电工优优今天要和大家分享的计算步骤与方法相关信息，接下来我将从用计算器计算的步骤和方法,试述场地土方量计算步骤与方法,混凝土配合比计算方法步骤这几个方面来介绍。
以三相50 Hz、100 kW以下的低压异步电动机为例,介绍定子绕组重绕计算的步骤。
1. 精确测量定子铁心各部分尺寸
精确测量(图18-1)定子铁心各部分尺寸并填写在表18-1内。
表18-1 定子铁心各部分尺寸
(mm)
部位长度部位长度定子铁心外径D1 槽形
长度R/r 定子铁心内径Dδ b01 定子铁心长度L0 bs1 bs2 定子铁心槽数Z1 bt1 定子齿距ts,ts＝πDδ/Z1 hs0 定子齿宽bt1,对于不平行齿可以在
距离最狭处1/3槽数的地方测量 hs1 hs2 hs
(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
2. 估算电动机的磁极对数p
电动机的磁极数可按式(18-1)估算:
式中:bt2为定子齿宽,单位为mm;hc1为定子轭高,单位为mm。
对于圆底槽
对于平底槽
计算结果取相近的偶数为电动机磁极数p。一般来说,hc1越大,极数越小;槽数越多,磁极数亦越多。
若磁极数确定不当,会造成定子气隙、齿部、轭部中某部分磁路的磁通密度过高或过低。
3. 估算电动机的输出功率
根据电动机的计算长度Dδ2L0和磁极数2p,从图18-2和图18-3查得对应输出功率的近似值P2。
图18-2 三相异步电动机Dδ2L0与输出功率P2关系曲线(10 kW以下)
图18-3 三相异步电动机Dδ2L0与输出功率P2关系曲线(100 kW以下)
4.选择气隙通密度Bδ
在磁极数确定后,气隙磁通密度(Bδ)可根据其结构型式参考表18-2选择。
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
功率大的电动机取大值,功率小的电动机取小值。上述气隙磁通密度对于已车削过转子外径的电动机是不适应的,它将严重影响电动机输出功率及电磁性能。在这种情况下,一般选择的气隙磁通密度比表18-2中的数值小10%～20%。
5. 演算电动机定子齿部磁通密度Bt1
电动机定子齿的磁通密度Bt1采用式(18-4)进行验算:
式中:kc。为电动机铁心叠压系数,涂漆硅钢片取0.92,不涂漆硅钢片取0.95。
演算所得到的数值必须符合表18-3所列范围,早期生产的电动机应控制在1.30～1.50 T。如果数值过大,应减小气隙磁通密度;数值过小则应增加气隙磁通密度,直到合适为止。
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
6. 确定每相串联导线根数N
式中:UΦ为相电压,单位为V;
p为磁极对数;
KE为压降系数,参见表18-4,功率大的电动机取大值,功率小的取小值;
Dδ、L0分别为电动机铁心内径、长度,单位为cm;
Kdp为绕组系数,根据不同的绕组形式、节距和每极每相槽数,按表18-5所示选取;电动机功率在10 kW以下选用单层绕组,功率在10 kW以上一般取双层绕组。
表18-4 压降系数KE
型式极 数246810 kW以下0.89～0.930.87～0.920.87～0.910.86～0.9010～30 kW以下0.94～0.960.93～0.950.92～0.930.91～0.9330～125 kW0.95～0.960.95～0.960.94～0.950.93～0.94
表18-5 绕组系数Kdp
三相单
层绕组每极每相槽数234绕组系数0.9660.960.958三相双
层绕组每极每相槽数q234节距y1-61-71-81-91-101-91-101-111-12绕组系数0.9340.8310.9020.9450.960.830.8850.9250.95三相单
层绕组每极每相槽数q56 绕组系数0.9570.956 三相双
层绕组每极每相槽数q56 节距y1-111-121-131-141-14′1-15′1-16′1-17′ 绕组系数0.8290.8740.910.9360.8660.8980.9230.941
表18-5中节距y按式(18-6)计算,并取接近计算值的整数。
式中:β为短距比,对单层绕组,β取0.8～0.9;对双层绕组,β取0.75～0.85。
每极每相槽数:
电源电压为380 V、频率为50 Hz,电动机采用Y接法和△接法,其2、4、6、8极电动机每相串联导体数N可分别按表18-6所列公式计算。
表18-6
磁极数接 法Y△2
4 6 87. 确定每槽导线根数Z
式中:m为电源相数,m=3;a为每相绕组并联支路数。
这时,每个绕组的匝数ω为:
单层绕组:
双层绕组:
8.计算绕组导体直径d′
带绝缘的导体直径(d′)可按式(18-11)计算:
式中:Fk为槽满率,一般控制在0.65～0.75之间;
AWs为槽有效面积,单位为mm2,可按式(18-12)计算。
对于如图18-1(a)所示的圆底槽:
对于如图18-1(b)所示的平底槽:
式中:C为槽绝缘厚度,单位为mm。
对于E级绝缘,C=0.25～0.40 mm;对于B级绝缘,C=0.3～0.45 mm。功率小的电动机取小值,功率大的电动机取大值。
当导线较粗时,可采用多根并绕的形式。这时,每根带绝缘的导线直径应为
式中:n为导线并联的根数。
选取的导体直径一般应相同,同时应保证每根导线都能顺利通过槽口自由嵌入槽内。计算求出带绝缘的导线直径之后,可参考表查到所需导线。
9. 计算电动机输出功率
电动机的相电流IΦ(估算值):
IΦ＝△1Sna (A) (18-15)
式中:S为导线截面积,单位为mm2;
n为并绕根数;
a为并联支路数;
△1为定子导线的电流密度,单位为A/mm2,按表18-7所示选取。
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
在表18-7中,功率大的电动机取小值,功率小的电动机取大值,这时电动机的输出功率P2按式(18-17)计算:
P2＝3UΦIΦcosη×10-3 (kW) (18-17)
式中:功率因数cos和效率因数η可参见表18-8。
表18-8 中小型三相异步电动机效率和功率因数
功率2极4极6极8极n(%)cosη(%)cosn(%)cosn(%)cos10 kW以下76～860.85～0.8874～860.76～0.7870～850.68～0.8068～850.65～0.7710～30 kW87～890.88～0.9086～890.87～0.8886～890.81～0.8586～880.78～0.8130～125 kW90～920.91～0.9290～920.88～0.9090～920.86～0.8989～910.82～0.84
功率小于10 kW的数值功率为7.5kW、5.5kW、4kW、3kW、2.2kW、1.5kW、0.8kW、0.6 kW而递减。
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