Электрические машины

 

 

Тл.

 

17. Статор мен ротордың тісшелеріндегі магнит индукциясы (Тл):

 

 

=0,97 – пакетті болатпен толтыру  коэффициенті.

 

Тл.

 

Тл.

 

18.   Статор мен ротор жармасындағы магнит индукциясы (Тл):

 

B_a=

 

            B_a=

= 1,51Тл;

 

             B_j= (3.19)

 

B_j=

= 1,2Тл.

 

19.  Жарма мен тісшедегі магнит индукциясы мына шартқа сәйкес келуі керек:

B_z1,B_z2  <1,9 Тл  В_а,В_j < 1,6 Тл.

 

20.  Өлшемдері   b₁₁, b₁₂,h₁₂.

 

= һ₁₂∙10³;  = һ₁₂∙10³;   = һ₁₂∙10³;

 

=6,5.      =8,2.     = 13,64.

 

21. Бір қабатты орамдар оралатын паздың бос орнының ауданы:

 

= ∙                               (3.20)

 

= 0,5∙(6,5+8,2)∙13,64-41,98(0,4+0,2)= 95,06.

 

мұндағы L_U = 2 + + паздың аумағы бойынша паздың изоляцияның ұзындығы.

L_U =2∙13,64+6,5+8,2 = 41,98.

 

- паздың изоляцияның  қалыңдығы;

- өзекшенің шихтовкаға жіберілуі;

= 0,1 егер һ ≤ 100; = 0,2 егер һ> 100.

 

22.  Екі қабатты орамға арналған статор пазының бос орамның ауданы (мм²):

 

- 0,75 ∙( );                               (3.21)

95,06- 0,75∙0,4∙(6,5+8,2) = 91 мм².

23. Статор пазын толтыру коэффициенті:

 

К_тол = ( )/                                   (3.22)

 

мұндағы S_nc =   - бір қабатты орамдар үшін                                                                                         S_nc =   - екі қабат орамдар үшін                                                                           К_тол = (0,7 ∞ 0,73) болу керек.

 

К_тол = (0,615²∙57,65∙3)/91 = 0,72.

 

 

Ротор тоғы

 

24.   Ротор стерженінің тоғы (А):

 

І₂ = 0,9∙(6W₁ ∙К_ор1)∙I_1н/z₁;                                                 (3.23)

 

   І₂ = 0,9∙(6∙346∙0,96)∙4,54/36 = 226,2A.

 

25.   Ротор стерженіндегі ток тығыздығы:

 

J₂ = I₂/q_c ;                                            (3.24)

 

J₂ =226,2/77,17=2,93 А/мм².

 

Ротордың  тоқ тығыздығы мына аралықта болу кажет: J₂=(2 ∞ 4) А/мм².

 

26. Ротор орамының қысқа түйықталған сақинасының тоғы (А):

          I_сақ = I₂/Δ;  мұндағы Δ = 2sin полюсының жұбының саны.

 

Δ=2sin

= 0,367.   

      

  I_сак = 226,2/0,367 = 617,4A.

 

27. Сақинадағы токтың тығыздығы (А/мм²):

 

J_сак = I_сак/q_cак;                                       (3.25)

 

мұндағы J_cак (2 ∞ 4,5) А/мм².  

         

J_cак = 617,4/240,1=2,6 A/мм².

 

4.  Магнит тізбегін есептеу

 

 

1.   Магнит тізбегінің есептеудің негізгі мақсаты статордың М.Қ.К. мен магниттелу тоғын табу. Бұл мәндер арқылы машинада жеткілікті магнит ағыны туғанын білеміз. 4.1-суретте төртполюсті машинаның магнит тізбегінің есептеу бөлігі берілген. Бұл бөлік бес учаскеден тұрады: ауа саңылауы, ротор мен статор кабаттарының тісшелері, ротор мен статордың артқы бөлігі, полюс жұптары магнит тізбегінің М.Қ.К.Бұл тізбектің магнит кернеуі F_тіз, әр учаскенің магнит кернеуінің қосындысына тең:

 

F_тіз = F_δ+F_z1+F_z2+F_a+F_j ;                                           (4.1)

 

       F_тіз = 555,98+64,8+64,5+78,96+35,4=799,64. 

