Электрические машины

1. Курстық жобаны есептеуге арналған тапсырмалар

 

 

  Номиналды фазалық  кернеу (В) – U_1н=380В;

  Орамдардың қосылу схемасы  – Ү;

  Қосылу желісінің жиілігі  (Гц) – f₁=50 Гц;

  Магнит өрісінің айналу жиілігі  (айн/мин) – n₁=1500 айн/мин;

  Қорғау дәрежесі;

  Өзекшелердің геометриялық өлшемдері;

      Статор өзекшесінің диаметрі (м) – D_a=0,191м;

      Статор өзекшесінің ішкі диаметрі (м) – D=0,126м;

      Статор өзекшесінің ұзындығы (м) – l₁=0,06+3D;

      Ауа саңылауы (м) –δ=0,0003;

      Статор пазыныңөлшемі (м) – b₁₁=0,0065м;

                                                             b₁₂=0,0082м;

                                                             h₁₁=0,0145м;

                                                             b_ш1=0,0035м;

                                                             h_ш1=0,0005м ; (Сурет 1.1)

       Ротор пазының өлшемі (м)  – b₂₁=0,0058м;

                                                             b₂₂=0,0018м;

                                                             h₂₁=0,0222м;

                                                             b_ш2=0,0015м;

                                                             h_ш2=0,0007м;  (Сурет  1.2)

Сурет 1.1 Статордың тізбекше орамының тісшелі                                Сурет 1.2 Қысқа тұйықталған

                                    аймағы                                                                             ротордың  сопақ пазы

 

 Статор пазының саны z₁=36;

 Ротор пазының саны z₂=34;

 Ротор пазының қисаю мәні (м) – b_қис=0,011м;

 Қысқа тұйықталу сақинанаың ені (м) – а_сақ=0,0098м;

 Қысқа тұйықталушы сақинанаың биіктігі (м ) – b_сақ=0,0245м;

 

 

2. Ротор мен статордың өзекшесінің геометриялық өлшемі мен тұрақтыларын есептеу

 

 

1. Статор өзекшесінің есептеу ұзындығы, (м):

 

                                  l_δ=l₁=0,06+0,3∙D;                                               (2.1)

 

                                  l_δ=0,07+0,3∙0,126=0,0978 м.

 

2.  Статордың пазының өлшемдері (м) – сурет-2.1:

• паздың биіктігі:

 

                              h_n1=h₁₁+h_ш1 ;                                                                                        (2.2)

 

                                                h_n1=0,0145+0,0005=0,015м.

 

• тісшенің биіктігі:

 

                            h_z1=h_n1 ;                                                            (2.3)

                                 h_z1=0,015м.  

 

• коронка биіктігі:

 

 

м.

 

• паздың өлшемі:

 

    h₁₂=h₁₁–h_k1 ;                                                    (2.5)

 

      h₁₂=0,0145-0,00086=0,01364 м.

 

3.  Статордың тісшелі қадамы (м):

 

 

4.  Статордың тісшесінің ені (м):

 

 

 

 

 

5.  Статор тісшесінің ортасы ені (м):

 

 

 

6.  Статор жармасының биіктігі (м):

 

 

 

7.  Ротор өзекшесінің ұзындығы (м):

 

l₂=l₁+0,005;                                       (2.11)

 

l₂=0,0978+0,005=0,1028 м.

 

8.  Ротор өзекшесінің сыртқы диаметрі (м):

 

D₂=D-2·δ;                                          (2.12)

 

D₂=0,126-2∙0,0003=0,1254 м.

 

9.  Ротор өзекшесінің ішкі диаметрі (м):

D_j=0,3∙D;                                           (2.13)

 

D_j=0,3∙0,126=0,0378 м.

 

10. Ротор пазының өлшемдері (Сурет 2.2):

- ротор пазының биіктігі:

 

h_n2=h₂₁+h_ш2;                                       (2.14)

 

h_n2=0,0222+0,0007=0,0229м.

 

- ротор тісшесінің биіктігі:

 

h_z2=h_n2=0,0229м.                                   (2.15)

 

- паздың өлшемі:

 

 

 

11. Ротордың тісшелі қадамы (м):

 

 

 

12. Ротор тісшесінің ені (м):

 

                                (2.18)

 

 

 

 

13. Ротор тісшесінің орташа ені (м):

 

 

 

14. Ротор жармасының биіктігі (м):

 

 

            мұндағы D_j=0,3∙D₂=0,3·0,1254=0,03762.

 

 

15. Паздың қисаюының салыстырмалы мәні:

 

 

 

16.  Ротор пазының көлденең қимасының ауданы (мм²):

 

                          (2.23)

 

 

17.  Ротор орамының қысқа тұйықталу сақинасының көлденең қимасының   ауданы (мм²):

 

q_сақ=a_сақ∙b_сақ∙10⁶;                                      (2.24)

 

q_сақ=0,0098∙0,0245∙10⁶=240,1

.

 

18.  Магнит өрісінің айналуының синхронды бұрыштың жылдамдығы (рад/с):

 

рад/с.

