Файл: Слоним Н.М. Алюминиевые провода при ремонте асинхронных двигателей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.07.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
стве материала для изготовления обмоток статоров асин хронных электродвигателей медь превосходит алюминий и переход на алюминиевые обмотки статоров является вынужденным решением. *
В настоящей работе автор ставит целью дать методи ку расчета и пересчета обмоток электродвигателя при ремонте с заменой медной обмотки статоров на алюми ниевую для случаев сохранения и изменения его параме тров, а т а к ж е осветить технологические особенности ре монта, вызванные применением алюминиевого провода.
Г л а в а п е р в а я |
|
|
Р А С Ч Е Т Ы И П Е Р Е С Ч Е Т Ы О Б М О Т О К |
|
|
При ремонте электродвигателя с |
обмоткой |
статора, |
выполненной алюминиевым .проводом, |
а т а к ж е |
при ре |
монте, связанном с заменой медного провода на алюми ниевый, может возникнуть необходимость в следующих расчетах и пересчетах:
поверочный расчет — производится |
при ремонте элек |
|||||||
тродвигателя с обмоткой статора, выполненной |
алюми |
|||||||
ниевым проводом, с сохранением |
заводских |
данных элек |
||||||
тродвигателя |
и применением |
при ремонте т а к ж е |
алюми |
|||||
ниевого провода; |
|
|
|
|
|
|
||
расчет для определения (восстановления) |
обмоточных |
|||||||
данных; |
|
|
|
|
|
|
|
|
пересчет |
электродвигателя |
с обмоткой |
из |
медного |
||||
провода при замене медного |
провода |
алюминиевым; |
||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6 |
||
|
|
|
|
Значенії : дл я |
|
Отношение |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Измеряемая величина |
|
|
|
|
значений |
|||
|
алюминия |
меди |
(алюминия |
|||||
|
|
|
|
к меди) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Удельное сопротивление |
при 20 °С, |
2,7 |
8,9 |
0,3 |
||||
0,028 |
0,017 |
1,63 |
||||||
Ом-ммг /м |
|
при 20 °С, |
||||||
Удельная проводимость |
36 |
59 |
0,61 |
|||||
Температурный коэффициент элект- |
||||||||
0,004 |
0,004 |
1,0 |
||||||
Удельная теплоемкость (на единицу |
||||||||
900 |
395 |
2,28 |
||||||
Удельная теплоемкость (на единицу |
||||||||
2 420 |
3510 |
0,69 |
||||||
Прочность на разрыв/мягкой прово- |
||||||||
10 |
25 |
0,4 |
||||||
Коэффициент |
линейного |
расшире |
||||||
|
|
|
1,35 |
|||||
ния, 1/°С |
|
|
2,3- Ю - 6 1,7-Ю-6 |
|||||
Температура плавления, °С . . . |
. |
660 |
1 080 |
0,61 |
||||
Теплопроводность, Вт/(см2 -с-"С). |
. |
2 |
|
3 |
0,67 |
|||
пересчет обмотки электродвигателя для определения
его мощности в связи с изменением коэффициента |
запол |
нения паза; |
|
пересчет обмотки при изменении номинального напря |
|
жения электродвигателя; |
|
пересчет обмотки при изменении номинальной |
часто |
ты вращения. |
|
Методика расчетов и пересчетов обмотки электродви гателя, выполненной из медного или алюминиевого про вода, одинакова; расчетные формулы отличаются только численными значениями величин в зависимости от того, относятся ли они к меди или алюминию. Сравнение основных свойств меди и алюминия приведено в табл. 6
1-1. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ
Электроремонтное предприятие обычно располагает альбомами обмоточных данных электродвигателей раз ных типов и серий как выпускаемых в настоящее время, так и снятых с производства, и весьма вероятно, что в альбоме содержатся технические и обмоточные данные электродвигателя, подлежащего ремонту. Если нет сомне ния в том, что электродвигатель, подлежащий ремонту, полностью соответствует указанному в альбоме, то нет надобности в выполнении поверочного расчета при условии, если ремонт производят с полным повторением заводского исполнения.
При отсутствии в альбомах данных, относящихся к ремонтируемому электродвигателю, поверочный расчет,
хотя |
бы |
приближенный |
(сокращенный), |
необходим, |
д а ж е |
если |
при ремонте |
не предполагают |
производить |
каких-либо |
изменений его |
параметров . |
|
|
Это объясняется тем, что электродвигатель мог рань ше подвергаться перемотке, при которой были произве дены недопустимые отступления от заводского исполне ния или допущены ошибки в обмоточных данных. Пове рочный расчет позволяет определить эти отступления и ошибки.
