Коррекция главных размеров статора

Проектные показатели	Вариант коррекции
	I	II	III	…
Di
nb
(ширина крайних пакетов)

7. Выбор величины воздушного зазора

Расчет величины воздушного зазора производится в соответствии
с графом (рис. 8).  

Рис. 8. Граф расчета величины воздушного зазора

7.1. Линейная нагрузка, А/м:

.

7.2. Величина воздушного зазора под серединой полюса, м:

,

где Х_d – синхронное сопротивление по оси d; .

Найденное значение   не должно быть ниже граничного , определяемого условиями изготовления и монтажа [5].

, м.

Одновременно проверяется условие > , определяемое допустимым уровнем потерь в полюсном наконечнике от зубцовых гармоник поля. Окончательное значение  округляется с точностью до 0.0005 м.

8. Расчет полюса и демпферной обмотки

Расчет выполняется в соответствии с графом (рис. 9).

Рис. 9. Граф расчета полюса и демпферной обмотки

8.1. Ширина полюсного наконечника, м:

.

8.2.* Высота полюсного наконечника, м:

8.3.* Ширина сердечника полюса, м:

.

8.4.* Высота сердечника полюса, м:

.

8.5. Число стержней демпферной обмотки (округляется до ближайшего целого числа)

.

8.6. Сечение стержня демпферной обмотки, мм²:

.

8.7. Диаметр стержня демпферной обмотки, мм:

.

Диаметр округляется с точностью до 0.5 мм.

Размеры демпферной обмотки корректируются по условию термической устойчивости

 > ,

где .

8.8. Шаг демпферной обмотки, м:

.

Для уменьшения добавочных потерь и исключения прилипания ротора при пуске число стержней  и их шаг  корректируют так, чтобы выполнялось условие

.

8.9. Площадь поперечного сечения короткозамыкающих колец, мм²:

8.10. Поперечные размеры короткозамыкающих колец, мм:

; .

Размеры колец  и  приводятся в соответствие со стандартными значениями шинной меди [12, табл. 3.4, 3.5].

8.11. Ширина шлица паза демпферной обмотки, м:

.

8.12. Высота шлица паза демпферной обмотки, м:

.

9. Расчет магнитной цепи

Расчет магнитной цепи выполняется с целью определения магнитодвижущей силы (МДС) обмотки возбуждения, необходимой для создания требуемого магнитного потока при холостом ходу и при номинальной нагрузке. Магнитную цепь для основного потока двигателя разбивают на
4 участка: спинка статора, зубцы статора, зазор, полюс ротора. В силу симметрии магнитной цепи расчет МДС производится на пару полюсов.
В табл. 6 приведены формулы для расчета размеров магнитной цепи.

Расчет магнитной цепи выполняется в соответствии со схемой заме щения (рис. 10).

Заданными являются первая гармоника основного магнитного потока  на холостом ходу

, Вб,

и МДС обмотки статора  по продольной оси

,

где ;

– коэффициент приведения обмотки статора по продольной оси; .

Поскольку характер распределения полного потока   отличается от синусоидального, то вводится коэффициент формы поля

.

Расчет коэффициента формы выполняется по формуле

,

где ;

       .

Часть потока , приходящегося на полюсный наконечник , определяет индукцию в зазоре и зубцах статора. Расчет потока   выполняется с помощью коэффициента приведения :

.

Величина  определяется по формуле

,

где

.

Наличие пазов на статоре и роторе создает дополнительное магнитное сопротивление для потока   в воздушном зазоре. Такой же эффект оказывают и радиальные вентиляционные каналы. Учет этих эффектов производится с помощью коэффициента Картера  путем соответствующего увеличения величины воздушного зазора (см. табл. 6).

,

где ;
; 
.

При расчете магнитной цепи необходимо также учесть потоки рассеяния  обмотки возбуждения, которые дополнительно нагружают полюсы:

,

где – коэффициент рассеяния обмотки возбуждения; .

Величина потока рассеяния зависит от коэффициента проводимости :

,

где ;

;

,

где ;                

;                  

;

Расчет магнитной цепи выполняется для режима холостого хода  и режима номинальной нагрузки . Для удобства вычислений весь расчет сведен в табл. 7. Магнитный поток при номинальной нагрузке   вычисляется по формуле

,

где ,

   – активное сопротивление обмотки статора, о. е.;

– индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, о. е.

Для расчета сопротивлений   и   используются соотношения:

1) ,

где ;

      .

2) ,

где ;

;

Потоки , I = 1,2 определяют соответствующие магнитные напряжения:

 – магнитное напряжение воздушного зазора;

 – магнитное напряжение зубцов статора;

 – магнитное напряжение спинки статора.

Сумма этих магнитных напряжений совместно с МДС обмотки статора определяет магнитное напряжение  на участке рассеяния полюсов:

,     i = 1,2.

Зная магнитное напряжение , находим коэффициент рассеяния

, i = 1,2;

и полный поток полюса

,   i = 1,2.

Потоку соответствует магнитное напряжение полюса  (см. табл. 7).

Результирующее магнитное напряжение, А:

,  i = 1,2.

Магнитное напряжение  определяет МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

, А.

10. Расчет перегрузочной способности

10.1. МДС обмотки возбуждения в режиме трехфазного короткого замыкания при номинальном токе статора, А:

^.

10.2. Кратность максимального синхронного момента

.

Если полученное значение  оказалось меньше заданной величины, то следует увеличить величину воздушного зазора  и повторить расчет магнитной цепи.

11. Расчет обмотки возбуждения

Расчет обмотки возбуждения выполняется в соответствии с графом
на рис.11.

Рис. 11. Граф расчета обмотки возбуждения

11.1. Ширина провода обмотки возбуждения, мм:

,

где ;

  .

Ширина провода обмотки возбуждения ограничивается:

· условием ее размещения в межполюсном пространстве:

;

где

· условием надежного крепления обмотки возбуждения на полюсе:

.

11.2.* Высота провода обмотки возбуждения, мм:

.

Размеры провода обмотки возбуждения приводятся в соответствие со стандартными значениями шинной меди [12, табл.3.4, 3.5], затем определяются сечения провода .

11.3. Средняя длина витка обмотки возбуждения, м,

11.4. Номинальное напряжение возбуждения, В:

 .

11.5. Число витков обмотки возбуждения

.

Число витков округляется с точностью до ½ витка.

11.6. Ток возбуждения холостого хода, А:

.

11.7. Ток возбуждения при номинальной нагрузке, А:

.

11.8. Плотность тока в обмотке возбуждения при номинальной нагрузке, А/мм²:

.

11.9. Перегрев обмотки возбуждения, ⁰С.

.

Номинальные значения напряжения и тока обмотки возбуждения должны быть приведены в соответствие с номинальными данными возбудителей, имеющимися в соответствующих каталогах. Номинальные данные тиристорных возбудителей приведены в табл. 8.

Таблица 8