняется так же и .

Окончательное число витков в фазе обмотки рассчитывается по формуле 6-20 (9.20):

Окончательное значение линейной нагрузки определяем по формуле 6-21 (9.21):

А/м.

В машинах мощностью свыше 15-16 кВт обмотки выполняются двухслойными, а при механизированной укладке применяют одно-двухслойные или двухслойные концентрические обмотки, которые могут быль уложены в пазы без подъема шага. А обмоточный коэффициент рассчитывается в зависимости от принятого укорочения шага обмоткии числа.

В двухслойных обмотках асинхронных двигателей шаг выполняют в большинстве случаев с укорочением, близким к

. На графике, изображенном на рисунке 3-11 (3.12), показана область наиболее распространенных в практике значений укорочения

, при которых достигается значительное уменьшение гармоник (

или

) при относительно малом уменьшении ЭДС первой гармоники. В практике почти все машины, кроме машин малой мощности, выполняют с обмоткой, имеющей укороченный шаг.

По таблице 3-13 (3.16) или по формуле 3-6 (3.13) находят коэффициент распределения (для первой гармоники трехфазных машин):

Коэффициент укорочения для первой гармоники (формула 3-4 (3.6) или график рис.3-11 (3.12)):

Находят обмоточный коэффициент (формула 3-3 (3.5)):

Окончательно определяют значения потока Ф (формула 6-22 (9.22)) и индукцию в воздушном зазоре (формула 6-23 (9.23)):

, Вб;

, Тл.

С точки зрения повышения использования активных материалов плотность тока

должна быть выбрана как можно большей, но при этом возрастают потери в меди обмотки. Увеличение потерь сказывается на температуре обмотки и на КПД двигателя. В асинхронных двигателях общего назначения влияние плотности тока на нагрев обмотки более существенно, чем на КПД.

Нагрев пазовой части обмотки зависит от произведения линейной нагрузки на плотность тока (). Поэтому выбор допустимой плотности тока производят с учетом линейной нагрузки двигателя (формула 6-25 (9.25)):

, А/м2.

Сечение эффективных проводников определяют, исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке:

В том случае, если расчетная площадь сечения эффективного проводника превосходит площадь поперечного сечения рекомендуемого, то эффективный проводник следует разделить на несколько элементарных.

Пусть эффективный проводник будет состоять из трех элементарных , тогда, исходя из формулы 6-26 (9.26):

, мм2.

На основании полученных данных выбирают обмоточный провод (приложение 3, таблица П-28 (П3.1)) с параметрами:

мм; мм;мм2;

мм2.

Тогда окончательное значение плотности тока в обмотке статора будет рассчитываться по формуле 6-27 (9.27):

, А/м2.

studfiles.net

5.3 Расчет параметров статора

Число пазов статора.

Определение размеров зубцовой зоны статора начинают с выбора числа пазов z1. Число пазов статора неоднозначно влияет на технико-экономические показатели машины. Если увеличивать число пазов статора, то улучшается форма кривой ЭДС и распределение магнитного поля в воздушном зазоре. В тоже время уменьшается ширина паза и зубца, что приводит к снижению коэффициента заполнения паза медью, а в машинах небольшой мощности может привести к недопустимому снижению механической прочности зубцов. Увеличение числа пазов статора увеличивает трудоёмкость выполнения обмоточных работ, увеличивается сложность штампов, а их стойкость снижается.

Рисунок 9 – Зависимость величины зубцового шага от значения полюсного деления статора со всыпной обмоткой

Предварительный выбор зубцового деления t1осуществляется по рисунку 9, где зона 1 определяет возможные значения t1 для двигателей с высотой оси вращения h до 90 мм; зона 2 – от 90 до 250 мм и зона 3 для многополюсных двигателей, h более 280 мм. Из рисунка следует выбирать не одно значение зубцового деления, а пределы значений t1min÷t1max.

Тогда возможные числа пазов статора

(5.7)

Окончательно число пазов статора z1 принимается из полученных пределов с учетом, что число пазов, приходящееся на фазу и полюс, должно быть целым:

(5.8)

Тогда зубцовый шаг статора

(5.9)

должен быть не менее 6÷7 мм для двигателей с высотой оси вращения h до 56 мм.

Число проводников в пазу. Количество эффективных проводников un1 вначале определяется при условии, что число параллельных ветвей в обмотке равно единице (а1 = 1), а номинальный ток обмотки статора I1н = S·103/ m1Uф1:

(5.10)

где А – принятое ранее значение линейной нагрузки.

Число un1 округляем до целого. Величина а1 зависит от типа обмотки и числа полюсов.

Число витков в фазе обмотки

(5.11)

Окончательное значение линейной нагрузки

(5.12)

Оно должно незначительно отличаться от принятого ранее; в противном случае надо изменить число эффективных проводников в пазу.

