Внешний диаметр сердечника статора выбирают, исходя из зависимости (3.1). Она показывает, что при одной и той же длине lδ мощность P’ изменяется пропорционально D 2. Поэтому машину при выбранной высоте оси вращения выгодно выполнять с возможно большим диаметром. Максимально возможный диаметр Dа должен быть
Dа ≤2 (h–h1min),
где h1min — минимальное расстояние от стали сердечника статора до опорной плоскости машины (рис. 3.2), включающее толщину корпуса b корп и расстояние h2 от корпуса до опорной плоскости.Если машина выполняется со сварной станиной, то допустимое расстояние h1min уменьшается. В том случае, когда h1 >> h1min,в нижней части корпуса оребренных двигателей исполнения со степенью защиты IP44 размещают несколько охлаждающих ребер, высота которых может быть меньше, чем у расположенных на верхней и боковых частях корпуса.
Рис.3.2. К выбору наружного диаметра Da статора
Обычно расстояние h1 выбирают равным или несколько большим h1min, значения которого для двигателей с различной высотой оси вращения h приведены на рис. 3.3. При выборе Da должно быть учтено также требование использования для штамповки рулонной или листовой электротехнической стали стандартных размеров с наименьшими отходами.
Рис. 3.3. Минимально допустимое расстояние h 1min от сердечника статора до опорной поверхности двигателя в зависимости от высоты оси вращения
двигателей со станиной: 1 – литой; 2 – сварной
Внешние диаметры сердечников статоров двигателей серий в зависимости от высоты оси вращения при учебном проектировании могут быть приняты по данным табл. 3.1.
Внутренний диаметр статора D в общем случае может быть определен по внешнему диаметру, высотам ярма ha и зубцов статора h2:
D =Da– 2 (ha + h 2).
Таблица 3.1
Внешние диаметры статоров асинхронных двигателей различных высот оси вращения
| h, мм | |||||
| Da, мм | 0,08–0,096 | 0,1–1,08 | 0,116–0,122 | 0,131–0,139 | 0,149–0,157 |
| h, мм | |||||
| Da, мм | 0,168–0,175 | 0,191–0,197 | 0,225–0,233 | 0,272–0,285 | 0,313–0,322 |
| h, мм | 315 355 | ||||
| Da, мм | 0,349–0,359 | 0,392–0,406 | 0,437–0,452 | 0,52–0,53 | 0,59 0,66 |
На данном этапе расчета размеры ha и hz неизвестны. Поэтому для определения D используют эмпирические зависимости, основанные на следующем.
При одном и том же уровне индукции на участках магнитопровода в машинах с одинаковым D высота ярма статора будет пропорциональна потоку, а следовательно, обратно пропорциональна числу полюсов машины (прямо пропорциональна полюсному делению). Принимая, что размеры пазов не зависят от числа полюсов машины, получаем приближенное выражение
D=KDDa. (3.2)
Значения коэффициентов KD, приведенные в табл. 3.2, характеризуют отношения внутренних и внешних диаметров сердечников статоров асинхронных двигателей серий 4А и АИ при различных числах полюсов и могут быть использованы для предварительного определения D вновь проектируемой машины.
Таблица 3.2
Отношение Kd = D/Da в асинхронных двигателях в
зависимости от числа полюсов
| 2р | 10–12 | ||||
| KD | 0,52–0,6 | 0,62–0,68 | 0,7–0,72 | 0,72–0,75 | 0,75–0,77 |
Далее находят полюсное деление τ, м,
τ = πD/2p, (3.3)
и расчетную мощность Р ', В×А,
|
 |
где P2 — мощность на валу двигателя, Вт; kE — отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, которое может быть приближенно определено по кривым рис. 3.4.
Рис.3.4. Значения коэффициента kE
 |
Предварительные значения η и cosφ, если они не указаны в задании на проектирование, находятся по ГОСТу. Приближенные значения η и cosφ могут быть приняты по кривым рис. 3.5.
Рис. 3.5. Примерные значения КПД и cosφ асинхронных двигателей:
а – со степенью защиты IP44 и мощностью до 30 кВт; б – со степенью защиты IP44 и мощностью до 400 кВт
