Обмер магнитопровода трехфазного АД и обработка полученных данных (тема2)

1.

2.

3.

Поверочный расчет выполняется:
2.1.1 – для ЭД, неохваченных альбомом
обмоточных данных, для проверки соответствия
фактических обмоточных данных заводскому
паспорту ЭД.
2.1.2 – для ЭД, с измененными (по отношению к
исходным
значениям)
энергетическими
показателями или с переводом ЭД на другую
частоту вращения (как следствие – меняются
обмоточные данные).

4.

2.1.3 - при изменении коэффициента заполнения
паза (в этом случае выполняется оценка влияния
на
мощность
изменение
обмоточных
и
конструктивных обмоточных данных (размеров
провода; числа витков, заложенных в паз, вида
пазовой изоляции и др.)).
2.1.4 - при изменении материала провода (в этом
случае также выполняется оценка влияния этой
замены на мощность ЭД).
2.1.5 - для
параметров ЭД.
определения
(восстановления)

5.

6.

Расчеты асинхронного двигателя начинают с обмера магнитопровода
ремонтируемой машины. Измерения выполняются с помощью линеек,
штангенциркулей, угольников и других приспособлений.
При этом определяются следующие данные:
D— внутренний диаметр сердечника статора, мм;
Da— внешний диаметр сердечника статора, мм;
l— полная длина сердечника статора;
δ— толщина листов стали, мм; также, устанавливается род изоляции между
листами электротехнической стали
(лак; оксидная пленка, реже - без изоляции);
z — число пазов (зубцов), шт.
Также, в зависимости от конфигурации формы паза,
снимаются основные размеры, относительно
которых в дальнейшем определяется его площадь.
Вместе с размерами магнитопровода асинхронного
двигателя для расчета обмотки необходимо иметь в
наличии данные по техническим условиям заказчика:
n— частота вращения магнитного поля статора, об/мин ;
Uф— фазное напряжение обмотки статора, В;
f — частота тока, Гц;
Y/Δ— схема соединения фазных обмоток
(звезда/треугольник) .

7.

Основываясь на данных
обмера магнитопровода
трехфазного асинхронного
двигателя, определяют
площади магнитной
системы асинхронного
двигателя:
1) -полюса в воздушном
зазоре (Qδ, м2);
2) - полюса в зубцовой
зоне статора (Qz, м2 );
3) - поперечного сечения
спинки статора (Qc, м2);
4) - паза в свету (Qп, мм2 ).
Площади 1-3 необходимы
для расчета магнитных
нагрузок (В, Тл),
площадь 4 — для расчета
сечения
обмоточного
провода (Пр, мм2).

8.

2.3.1 Площадь полюса в воздушном зазоре
Qδ l p
πD
где τ— полюсное деление (ширина полюса в воздушном зазоре), м; τ
2P
60 f
Р — количество пар полюсов, шт.
P
n
lр— расчётная длина сердечника статора (без поперечных
каналов для его охлаждения)
l p l b k n k
bk и nk — соответственно, ширина поперечных каналов (м) и их число;
l p l
если дополнительных каналов на охлаждение нет, то:

9.

2.3.2 Площадь полюса в зубцовой зоне статора
В зубцовой зоне статора магнитный поток протекает только по листам
электротехнической стали, так как ее магнитная проницаемость μ много больше, чем
изоляции (сталь — μ ≈5–15 тыс., изоляция — μ ≈ 1). Следовательно, длина
магнитопровода l, а значит и площадь полюса в зубцовой зоне Qz сократятся (на
площадь, занимаемую изоляцией). Отсюда Qz будет равна произведению активной
площади зубца на количество зубцов в полюсе, м2:
Qz Q1z N z
где Q1— площадь одного зубца, м2; Nz— количество зубцов под полюсом, шт.
Q1z la bz
где la — активная длина магнитопровода (без изоляции листов), м,
bz — расчетная средняя ширина зубца, м;

10.

lа К с l р
где Кc — коэффициент, учитывающий заполнение пакета магнитопровода сталью,
зависящий от рода изоляции и толщины листов стали
Толщина листов стали
статора , мм
δ
0,5
0,35
Род изоляции, Кc
лак
0,93
0,9
оксидная плёнка
0,95
0,93
1
bz
2bz' bz''
3
'
''
где bz и bz — ширина зуба
соответственно в узком и широком
местах, м.

11.

'
''
Где находится узкое (bz ) и где широкое ( bz ) место у профиля зуба, зависит от размеров
магнитопровода и формы паза, поэтому, вначале находятся размеры зуба у расточки
статора b*, а затем у его основания b**.
Ширина зуба у расточки:
π( D 2e b' )
*
bz
b'
z
Ширина зуба у основания:
bz**
π[( D 2h) b]
b
z
По полученным значениям величин b* и b** находятся: ширина зубца в узком
месте bz' и в широком — bz''
Количество зубцов под полюсом определяется из выражения:
z
Nz
2P

12.

2.3.3 Площадь магнитопровода в спинке статора
Площадь спинки статора, перпендикулярная
магнитному потоку Ф, равна произведению ее
высоты hС на активную длину магнитопровода lа
Qc h c l a
hc – высота спинки статора;
Da ( D 2h)
hс
2
la – активная длина магнитопровода
lа К с lр

13.

2.3.4 Площадь паза в свету
Площадь паза в свету необходима для определения сечения обмоточного провода
b
r
b
b′
b′
h
e
b
bш
b′
b′
bш
h
b′
e
bш
bш
b′
b′
h′
h
h
e
e
bш
h
e
bш
Bш
e
b′
h
e
h
b
h
e
bш
bш
h′
b — большой размер ширины паза, мм; b’— меньший размер ширины паза, мм;
bш – ширина шлица паза, мм; h — полная высота паза, мм; е — высота усика паза,
мм; r— радиус закругления углов, мм; h' — высота трапеции. В профилях 5–8
размеры b и b’ равны (b= b’ ).

14.

b — большой размер ширины паза, мм; b’— меньший размер ширины паза, мм;
bш – ширина шлица паза, мм; h — полная высота паза, мм;
е — высота усика паза, мм; r— радиус закругления углов, мм;
h' — высота трапеции.

15.

Для определения площади паза в свету Qп необходимо паз разделить осевыми
линиями на простые фигуры: полуокружность с диаметром b, полуокружность с
диаметром b’ и трапеция). Общая площадь паза в свету Qп определяется, как
сумма площадей этих фигур, то есть Q b , Qb’ Qт.
Qп Qт Qb' Qb

16.

- Площадь полуокружности с диаметром b' (1):
π(b' )2
Qb'
8
- Площадь трапеции (2):
Qт
b' b
hт
2
Высота трапеции hт :
b
b'
hт h e
2
2
- Площадь полуокружности с диаметром b (3):
π(b) 2
Qb
8