 

19.  Машинаның полюс жұбының саны:

 

 

 

20. Полюстік бөліну (м):

 

 

 

21. Полюс пен фазадағы паздар саны:

 

 

m₁=3 полюстер саны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.   Статор мен ротордың өзекшесін есептеу

 

 

1. Статор орамын таңдау

 

Кіші қуатты асинхронды машинаға бір қабатты орам таңдалады, ал орташа және үлкен қуатты машиналарын екі қабатты орамдар таңдалады. Егер машинада h≤132 мм (мұндағы h – айналу осінің биіктігі) болса онда бір қабатты орам таңдалады, егер h>132 мм болса онда екі қабатты орам таңдалады.

 

2. Қадамды қысқарту коэффициенті: Бір қабатты орамдар үшін β=1, мұнда орам қадамы

 

-   бүтін сан.                         (3.1)

 

β=1

 

3.  Қысқарту коэффициенті:

 

                   К_ул1=sin(β∙90⁰);                                       (3.2)

 

К_ул1=1.

Орамдық коэффициент:

 

К_ор1= К_р1∙ К_ул1;                                                            (3.3)

 

К_ор1=1·0,960=0,96.

 

Үлестіру коэффициенті К_ул1 – полюс пен фазадағы паздар санына q байланысты. Ол байланыс 3.1. кестесінде көрсетілген

    

Кесте 3.1

 

q	1	2	3	4	5	6	∞
Кул1	1,0	0,966	0,960	0,958	0,957	0,956	0,955

 

 

 

 

 

 

 

         Сызықтық жүктеме және магнитті индукция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р^’=1,11∙0,126²∙0,0978∙157∙0,96∙23∙10³∙0,85=5030,1 Вт. 

 

4.  Статор орамының номинал тоғы (А):

 

 

Е₁=К_Е∙U_1H= 0,97∙ U_1H= 0,97 ∙380=368,6;

 

 

5.  Статор орамының фазасының өткізгіштігінің қимасы (мм²):

 

(3.5)

 

мұндағы J₁-тоқ тығыздығы (А/мм²);

J₁=6,7 мм²    мұндағы Һ=80мм.

 

мм².

 

6. Қарапайым өткізгіштің диаметрі мен қимасын таңдау

 

Таңдау әдісі айналу осі һ≤280мм-ге дейінгі қозғалтқыштарға  негізделген, бұл жағдайда жұмсақ секциялы орамдар қолданылады. Бұл орамдардың қарапайым жалаңаш өткізгіштері мына екі шартты қанағаттандыру керек:

 

 мм;                                          (3.6)

 

d<1,8мм, мұндағы һ- айналу осінің биіктігі.

 

 

Осы шарттар арқылы 1-қосымшадан жалаңаш өткізгіштің диаметрін d табамыз. Осы қосымшадағы кесте арқылы қарапайым өткізгіштің қимасы q_кар (мм²) және изоляциямен капталған өткізгіштер d_из(мм) таңдалады. Изоляцияланған сымның диаметрінің d_измәні мына шартты қанағаттандыру керек d_из+1,5≤ b_ш1, бұл орамдарды орналастырған кездегішлиц арқылы еркін өту қажеттілігінің технологиялық шарты. Егер бұл шарт орындалмаса, онда жалаңаш сымның диаметрін кішірек қылып алу қажет.

 

d_из+1,5≤ b_ш1;

 

0,615+1,5≤0,0035*10³ м.

 

2,115мм≤3,5мм.

 

7. Фазадағы қарапайым өткізгіштің параллель орналасу саны:

 

 - бүтін сан.                                   (3.7)

 

 

8.  Кесте 3.2 арқылы параллель өткізгіштердің санына таңдаймыз.

                                                                                          

Кесте 3.2

 

Түрі	Полюс жұптарының саны
	1	2	3	4
	Параллель өткізгіштердің саны а
Бір қабатты	1	1,2	1,3	1,2,4
Екі қабатты	1,2	1,2,4	1,2,3,6	1,2,4,8

 

Мұндағы а=1 болады.

 

9.  Бір тиімді аралықтағы қарапайым өткізгіш саны (немесе орамдағы бір параллель өткізгіштегі қарапайым орамдар саны)

 

 

Тоқтың тығыздығы J₁ = , мұнда q_ф = q_кap ∙ n_кар ∙ а;

 

q_ф = 0,246∙3∙1=0,738 мм;

 

J₁ =

= = 6,15 А/мм².

 

Тоқ қысымы шектен шықпау қажет.

 

Индукция мен магнит өрісін есептеу

 

11.  Негізгі магнит ағыны (Вб) мен сызықтық жүктеме (А/м):

 

 

 

 

 

12.  Фазадағы орамдар саны (алдын-ала алынған):

 

)

 

 

 

13.  Паздағы тиімді өткізгіштердің саны:

 

 

 

14. Орам санының анықталған мәні:

 

 

 

15.  Магнит ағымының анықталған саны (Вб):

 

 

Вб.

 

16.  Ауа саңылауындағы магнит индукциясының анықталған мәні (Тл):