空壳电动机重绕的综合计算方法

时间：2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：对一些空壳电动机，在查阅国家标准系列电动机产品中也没有相近的电动机与之比较，这时，对它重嵌定子绕组只有用下面介绍的综合计算法。此方法适用于50Hz、100kW以下的低压电动机。根据要求确定重绕后电动机的电源电压和同步转速。表5-18 异步电动机定子绕组电磁计算参考数据7）确定线圈节距及绕组系数：单层绕组采用全节距：双层绕组采用短节距，短距比：一般短距比β取0.8。也可参考第四章第一节计算得到。

空壳电动机重绕的综合计算方法

对一些空壳电动机，在查阅国家标准系列电动机产品中也没有相近的电动机与之比较，这时，对它重嵌定子绕组只有用下面介绍的综合计算法。此方法适用于50Hz、100kW以下的低压电动机。

计算过程：

1）测量有关数据。测量定子铁心外径D₁（cm），内径D（cm），铁心长度L（cm），槽数Z，槽截面积S_c（cm²），齿宽b_t（cm）及铁心轭高度h_j（cm）。

2）确定电源电压和同步转速。根据要求确定重绕后电动机的电源电压和同步转速（或磁极对数p）。

3）计算极距：

4）计算每极磁通：Φ=0.637·τ·L·B_δ×10^-4（5-12）

式中，B_δ为气隙磁通密度（T）。按表5-18选取。

5）验算轭部磁通密度：

算得的B_j值与表5-18核对，如相差较大，说明磁极对数p不恰当，应重新确定p值；如相差不大，可重选B_δ，使算得的B_j值在表5-18的范围内。

6）验算齿磁通密度：

所得B_t值应符合表5-18的数值，否则应重选B_δ，并进行上述计算，使B_t值符合要求为止。这时再由公式Φ=0.637·τ·L·B_δ×10^-4（Wb）算得的Φ值即为电动机的每极磁通。

表5-18 异步电动机定子绕组电磁计算参考数据

7）确定线圈节距及绕组系数：

单层绕组采用全节距：

双层绕组采用短节距，短距比：

一般短距比β取0.8。根据短距比及分布系数K_d（由每极每相槽数决定）。查表5-19决定绕组系数K_W。也可参考第四章第一节计算得到。

表5-19 双层短距绕组的绕组系数K_W

8）计算绕组每相串联匝数：

式中 U_ϕ——相电压（V）；

f——电源频率（Hz）。

9）计算每槽有效导线数：

式中 m——相数。

调整W和N为整数，对单层绕组，N即为每个线圈的匝数；对双层绕组，则每个线圈的匝数为，且N必须为偶数。

10）计算导线截面积：

式中 S_c——槽的截面积（mm²）；

K_T——槽内填充系数。采用双纱包圆铜线时K_T=0.35～0.42。

采用单纱包漆包线时K_T=0.43～0.45；

采用漆包线时K_T=0.46～0.48。

当导线截面较大时，可用多根较小的导线并绕，或按表5-20采用两条以上的并联支路。这时每根导线的截面积S′/mm²为

式中 n——并绕导线数，（根）；

a——并联支路数。

表5-20 三相绕组的并联支路数

常见的槽形各部分尺寸如图5-31所示，槽的截面积S_c/mm²分别按下列公式计算。

图5-31 定子铁心槽形及部分尺寸

①圆底斜顶槽：

②平底圆顶槽：

③圆底圆顶槽：

11）计算裸导线直径：(www.xing528.com)

12）计算每根导线的电流：

I_n=S′j

式中 j——电流密度（A/mm²），其值按表5-18选取。

相电流：I_ϕ=n·a·I_n

13）验算线负荷：

其值应符合表5-18，否则必须重新选j。

14）计算电动机的额定功率：

P_e=3·U_ϕ·I_ϕ·η·cosφ×10^-3（5-17）

式中 η——电动机的效率；

cosφ——电动机的功率因数；分别在表5-21查取。

表5-21 中小型三相异步电动机功率因数cosφ和效率η

【例5-13】一台防护式笼型异步电动机，其铭牌及绕组数据丢失。测得定子铁心有关数据如下：外径D₁=36.8cm，内径D=23cm，长度L=13.5cm，齿宽b_t=1.1cm，槽数Q=36。圆底圆顶槽，槽形尺寸d₁=9.4mm，d₂=13.6mm，h=23.5mm（参看图5-31）。求定子绕组数据及电动机的功率。