 

2.     Полюс жүптарының ауа саңылауының магнит кернеуі:

 

F_δ = 1,6В_δ∙δ∙К_δ∙10⁶ ;                                         (4.2)

 

мұндағы K_δ = K_δ1 ∙ K_δ2 - статор мен ротордың  тістерін ескере отырып, ауа саңылауын есептеу:

 

K_δ1= (4.3)

 

      K_δ1=

= 1,3;

 

K_δ2= (4.4)

 

      K_δ2=

= 1,1;

 

K_δ=K_δ1·K_δ2 ;                                              (4. 5)

 

K_δ= 1,3∙1,1,1 = 1,43;

 

F_δ= 1,6∙0,85∙0,0003∙1,43∙10⁶ = 555,98.

 

3.   Статордьщ тісшелі қабатындағы магнит кернеуі:

 

F_zl = H_zl∙L_z1; L_zl=2h_z1(м) H_z, (А/м) ротор тісшелеріндегі магнит өрісінің кернеулігі, болат маркалары екінші қосымшадан алынған, 3.17 пункт бойынша есептелінеді.

L_z1 = 2∙0,015= 0,03.   H_{z 1}= 2160;

 

F_z1 = 0,03∙2160 = 64,8 A/м.

 

4.   Ротордың тісшелі кабатындагы магнит кернеуі:

 

F_z2 = H_z2∙L_z2; L_z2 = 2h_z2(м). H_z2(А/м) ротор тісшелеріндегі магнит өрісінің кернеулігі, болат маркалары екінші қосымшадан алынған, 3.17 пункт бойынша есептелінеді.

 

L_z2 = 2∙0,0229 = 0,05.   H_z = 1290.

 

F_z2 = 0,05∙1290 = 64,5 A/м.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1-сурет.

5. Статор жармасының магнит кернеуі (A):

 

F_a=H_a∙L_a;

 

L_a = π(D_а - һ_а)/2р(м) Н_а - З-қосымшадан 3.18 пункті бойынша есептелінеді.

H_a = 564.

 

L_a = 3,14·(0,191-0,0175)/2·2 = 0,14м.

 

F_a = 0,14∙564 = 78,96 A.

 

6.  Ротор жармасьшың магнит кернеуі (A):

 

F_j = H_j∙L_j;

 

L_j  =  π(D_j–2hz₂ - һj)/2р(м);

 

Н_j (А/м) - 3-қосымшадан 3.18 пункті бойынша   есептелінеді.

H_j = 272;

 

L_j = 3,14·(0,191-2·0,0229-0,0209)/2·2= 0,13м;

F_j= 272·0.13 = 35,4 A.

 

7.  Магнит тізбегінің магнит кернеуінің қосындысы 4.1. пункт бойынша есептелінеді:

 

F_тіз = F_δ+F_z1+F_z2+F_a+F_j;

 

   F_тіз = 555,98+64,8+64,5+48,96+35,4=799,64.

 

8.  Қозғалтқьштың магнит тізбегінің толықтыру коэффициенті:

 

K_μ=F_тіз/F_δ;                                             (4.6)

 

 K_μ=799,64/555,98=1,4.

 

  K_μ= 1,1∞1,6.

 

9.   Магнитгелу тоғы:

 

I_μ= (4.7)

 

               

=1,7.

 

10. Магниттелу тоғының салыстырмалы мәні:

 

I_μ* = I_μ / І_Ін ;                                             (4.8)

 

I_μ* = 1,7/7,54 = 0,37.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Статор мен ротор орамдарының актив және индуктив кедергісі

 

 

Статор орамдарының кедергісі

 

1.  Статордың тісшелі бөлігінің орташа мәні:

 

t_opl = π(D + h_z1)/ z₁;                                            (5.1)

 

t_opl = 3,14∙(0,126+0,015)/36 = 0,012.

