Расчёт электродвигателя (потребляемая мощность из сети - 80 Вт, частота вращения вала - 3000 об/мин, полезная мощность - 14 Вт)

Расчёт электродвигателя

Исходные данные:

U₁ - номинальное напряжение питающей сети, В       220

f - частота питающей сети, Гц                       50

P₁ - потребляемая мощность из сети, Вт              80

n - частота вращения, об/мин                       3000

Р₂ - полезная мощность, Вт                            14

Режим работы – продолжительный

1.Расчетная мощность электродвигателя, ВА

где  - мощность на валу двигателя по заданию, Вт;

 - выбираем предварительно по кривым (рис.22.1 лит.1) в зависимости от мощности на валу,

 принимаем по рекомендации

2.Машинная постоянная

где  - коэффициент полюсного перекрытия, принимаем ;

 - амплитуда индукции в воздушном зазоре,Тл принимаем ;

AS=60200 – средняя линейная нагрузка статора, а/см принимаем AS=80 по рекомендации.

3.Диаметр расточки и расчетная длина пакета статора,см

В однофазных асинхронных двигателях отношение расчетной длины  пакета статора к диаметру его расточки  обычно находится в следующих пределах:

Диаметр расточки и расчетная длина пакета статора из формулы машинной постоянной будут

округляем до ближайшего стандарта  см;(ГОСТ 6636-60)

округляем до 3,2 см и значит  см (ГОСТ 6636-60)

где  - берется по заданию,  - из позиции 1, С – из позиции 2.

4.Полюсный шаг и расчетная полюсная дуга

1)Число пар полюсов двигателя

где  и  берутся по заданию

2)Полюсный шаг и расчетная полюсная дуга, см

где  берется из позиции 2,  - из позиции 3.

5.Потребляемый двигателем ток из сети, А

где  и  берутся по заданию,  - из позиции 1.

6.Амплитуда полезного магнитного потока двигателя, Вб

где  берется из позиции 2,  - из позиции 3,  - из позиции 4.

7.Число витков обмотки статора, приходящихся на полюс

где ,  и  берутся по задания,  - из позиции 1, 2р – из позиции 4,  - из позиции 6.

8.Сечение и диаметр провода обмотки статора

1)Сечение провода, мм²

где  - плотность тока в обмотке статора, а/мм².

2)Диаметр провода, мм

;  

Выбираем D=0,4 мм и =0,44 мм ПЭТВ-2 по приложению 1 (Лит.1).

9.Размещение главной обмотки статора на полюсе

1) - Размеры полюса статора, см

   - Высота сердечника полюса, см

   - Поперечное сечение сердечника полюса, см²

   - Ширина сердечника полюса, см

где  и  берутся из позиции 3,  - из позиции 6;

 - индукция в сердечнике полюса, Тл; принимаем  Тл.

 - коэффициент магнитного рассеяния обмотки статора, принимаем .

2)Размещение главной обмотки на полюсе:

-Требуемая площадь окна для размещения обмотки на полюсе, мм²

где  - коэффициент, учитывающий возможные неточности намотки рядов проволоки в катушке;

 - берется из позиции 7,  - из позиции 8.

-После этого определяются высота и ширина катушки с учетом выбранной высоты  полюса из соотношения

 мм²

.

10.Средняя длина витка обмотки статора, см

где  берется из позиции 9.

При этом  см

            см

 см;  см.

11.Активное сопротивление обмотки статора в нагретом состоянии при 75, Ом

где  берется из позиции 7,  - из позиции 8,  - из позиции 10.

12.Индуктивное сопротивление цепи намагничивания, приведенное к числу витков обмотки статора, Ом

где  берется по заданию,  - из позиции 2,  - из позиции 3, р и  - из позиции 4,  - из позиции 7;

 - длина одностороннего воздушного зазора между расточкой статора и ротором, см принимаем  см;

 - коэффициент воздушного зазора, принимаем ;

 - коэффициент насыщения магнитной системы двигателя, принимаем .

13.Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, Ом

где  - коэффициент сцепления потока рассеяния с обмоткой статора;

 берется из позиции 9,  - из позиции 12.

14.Расчет размеров и параметров пускового короткозамкнутого витка, экранирующего часть полюсного наконечника.

Как показывает анализ явлений в однофазном асинхронном двигателе с экранированными полюсами, для получения наивыгоднейшего значения пускового момента этого двигателя полюсная дуга экранируемой части полюса  должна составлять около 1/3 или несколько менее всей дуги полюсного наконечника:

 эл. град.; ;  эл. град..

1)Пространственный угол сдвига между осями главной обмотки полюса и короткозамкнутого витка при указанном условии, эл. град.

2)Активное сопротивление 2р последовательно соединенных короткозамкнутых витков в нагретом состоянии при 75, Ом

где  берется из позиции 11.

3)Действительное активное сопротивление одного короткозамкнутого витка, Ом

где  - обмоточный коэффициент витка;  берется из позиции 7.

4)Поперечное сечение короткозамкнутого витка

-Поперечное сечение короткозамкнутого витка, мм²

 Так как провод круглый, то

-Средняя длина короткозамкнутого витка, см