В распоряжении ремонтного предприятия может отсутствовать обмоточный провод того размера и марки, какой применен в заводском исполнении, могут отсутст вовать материалы нужной толщины д л я пазовой изоля ции. Предприятие может не располагать устройствами и приспособлениями, обеспечивающими такую ж е плот-
ность укладки проводов в пазу, как на электромашино строительных заводах . Поэтому несмотря па то, что отступления от заводского исполнения в этих случаях являются неизбежными, их допустимость' должн а быть проверена, а влияние на параметры электродвигателя
должно быть |
определено |
яоверочным расчетом. |
В задачу |
поверочного |
расчета обмотки статора элек |
тродвигателя входит определение магнитных и электри
ческих • нагрузок, |
а т а к ж е проверка |
степени |
заполнения |
||||||
паза и сравнение |
их |
с допустимыми |
величинами. |
||||||
|
В ходе расчета |
определяются: . |
|
|
|
||||
Въ |
— индукция |
в зазоре, |
Тл; |
|
|
|
|
||
Взі — индукция |
в зубцах, |
Тл; |
|
|
|
|
|||
ВС1 — индукция |
в спинке сердечника, |
Тл; |
|
||||||
/і — плотность тока, А/мм 2 ; |
|
|
|
|
|||||
Аі |
— линейная |
нагрузка, |
А/см; |
|
|
|
|
||
кз.с |
— коэффициент |
заполнения |
свободного сечения паза. |
||||||
|
Д л я приближенного расчета |
с л у ж а т ф о р м у л ы |
|||||||
|
|
|
в |
_ |
2,5Цф 1 рд,10' |
|
|
(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
— |
і і R Jai -ii. • |
|
(2) |
||
|
|
|
Д а , - 1 , 1 О , Ь л |
w |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
В С 1 |
= |
0 , 5 8 ^ - ^ А . |
(3) |
||||
|
|
|
|
|
Р |
'!С1 'эф! |
|
|
|
(значения величин |
в |
формулах |
(1) — (3) см. пример на |
||||||
стр. 23). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина 4фі (см) |
вычисляется |
согласно |
формуле |
|||||
|
|
|
W |
= £ ci ( / l — « кібкі), |
|
( 4 ) |
|||
где kci — коэффициент заполнения пакета стали, завися щий от толщины листов, вида межлистовой изоляции и
учитывающий |
неплотное прилегание листов друг к дру |
||
гу. Значение |
коэффициента kci |
указан о |
в табл. 7. |
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
Вид межлнстовой изоляции |
||
Толщина листа, мм |
Бумага |
Лак |
Оксидная изоляция |
|
или б е з изоляции |
||
|
|
|
|
0,5 |
0,9 |
0,93 |
0,95 |
0,35 |
0,87 |
0,91 |
0,93 |
При отсутствии |
радиальных вентиляционных |
каналов |
|||||||
в формулах |
(2) и (3) |
отношение /і//0 фі принимается |
рав |
||||||
ным |
l/kci- |
|
|
|
|
' |
|
|
|
Расчетная |
ширина |
зубца |
(см) |
определяется: |
|
||||
|
|
|
6 3 ] = - | - 6 " 3 ' 4 - - r 6 V |
|
(5) |
||||
Обмоточный коэффициент k0(ji, |
зависящий |
от |
числа |
||||||
катушек, |
входящих |
в |
катушечную |
группу (число |
пазов |
||||
на |
полюс |
и |
фазу |
qi=ZJ6p) |
и укорочения шага |
(Зі= |
|||
=2/ o//ni/Zi, |
принимается по табл . 8. |
|
|
|
|||||
• |
, |
|
Число кату |
шек в кату |
с
с грушечной
|
|
Т а б л и ц а |
8 |
Укорочение шага |
сбмоткн в долях единицы |
|
|
1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 |
0,75 |
0,70 • 0,65 0.60 0,55 |
0,5 |
Обмоточный |
коэффициент |
|
|
|
[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,000 |
0,997 |
0,988 |
0,972 |
0,951 |
0,924 |
0,891 |
0,853 |
0,809 |
0,760 |
0,700 |
2 |
0,966 |
0,963 |
0,954 |
0,939 |
0,919 |
0,893 |
0,861 |
