计算举例

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以一台封闭型鼠笼式三相异步电动机绕组重绕为例计算,其计算过程如下:

1. 测量定子铁心数据

定子铁心外径D₀＝430 mm;定子铁心内径D_δ＝300 mm;定子铁心长度L₀＝170 mm;定子槽数Z₁＝54,气隙δ=0.6 mm。

定子槽形尺寸:定子槽形尺寸如图18-1(b)所示,b_s1＝8 mm,b_s2＝11 mm,h_s0＝1 mm,h_s2＝28 mm,h_s＝30.5 mm,b₀₁＝3. 5 mm,b_t1＝9.8 mm,电源为380 V,50 Hz,采用Y接法。

2. 估算电动机极数

已知Z₁＝54,b_t1＝9.8 mm,计算轭高:

估计极数:

取相近的偶数,2p=6。

3. 初步估算电动机的输出功率

由D_δ²L₀＝30²×17=15 300(cm³)及2p=6,查图18-3所示曲线,得P₂≈30 kW。

4. 选择气隙磁通密度

已知封闭型2p=6,按表18-2初步选择气隙磁通密度为

B_δ＝0.75 T

5. 验算定子齿磁通密度

(1)定子齿距:

(2)硅钢片涂漆,所以选取K_c＝0.92

(3)验算定子齿磁通密度:

符合表18-3规定的控制范围。

6. 确定每相串联导体数N

(1)压降系数:已知P₂≈30 kW,2p=6。按表19-4查到K_E＝0.93。

(2)计算电动机每极每相槽数:

(3)选择绕组型式及节距:因为初步估算输出功率为P₂≈30 kW,所以选用双层绕组,β取0.8。

节距

取节距为1-8。

(4)绕组系数:按表19-5查得绕组系数K_dp＝0.902。

(5)计算每相串联导体数N:在接法为Y时,按表19-6所列公式计算得:

7. 确定每槽串联导体数Z

(1)取并联支路数a=3。

(2)计算每槽串导联体数:

取偶数Z=24。

(3)每个线圈匝数:因为采用双层绕组,每个线圈的匝数为

Z选定之后,每相串联的实际导体数为

8. 计算绕组导体的直径

(1)计算槽有效面积:选择绝缘厚度C=0.4 mm,则

(2)选槽满率F_k＝0.75。

(3)选导线并绕为n=3。

(4)计算带绝缘导线的直径:

(5)确定裸导线直径:选择电磁线为QZ-2聚酯漆包圆铜线,裸线直径d=.4 mm。

9. 计算电动机输出功率

(1)选择电流密度:按表18-7选择电流密度△₁＝4.5(A/mm²)。

(2)计算相电流:

(3)选择效率及功率因数:按表19-8选择,η=0.89,cos＝0.86。

(4)计算电动机的输出功率:

P₂＝3U_ΦI_Φηcos×10^-3＝3×220×62.35×0.89×0.86×10^-3＝31(kW)

(a)半闭口槽(圆底槽)

(b)半闭口槽(平底槽)

图18-1 定子铁心槽形尺寸

图18-3 三相异步电动机D_δ²L₀与输出功率P₂关系曲线(100 kW以下)

表18-2 中、小型异步电动机气隙磁通密度

(T)

型式磁极数2468封闭式0.50～0.650.60～0.750.63～0.750.65～0.78防护式0.55～0.700.65～0.800.65～0.800.65～0.80

(续表)

型式磁极数2468开启式0.60～0.750.70～0.800.70～0.80070～0.80Y系列Y(IP44)Y(IP23)H80～H112H132～H160H180以上0.60～0.730.59～0.750.75～0.800.73～0.86

表18-3 定子齿磁通密度

(T)

型式极 数2468封闭式1.40～1.551.40～1.571.35～1.55防护式1.56～1.651.45～1.651.45～1.60开启式1.55～1.701.47～1.671.5～1.65

表18-7 中、小型三相异步电动机电流密度△₁

(A/mm²)

极 数型 式封闭式防护式10 kW以下10～30 kW30～100 kW10 kW以下10～30 kW30～100 kW25～64.5～5.53.54～4.55～6.55～6.55.5～6.245～6.54.5～6.03.5～5.05.5～6.55～65～665.5～74.5～64～5.15.5～6.55～65～685～64～5.54～5.55～65～65～5.5

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