Визначення головних розмірів двигуна

Перед розрахунком активної довжини статора та діаметра його розточки необхідно виконати розрахунок параметрів зубчастої передачі за вище наведеними формулами, в тому числі розрахувавши за (3.9) централь передачі.

Для тягових двигунів всіх типів по вибору активної довжини статора не існує. Необхідно вибрати найбільший розмір при заданому осьовому між колісному габариті. У правильності такої установки неважко переконатися простим міркуванням. При ширині колії 1520 мм з урахуванням розміщення редуктора на осьовий розмір тягового двигуна залишається 1 м. Припустимо, що граничний розмір отримано 0,4 м. Якщо скоротити його до 0,3 м, то момент зменшиться на 25 % при тих же індукціях в повітряному зазорі, а маса машини скоротиться всього на 8 – 10 %.

Для розрахунків лобових частин необхідно хоча б попередньо намітити діаметр розточення статора . Для цієї мети слід прийняти .

Розмір для асинхронних тягових двигунів буде більше, чим для колекторних двигунів постійного струму, приблизно на осьовий розмір колектору (80 – 100 мм).

Діаметр розточки статора можна знайти із виразу:

, (3.10)

де = 235 мм - зовнішній діаметр вкладишів моторно - осьових підшипників;

мм – товщина остова.

Діаметр розточки статора (внутрішній діаметр статора) можна прийняти попередньо із таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Діаметри розточки статора

 

Визначений у такий спосіб найбільший діаметр слід перевірити за умовою вибору оптимальних електромагнітних навантажень.

При заданій частоті обертання або кутовій швидкості і раніше визначеному розмірі діаметр якоря може бути обчислений за наступним виразом [7]

, (3.11)

де - коефіцієнт полюсного перекриття ;

- лінійне навантаження, А/м;

- розрахункова індукція в повітряному зазорі, Тл;

- коефіцієнт форми поля.

Для асинхронних двигунів розрахункова потужність визначається за виразом [7]

, (3.12)

де ;

;

при ; при .

Параметри електромагнітних навантажень за звичай вибирають на основі об’єднання багатьох дослідів проектування електричних машин даного типу. Скористатися дослідом проектування асинхронних двигунів промислового використання важко, так як їх призначення і умови роботи значно відрізняються від таких для АТД. Використовувати повністю досвід колекторних тягових двигунів також важко із-за відмінностей в специфіці роботи АТД. Однак можна рекомендувати вибір значень і , близьких до їх значень для тягових колекторних машин, так як умови тепловідведення для них і для АТД приблизно однакові. При цьому треба врахувати наступне: індукції можна взяти не набагато меншими, ніж прийнято для тягових двигунів постійного струму, з тим щоб не викликати значного збільшення струму намагнічування.

Лінійні навантаження можна прийняти, навпаки, не набагато більшими, що диктується кращими умовами відводу тепла від обмоток, розташованих на статорі зі сторони ротора.

З врахуванням сказаного для попередніх розрахунків, в особливості для розрахунку діаметра статора, можна приймати значення і у відповідності з кривими рисунок 3.1 і 3.2, використовуючи вказані вище корективи.

Рисунок 3.1 – Залежність лінійного навантаження від потужності

Рисунок 3.2 – Залежність індукції від потужності

Діаметр розточки статора , знайдений по допустимим навантаженням і , не повинен бути вищим за його значення, визначеного по значенню централі. Якщо він виявився значно меншим, то на цьому розмірі і потрібно зупинитися. Якщо він перевищує можливості вписування по централі, то потрібно зменшити передаточне відношення і цим самим збільшити централь до потрібного значення.