 

2.  Статор орамының орташа ені (м):

 

b_opт1=t_op1∙y ;                                              (5.2)

 

мұндағы у өзекше қадамы 3.2 пункттен табылады.

 

b_орт1= 0,012∙9 = 0,11.

 

3.  Секцияның маңдайшасының орташа ұзындығы(м):

 

l_л1=(1,16+0,14·р)∙b_орт1;                                  (5.3)

 

 l_л1=(1,16+0,14∙2)∙0,11=0,16 м.

 

4.  Статор орамының орташа ұзындығы (м):

 

l_орт1 = 2(l₁ + 1_л1);                                               (5.4)

 

l_орт1 = 2∙(0,0978+0,16)=0,52 м.

 

5.  Статор орамының маңдайшасының ұзындығы(м):

 

l_b1=(0,12 + 0,15р)b_орт1+0,01;                             (5.5)

 

l_b1=(0,12+0,15∙2)∙0,11+0,01=0,0562 м.

 

6.  Орамның фазасының өткізігішінің ұзындығы(м):   

  

L₁ = l_opт1 ∙W₁;                                               (5.6)

 

L₁ = 0,52∙346=180 м.

 

7.   115°С жүмыс істеу температурасын ескере отырып алынған статор орамының актив кедергісі (изоляцияның F класы үшін) (Ом):

 

r₁ = ρ₁₁₅ ∙ (5.7)

 

   r₁ =

=6,75 Ом.

 

мұндағы ρ₁₁₅ =1/41 Ом ∙ мм² / м мыстың 115°С-тағы меншікті кедергісі,q_ф - 3.10 пункт бойынша табылады.

 

8.  Салыстырмалы бірліктегі актив кедергі (с.б.):

 

r_1*=r₁∙I_1н /U_1н ;                                            (5.8)

 

мұндағы I_1н, U_н1фазалық тоқ пен кернеудің номинал мәні:

 

r_1* = 6,75∙ 4,54/380=0,08.

 

9.   Статор орамының таралуының индуктивті кедерпсі өткізгіштікке, паздық таралуға, дифференциалдық таралуға және маңдайша бөлігінің таралуына байланысты болады.

Трапеция түріндегі  паздың таралуының магнит өткізгішінің коэффициенті (Сурет 1.1-2.1):

 

К_β1 =1.       

= 1.

 

β	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Кβ1	0,62	0,73	0,82	0,88	0,93	1,0
	0,5	0,66	0,77	0,84	0,92	1,0

λ_п1 = ·К_β1 ∙ (5.9)

 

λ_п1 =

·1+ = 1,38.

 

Кесте 5.1

мұндағы К_β1, орамның кадамын қысқартуды ескертетін коэффициент,(3.2 — пунктті қара) 5.1-кесте бойынша анықталады. 

10. Статордың дифференциалды таралуының өткізгіштік коэффициенті:

 

λ_g1 =0,9·t₁·(q·K_op1)² ∙K_σ∙K_ш1/δ∙К_δ ;                                    (5.10)

 

Кесте 5.2

λ_g1 =0,9∙0,0092∙(6∙0,956)²∙0,005∙0,89/0,0003∙4,09 = 0,978.

 

мұндағы K_σ = f(q) - дифференциалды таралу коэффициенті, кесте 5.2    бойынша анықталады.

 

К_ш1 = 1 - 0,033 /t₁ ∙δ - ашық паздың әсерін  ескереді.

 

К_ш1 = 1-0,0033·0,0030²/0,0092∙0,0003=1- 0,11=0,89

 

q1	КоэффициентКσ1
	Однослойная обмотка	Двухслойная обмотка
1	2	3
1	0,070	0,060
2	0,028	0,023
3	0,014	0,011
4	0,009	0,006
5	0,007	0,004
6	0,005	0,003