Сечение эффективных проводников определяют, исходя из допустимой плотности тока jдоп, которая для мягких секций принимается в пределах jдоп = 5,0÷6,5 А/мм2 для машин мощностью 1÷100 кВт (большая плотность для машин меньшей мощности).

При определении сечения обмоточных проводников следует учитывать, что для всыпных мягких обмоток, закладываемых в полузакрытые пазы, могут быть использованы провода круглого сечения диаметром не более 1,8 мм (в сечении этому диаметру соответствует площадь около 2,5 мм2), чтобы проводники легко проходили в паз через его щель. При невыполнении этого условия эффективный проводник разделяют на несколько элементарных

(5.13)

где nэл1 – число элементарных проводников в одном эффективном.

Далее выбираются стандартное сечение проводника Sс1, ближайшее к S′; марка провода; диаметры и сечения “голого” и изолированного проводов d, dиз, Sс, Sиз. Для высыпных обмоток якоря с полузакрытыми пазами следует выбрать круглый провод марки ПЭТВ при классе нагревостойкости изоляции В или ПЭТ – 155 при классе нагревостойкости F. Необходимые данные приведены в приложении Б-3.

При расчете прямоугольного провода и укладке его в открытых или полуоткрытых пазах следует обратиться к соответствующей справочной литературе.

Уточняется плотность тока, А/мм2, по формуле

(5.14)

Она должна находиться в рекомендованных выше пределах.

Размеры паза, зубца и пазовая изоляция.

Общее число проводников в пазу

(5.15)

Площадь, занимаемая проводниками, мм2

(5.16)

Свободная площадь паза

(5.17)

где Kз – коэффициент заполнения свободной площади паза изолированными проводниками. Для обмоток в машинах мощностью 0,6÷100 кВт рекомендуется принимать Kз = 0,68÷0,74.

В современных машинах, как правило, при всыпных обмотках используются трапецеидальные пазы, так как в этом случае активная зона машины оказывается использованной наилучшим образом. Размеры пазов должны быть такими, чтобы зубцы имели параллельные стенки (приложение 3).

При выборе пазов другой конфигурации следует обратиться к соответствующей справочной литературе.

Эскиз паза рекомендуется выполнять в следующем порядке:

выбрать масштаб;
провести из общей точки две дуги радиусами, соответствующими внутреннему D/2 и внешнему Dа /2 диаметрам статора;
рассчитать угол между осями соседних пазов (360°/Z1), под этим углом из центра окружностей в пределах сердечника статора провести оси середин пазов, между ними посередине также нанести оси зубцов;
провести параллельно осям зубцов линии стенок зубцов с расстоянием между ними bz1 = 6÷8 мм.
выбрать высоту паза hп1 или зубца hz1 такой, чтобы произведение полусуммы нижнего и верхнего оснований трапеции на высоту h2 равнялось свободной площади паза Sп1.

Остальные размеры можно уточнить в справочной литературе (в рамках данной работы допускается выбрать из соображений наглядности).

Рекомендуется на эскизе показать два паза. На одном поставить все размеры паза и зубца, на другом показать заполнение проводниками и изоляцией, что должно найти отражение в спецификации паза (приложение 4).

После того, как определена глубина паза hп1 или высота зубца hz1, необходимо определить высоту ярма статора, м

5.18

Следует проверить индукцию в зубце Bz и в ярме Вc по формулам (5.35) и (5.36).

Воздушный зазор является одним из основных размеров асинхронного двигателя, так как он влияет на энергетические и виброакустические показатели, на использование активных материалов и надёжность машины. Поэтому, правильный выбор его во многом определяет качество будущего двигателя.

Требования к размерам воздушного зазора неоднозначны. При уменьшении зазора снижается намагничивающая сила и ток намагничивания, а, следовательно, повышается коэффициент мощности двигателя. Вместе с тем увеличивается дифференциальное рассеяние и индуктивное сопротивление рассеяния обмоток, увеличиваются поверхностные и пульсационные потери в стали зубцов, что приводит к уменьшению фактического коэффициента полезного действия двигателя и увеличивается нагрев обмоток. При этом увеличивается уровень шума и вибраций магнитного происхождения, возрастает нагрузка на вал и подшипники от сил магнитного притяжения, возникает опасность задевания ротора о статор.

Поверхностные и пульсационные потери в стали зубцов зависят от амплитуды и частоты пульсаций магнитного потока в зазоре. Частота пульсаций пропорциональна частоте вращения ротора. Поэтому в быстроходных машинах добавочные потери в стали, могут быть значительными. Чтобы этого не произошло, в быстроходных машинах зазор выполняют большим, чем в тихоходных.

