Масса двигателя и динамический момент инерции ротора

Приближенное значение динамического момента инерции короткозамкнутого ротора:

.

Масса изолированных проводов обмотки статора при круглом поперечном сечении:

.

Количество вентиляционных лопаток принимаем равным:

.

Тогда толщина лопатки:

.

Длина лопатки:

.

Высота лопатки:

.

Масса алюминия короткозамкнутого ротора с литой клеткой:

Масса стали сердечника статора и ротора:

Масса изоляции статора при трапецеидальных полузакрытых пазах:

Масса конструкционных материалов двигателя со степенью защиты IP44, станина и щиты из стали или чугуна, ротор короткозамкнутый:

.

Масса двигателя с короткозамкнутым ротором:

Расчет надежности обмотки статора

Расчет надежности всыпных обмоток статора асинхронного двигателя

Дефектность витковой изоляции до начала эксплуатации электродвигателя:

.

Вероятность плотного касания соседних витков:

.

Периметр свободной площади слоя обмотки:

.

Количество проводников, находящихся в наружном слое секции (по периметру секции):

.

Количество элементарных витков в секции:

.

Количество проводников, находящихся во внутреннем слое секции:

.

Доля пар соседних элементарных проводников, принадлежащих одному эффективному:

.

Общая длина пар соседних витков в обмотке:

.

Количество последовательно соединенных секций в фазе:

.

Среднее значение и среднее квадратичное отклонение величин фазных коммутационных перенапряжений на секции:

Номинальное фазное напряжение, приходящееся на секцию:

.

Среднее значение напряжения перекрытия по поверхности изоляции промежутка толщиной, равной двусторонней толщине изоляции и среднее квадратичное отклонение его:

Методом экстраполяции находим, что:

.

Двусторонняя толщина провода:

.

Тогда вероятность отказа витковой изоляции при воздействии одного импульса перенапряжения и при условии, что на касающихся витках имеются совпадающие дефекты:

.

Коэффициенты уравнения, определяющие скорость роста дефектности витковой изоляции:

Частота включений электродвигателя:

.

Скорость роста дефектности витковой изоляции:

.

Вероятность возникновения КЗ витковой изоляции на длине касающихся витков в течение времени τ:

Вероятность отказа межвитковой изоляции в течение времени τ:

.

Вероятность безотказной работы межвитковой изоляции в течение времени τ:

.

Вероятность безотказной работы обмотки статора в течение времени τ:

.

Механический расчет вала

Расчет вала на жесткость

Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по длине сердечника:

.

Рисунок 23. Эскиз вала к механическому расчету.

Номинальный момент вращения:

.

Валы двигателей с высотами оси вращения выполняют с минимальным числом ступеней – 3. Согласно таблице 1-3 [1] определяем по величие наибольшего допускаемого момента длину выступающего конца вала, размеры призматической шпонки и шпоночного паза, связанные с диаметром выступающего цилиндрического конца вала:

Рисунок 24. Эскиз выступающего конца цилиндрического вала.

 

Диаметр вала под подшипник и диаметр вала за подшипником принимаем по таб. 3-1 [1]:

Согласно таблице 4.1 [2]

Определим экваториальный момент инерции вала для места посадки сердечника:

Найдем вспомогательные коэффициенты:

Под воздействием силы тяжести прогиб вала посередине сердечника:

.

Соединение с приводимым механизмом осуществляется через упругую муфту МУВП 1-55, которая имеет следующие характеристики:

Поперечная сила, вызываемая передачей через упругую муфту:

.

Прогиб вала посередине сердечника вследствие действия поперечной силы:

Начальный расчетный эксцентриситет сердечника ротора, возникающий вследствие неравномерности воздушного зазора под действие сил тяжести и поперечных равен:

.

Сила одностороннего магнитного притяжения при смещении сердечника на величину расчетного эксцентриситета:

.

Дополнительный прогиб от силы :

.

Установившийся прогиб вала:

.

Результирующий прогиб вала:

.

Проверка правильности расчетов:

– условие правильности расчетов истинно.