0,824 |
0,781 |
0,734 |
0,676 |
3 |
0,960 |
0,957 |
0,948 |
0,933 |
0,913 |
0,887 |
0,855 |
0.819 |
0,779 |
0,730 |
0,672 |
4 |
0,958 |
0,955 |
0,947 |
0,931 |
0,911 |
0,885 |
0,854 |
0,817 |
0,777 |
0,728 |
0,671 |
5 - 7 |
0,957. |
0,954 |
0,946 |
0,930 |
0,910 |
0,884 |
0,853 |
0,816 |
0,774 |
0,727 |
0,670 |
8 |
0,956 |
0,953 |
0,945 |
0,929 |
0,909 |
0,883 |
0,852 |
0,815 |
0,773 |
0,727 |
0,669 |
9 и бо 0,955 |
0,952 |
0,944 |
0,928 |
0,908 |
0,882 |
0,851 |
0,815 |
0,773 |
0,726 |
0,668 |
|
лее |
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
Д л я промежуточных значений сокращения шага этот коэффициент определяется, интерполяцией или более точ но по формуле
|
^ о б і == sin (р90)с |
0,5 |
(6) |
|
|
30° |
|||
|
|
qx |
si n • |
|
Зубцовый |
шаг (см |
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
Величина |
номинального тока (А) в фазе обмотки |
ста |
||
тора составляет: |
|
|
|
|
при соединении фа з звездой |
|
|
||
|
, |
1 000Р |
|
,g, |
|
ф 1 — |
VWUkB'' |
• |
( ' |
при соединении ф а з треугольником
1 000Р
где /еэ — энергетический коэффициент, равный произве дению к. п. д. электродвигателя па коэффициент мощно сти; д л я двигателей с алюминиевой обмоткой принимает ся по табл. 9.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а .6 л и ц а |
9 |
|||
Электродвигатели коротк > |
Электродвигатели |
коротко- |
Электродвигатели |
с |
||||||||||
фазным |
ротором |
з а |
||||||||||||
замкнутые |
защищенного |
замкнутые |
закрытого |
об |
||||||||||
щищенного испол |
|
|||||||||||||
|
исполнения |
|
дуваемого |
исполнения |
|
|||||||||
|
|
|
нения |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ЧИСЛО |
полюсов |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3 |
I |
" |
1 |
6 |
I |
< I |
|
|
|
|
0,65 |
0,55 |
0,54 |
|
0,65 |
0,55 |
0,54 |
|
|
|
|
|
|||
0,60 |
|
0,60 |
|
|
0,50 |
|
|
|||||||
0,68 |
0,64 |
0,58 |
0,62 |
0,68 |
0,64 |
0,58 |
|
0,61 |
|
|
||||
0,71 |
0,68 |
0,62 |
0,71 |
0,68 |
0,62 |
0,62 |
0,54 |
0,53 |
||||||
0,73 |
0,70 |
0,65 |
0,63 |
0,73 |
0,70 |
0,65 |
0,64 |
0,58 |
||||||
0,75 |
0,72 |
0,67 |
0,64 |
0,75 |
0,72 |
0,67 |
0,65 |
0,67 |
0,60 |
0,57 |
||||
0,75 |
0,74 |
0,68 |
0,65 |
0,75 |
0,74 |
0,68 |
0,67 |
0,68 |
0,62 |
0,60 |
||||
0,75 |
0,75 |
0,69 |
0,68 |
0,76 |
0,75 |
0,70 |
0,69 |
0,70 |
0,64 |
0,61 |
||||
0,76 |
0,76 |
0,71 |
0,70 |
0,77 |
0,76 |
0,72 |
0,70 |
0,71 |
0,67 |
0,64 |
||||
0,78 |
0,77 |
0,73 |
0,71 |
0,78 |
0,77 |
0,74 |
0,71 |
0,73 |
0,68 |
0,67 |
||||
0,79 |
0,78 |
0,75 |
0,73 |
0,79 |
0,78 |
0,75 |
0,73 |
0,74 |
0,69 |
0,68 |
||||
0,80 |
0,78 |
0,76 |
0,74 |
0,80 |
0,78 |
0,77 |
0,74 |
0,75 |
0,70 |
0,70 |
||||
0,81 |
0,79 |
0,78! |
|
0,81 |
0,79 |
0,79 |
|
0,76 |
0,72 |
|
|
|||
0,82 |
0,79 |
|
|
0,82 |
0,80 |
|
|
|
0,77 |
|
|
|
||
Сечение эффективного провода Q3 t j,i (мм2 ) опреде ляется как сумма сечений всех элементарных проводни ков, входящих в эффективный провод. Если эффектив ный провод состоит из іщ одинаковых элементарных про водников, то
Q^i = miqani, |
(10) |
где 7алі — сечение элементарного проводника, мм2 . Плотность тока в обмотке статора (А/мм2 ) состав
ляет:
Линейная нагрузка (А/см) определяется по формуле
Общим коэффициентом заполнения паза статрра на зывается отношение общего сечения всех проводников