1.3.1主要尺寸确定和电磁负荷选择
1.主要尺寸与主要尺寸方程式
异步电动机的主要尺寸是指定子内径(m)和铁心有效长
度/ef (m)。主要尺寸方程式是电机的功率与主要尺寸、电磁负荷
及转速等参量之间的关系式。
若将式(卜1)表示为6.1= a;K^KdpABh = AD\ lt[ 60/)?, /Pf t iSc 60SC r
cA称为电机常数,(:A = u— =,…。式中,r = 7^—为〇Q/ Tl\2tc 1 il 2丌
计算视在转矩(Nth),D为机械角速度,单位为rad/s。电机常数(^的倒数= 称为电机利用系数(V.Vmin/m3)(表1-7),为电机有效部分单位体积的计算视在转矩,或单位体积、单位同步转速的计算视在功率。12tzV Sc从式(1-2〉可以看出:反映了材料的利用水平;当/cA—定时,z^/ef〇cr,说明电机体积的大小与转矩成正比;如果电磁负荷(4,A)取值愈高,则A愈大。但也会带来电机温升增高、电气性能不良等一系列问题。
表1-7异步电机的利用系数(VATnin/n^xlO3) | ||||
冷却及防护铟式 | 通风冷却UP23) | 机壳表面通风冷却(丨P44) | ||
功率范围/kW | 20〜100 | 100 〜1000 | KXX)以上 | -100 |
利用系数人、 | 2.5-4 | 3.5-5 | 4-5 | 1.5-3.0 |
2.电磁负荷选择
电磁负荷4、仏值决定了电机的利用系数,并与电机的运行参数和性能有密切关系。
线负荷4(A/m)表示沿定子内圆周上单位长度的安培导体数,即2m'N山 Z'H
tzD[\ cl\ tzDii (i\
式中——每相串联匝数;
/i——每相电流(A);
^V8l——每槽导体数;z{——定子槽数;at——定子每相并联支路数。
磁负荷(T)表示气隙磁通密度的幅值,即
^—fj^
242fxW,K^S,
式中乂——每极气隙面积(m2)。
热负荷A/i是线负荷4与定子绕组电流密度人的乘积,它表示定子内圆周单位而积上绕组电阻损耗(铜损耗),其大小直接影响绕组的用铜量及绕组温升。
4、及从的取值,都是绕组设计的重要依据。
电磁负荷选择要点:
1.电机输出功率一定时,提高电磁负荷可缩小电机体积和节约有效材料;
2.选择较高的仏,定子铁心损耗增加,而定子绕组的铜损耗可能降低;
3.选取较高的4或^,绕组铜损耗增加;
4.励磁电流标么值i:〇cBsA4,若选用较高的仇或降低4值,使im#上升,cosp降低;
5.漏抗标么值JToc当较高或4较低时,X*减小,电机起动转矩及过载能力提高,但起动电流增大。
表1-8、表1-9、表M0分别为Y系列及Y2系列三相异步电机电磁负荷控制值。
表1-8 Y系列电磁负荷控制值 | ||||||||||
列 | Y (IP44) | Y (IP23) | ||||||||
H80 〜112 | H132 〜里()0 | H180及以上 | H160及以丄 | |||||||
电磁负荷 | ||||||||||
定子&磁密 | 1.48 〜1.54 | !.45 | -1.53 | 1.40 〜1.54 | 1.50-^1.59 | |||||
定子轭磁密 | 1.20 〜1.43 | 1.00 | ~ 1.40 | 1.10 〜1.45 | 1.20^1.57 | |||||
转子齿磁密 | 1.50 〜1.54 | 54 | 1.35 | -1.53 | 1.20-1.57 | 1.25-1.58 | ||||
转子轭磁密 | 1.20-1.40 | 0.50 | 〜1.42 | 0.55-1.54 | 0.55 〜1.60 | |||||
气隙磁密 | 0.60 〜0.73 | 0.59 | -0.75 | 0.57-0.80 | 0.73-0.86 | |||||
定子电密/ (A/mm2> | 5.5-7.0 | 3.5 | ~5.9 | 3.2 〜5.5 | 5.4〜6.6 | |||||
热负荷/[ A2/( cm • mm2 )] | 800 〜1500 | 920 | -1300 | 940-1400 | 1600〜2600 | |||||
表1-9 | Y2系列 | (IP54)电磁负荷控制值 | ||||||||
机座号 | ||||||||||
H63- | 112 | H132- 160 | H180-355 | |||||||
电磁负荷 | ||||||||||
定子齿磁密 | 1.50 〜 | 1.55 | 1.48 〜1.54 | 1.45-1.53 | ||||||
定7-轭磁密 | 1.30- | 1.45 | 1. | 30-1.42 | 1.30-1.40 | |||||
转子齿磁密 | 1.50- | 1.56 | 1. | 40 〜1.55 | 1.40-1.54 | |||||
转子轭磁密 | 1.00-1.02 | 1.50 | 1. | 00 〜1.50 | 1.00-1.50 | |||||
气隙磁密 | 0.65〜0.63 | 0.75 , | 0.60 〜0.78 | 0.58-0.80 | ||||||
定子电密/ (A/mm2) | 6.5- | 8.5 | 4.5-7.5 | 3.5-6.5 | ||||||
转子导条电密/ (A/mm2) | 3.0- | 4.5 | 2.5〜4.0 | 2.0-3.5 | ||||||
表MO | Y2 系列 A/i 控制值[A2/(cnrmm2)] | |||||||||
极数 | ||||||||||
\\ | 2 | 4 | 6 | 8, 10 | ||||||
机座号 | ||||||||||
Hb3 〜132 | 1400 〜1600 | 1500- 1900 | 1600 〜2000 | 1700 〜2100 | ||||||
H160〜280 | 1100 〜1400 | 1300- 1700 | 1400 〜1800 | 1500- 1900 | ||||||
H315 ~ 355 | 700 〜1000 | 900〜1100 | 900 〜1100 | 900 〜1100 |