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Dδ＝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,bs1＝8 mm,bs2＝11 mm,hs0＝1 mm,hs2＝28 mm,hs＝30.5 mm,b01＝3. 5 mm,bt1＝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,bt1＝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Dδ2L0＝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
Bδ＝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Kc＝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KE＝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Kdp＝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Fk＝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＝3UΦIΦηcos×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Dδ2L0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 | |||
| 2 | 4 | 6 | 8 | |
| 封闭式 | 0.50～0.65 | 0.60～0.75 | 0.63～0.75 | 0.65～0.78 |
| 防护式 | 0.55～0.70 | 0.65～0.80 | 0.65～0.80 | 0.65～0.80 |
(续表)
| 型式 | 磁极数 | |||
| 2 | 4 | 6 | 8 | |
| 开启式 | 0.60～0.75 | 0.70～0.80 | 0.70～0.80 | 070～0.80 |
| Y系列 | Y(IP44) | Y(IP23) | ||
| H80～H112 | H132～H160 | H180以上 | ||
| 0.60～0.73 | 0.59～0.75 | 0.75～0.80 | 0.73～0.86 | |
表18-3 定子齿磁通密度
(T)
| 型式 | 极 数 | |||
| 2 | 4 | 6 | 8 | |
| 封闭式 | 1.40～1.55 | 1.40～1.57 | 1.35～1.55 | |
| 防护式 | 1.56～1.65 | 1.45～1.65 | 1.45～1.60 | |
| 开启式 | 1.55～1.70 | 1.47～1.67 | 1.5～1.65 | |
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 kW | 30～100 kW | 10 kW以下 | 10～30 kW | 30～100 kW | |
| 2 | 5～6 | 4.5～5.5 | 3.54～4.5 | 5～6.5 | 5～6.5 | 5.5～6.2 |
| 4 | 5～6.5 | 4.5～6.0 | 3.5～5.0 | 5.5～6.5 | 5～6 | 5～6 |
| 6 | 5.5～7 | 4.5～6 | 4～5.1 | 5.5～6.5 | 5～6 | 5～6 |
| 8 | 5～6 | 4～5.5 | 4～5.5 | 5～6 | 5～6 | 5～5.5 |