Для двухполюсных двигателей (2р = 2) мощностью до 20 кВт воздушный зазор определяют по формуле:

, (5.19)

а при числе полюсов 2р ≥ 4 - по формуле:

. (5.20)

Для двигателей средней и большой мощности

. (5.21)

Размер воздушного зазора асинхронного двигателя округляют до 0.05 мм, если

 ≤ 0.5 мм и до 0,1 мм, если  > 0.5 мм.

Таким образом, воздушный зазор может принимать значения (мм): 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 и т. д.

studfiles.net

2.1 Число пазов статора. Асинхронный двигатель с фазным ротором

4.1 Число пазов ротора. Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

Число - паз - ротор

Cтраница 2

Выбор числа пазов ротора производится в соответствии с вышеизложенным. [16]

При выборе числа пазов ротора необходимо исключить числа, при которых возможно возникновение особенно сильных синхронных моментов. [17]

Поэтому при выборе числа пазов ротора для бесшумной работы необходимо рассматривать отдельно машины малых, средних и больших мощностей. [19]

При короткозамкнутом роторе выбор числа пазов ротора является весьма важной задачей. При неправильном выборе наблюдаются явления застревания или прилипания ротора при пуске. Это прилипание получается, если число пазов ротора равно числу пазов статора Z2 Zt. Если Z2 много больше Zv то наблюдаются застревания ротора при разгоне на малых скоростях. Поэтому желательно, чтобы число пазов Z2 было меньше, чем 1 25 ( Z, - f - р), где р - число пар полюсов. [20]

Для сверхвысокоекоростных двигателей малой мощности ечетные числа пазов ротора выгодны благодаря отсутствию провалов на кривой момента от синхронных моментов, однако в этом случае следует иметь в виду возможность появления шумов. [21]

Под обмоточными данными ротора обычно понимают число пазов ротора 22, число пазовых делений zn, размеры пазов и меди, основные размеры самого ротора. Все эти данные необходимы для конструирования ротора с обмоткой. [22]

Число фаз обмотки / п2 равно числу пазов ротора z2, причем в каждую фазу входят один стержень и прилегающие к нему участки короткозамыкающих колец. [24]

Выражение ( 6 - 23) для числа пазов ротора является общим для двигателей реактивного типа. При отсутствии открытых пазов на статоре ( когда раскрытие пазов статора несущественно и можно считать, что Zi0) число пазов ротора равно числу полюсов обмотки, что характерно для обычных синхронных реактивных двигателей. [25]

Число сегментов в ободе должно нацело делить число пазов ротора. Так как стыки одного слоя сегментов должны быть сдвинуты относительно стыков следующего слоя, то стремятся к тому, чтобы число пазов в сегменте делилось на два или на три. [27]

К выбранному числу пазов статора Zs подбирают число пазов ротора ZR. Так как беличья клетка ротора выполняется из алюминия заливкой под давлением, то практически число пазов ротора не влияет на трудоемкость заливки. Вместе с тем при увеличении ZK удорожается изготовление штампа. [28]

Помимо влияния на паразитные моменты, выбор числа пазов ротора оказывает влияние на уровень вибрации и магнитного шума асинхронного двигателя. [29]

При зубчатом роторе и гладком статоре, когда число пазов ротора выбирается согласно Zr - 2ps, имеем случай явнополюснои синхронной машины. [30]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Число - паз - статор

Cтраница 1

Число пазов статора у различных машин может быть разным, но обязательно кратным шести. Три обмотки равномерно распределяются по всей окружности железа статора. Таким образом, на каждую из трех обмоток приходится по 8 пазов, по 4 паза на каждую половину обмотки. [2]

Число пазов статора в любой обмотке асинхронных машин должно бШь кратно числу фаз, а число q Zl / ( 2pm) в большинстве асинхронных машин должно быть целым. В отдельных случаях это правило может быть нарушено, однако необходимо иметь в виду, что обмотки с дробным q при сравнительно небольших числах пазов и полюсов, характерных для большинства асинхронных двигателей, приводят к некоторой асимметрии МДС. Окончательное значение / Zl irD / ( 2pmq) не должно выходить за указанные выше пределы более чем на 10 % и в любом случае для двигателей с h 56 мм не должно быть менее 6 - 7 мм. [4]

Число пазов статора в любой обмотке асинхронных машин должно быть кратно числу фаз, а число q Zi / 2pm в большинстве асинхронных машин должно быть целым. [6]

Число пазов статора в любой обмотке асинхронных машин должно быть кратно числу фаз, а число q Zil ( 2pm) в большинстве асинхронных машин должно быть целым. [8]

Числа пазов Z статора и Z2 ротора следует выбирать таким образом, чтобы в машине отсутствовали пульсирующие моменты, вибрационные силы и силы одностороннего тяжения. Наряду с этим выбранное число пазов ротора должно удовлетворять условию отсутствия добавочных асинхронных моментов, искажающих механическую характеристику двигателя и затрудняющих его пуск. [9]

Число пазов статора гг у двухслойной обмотки всегда должно быть кратно числу фаз т и числу параллельных ветвей аг. Для однослойной обмотки число пазов гг при том же значении m и ал будет в два раза больше, чем для двухслойной. [10]

Число пазов статора трехфазной машины не может быть произвольным. [12]

Соотношение числа пазов статора и ротора определяет порядковое число силовых волн ( тг) и оказывает решающее влияние на снижение магнитных возмущающих сил асинхронных двигателей. [13]

Соотношение чисел пазов статора и ротора, как следует из приведенных выше рассуждений, оказывает решающее влияние на рабочие свойства короткозамкну-тых двигателей. Это касается главным образом величины добавочных асинхронных и синхронных моментов, радиальных сил тяжения и добавочных потерь. [14]

Неудачно выбрано число пазов статора и ротора. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Выбор - число - паз - ротор

Cтраница 1

Выбор числа пазов ротора производится в соответствии с вышеизложенным. [1]

При выборе числа пазов ротора необходимо исключить числа, при которых возможно возникновение особенно сильных синхронных моментов. [2]

Поэтому при выборе числа пазов ротора для бесшумной работы необходимо рассматривать отдельно машины малых, средних и больших мощностей. [4]

Помимо влияния на паразитные моменты, выбор числа пазов ротора оказывает влияние на уровень вибрации и магнитного шума асинхронного двигателя. [6]

Ниже на примерах показано, как должен производиться выбор чисел пазов ротора для малошумного электродвигателя. [8]

Одним из основных моментов при проектировании роторных коротко-замкнутых клеток является выбор числа пазов ротора гг. Число пазов короткозамкнутой клетки ротора должно выбираться с учетом того, что при неблагоприятном соотношении между числами пазов статора гг и ротора z2 могут возникнуть неблагоприятные явления при пуске и работе асинхронных двигателей. В частности, при пуске и реверсе могут иметь место дополнительные паразитные синхронные и асинхронные моменты вращения, а в работе - повышенная вибрация и магнитный шум. [9]

При проектировании зубцовой зоны короткозамкнутых роторов особое внимание следует уделять выбору числа пазов ротора. [11]

При проектировании зубцовой зоны Короткозамкнутых роторов особое внимание следует уделять выбору числа пазов ротора. [13]

При проектировании зубцовой зоны короткозамкнутых роторов особое внимание следует уделять выбору числа пазов ротора. [15]

Страницы: 1 2

www.ngpedia.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Число пазов ротора асинхронного двигателя

Форма пазов статора:

Форма пазов ротора:

5.3 Расчет параметров статора

2.1 Число пазов статора. Асинхронный двигатель с фазным ротором

Похожие главы из других работ:

6. КИДУ со скосом пазов

2.4 Коррекция главных размеров статора по уровню6 индукции в воздушном зазоре, зубцах и спинке статора:

2. Определение числа пазов, витков, и сечения провода обмотки статора

2.1 Возможные числа пазов статора находятся в диапазоне

3.2 Паз статора

4.1 Число пазов ротора

7.1 Масса стали ярма статора и зубцов статора и ротора

9.16 Дополнительное раскрытие пазов статора и ротора, учитывающие уменьшение потока пазового рассеяния из-за насыщения

9.16а. Дополнительное раскрытие пазов статора и ротора, учитывающие уменьшение потока пазового рассеяния из-за насыщения

Размеры пазов и зубцов статора

Раздел 2. Проектирование приспособления для фрезерования шпоночных пазов

2.2 Расчет числа пазов, параметров обмотки якоря

2.3 Сердечник статора

3. Обмотка статора

4.2 Зубцы статора

4.1 Число пазов ротора. Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

Похожие главы из других работ:

2.1 Число пазов статора

6. КИДУ со скосом пазов

3.1 Расчёт ротора

1.2 Конструкция ротора Р-700

1.3 Монтаж ротора

3. Ремонт ротора

2. Определение числа пазов, витков, и сечения провода обмотки статора

2.1 Возможные числа пазов статора находятся в диапазоне

9.16 Дополнительное раскрытие пазов статора и ротора, учитывающие уменьшение потока пазового рассеяния из-за насыщения

9.16а. Дополнительное раскрытие пазов статора и ротора, учитывающие уменьшение потока пазового рассеяния из-за насыщения

Размеры пазов и зубцов статора

Раздел 2. Проектирование приспособления для фрезерования шпоночных пазов

2.3 Расчет ротора

2.2 Расчет числа пазов, параметров обмотки якоря

3. РАСЧЕТ РОТОРА

Число - паз - ротор

Число - паз - ротор

Число - паз - статор

Число - паз - статор

Выбор - число - паз - ротор

Выбор - число - паз - ротор

Смотрите также