Расчёт ротора. 
Проектирование асинхронного двигателя 4А180М2У3

Правильный выбор воздушного зазора во многом определяет энергетические показатели асинхронного двигателя. Чем меньше магнитный зазор, тем меньше его магнитное сопротивление и магнитное напряжение, составляющее основную часть МДС магнитной цепи всей машины. Поэтому уменьшение зазора приводит к соответственному уменьшению МДС магнитной цепи и намагничивающего тока двигателя, благодаря чему возрастает его и уменьшаются потери в меди обмотки статора. Но чрезмерное уменьшение приводит к возрастанию амплитуды пульсаций индукции в воздушном зазоре и, как следствие этого, к увеличению поверхностных и пульсационных потерь. Поэтому КПД двигателей с очень малыми зазорами не улучшается, а часто даже становится хуже.

Воздушный зазор определяем по рис. 8,31[1, стр.300] в зависимости от количества пар полюсов и внутреннего диаметра статора:

.

но можно и пересчитать размер воздушного зазора, воспользовавшись формулой для определения его для двигателей средней и большой мощности:

Так как зазор удовлетворяет условию, округлим с точностью до, то есть .

Принимаем по таблице 8,16 [1, стр. 306] рекомендуемое число пазов ротора АД без скоса пазов в зависимости от числа пар полюсов и числа пазов статора:

Внешний диаметр ротора:

Длина магнитопровода ротора:

Зубцовое деление ротора:

Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал:

.

где — коэффициент, выбираемый по табл. 8,17 [1, стр. 319] в зависимости от высоты оси вращения и количества полюсов .

Тогда:

Значение тока в обмотке ротора:

.

где коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение .

Его приближенное значение может быть рассчитано в зависимости от номинального, который мы задавались в начале расчета:

Получим:

Коэффициент приведения токов определяем следующим образом:

.

где коэффициент, учитывающий влияние скоса пазов (так как пазы ротора выполняем без скоса, то).

Тогда.

Соответственно:

Площадь поперечного сечения стержня (предварительно):

.

где — плотность тока в стержне литой клетки. То есть получим:

Рис. 4 Трапецеидальные пазы короткозамкнутого ротора

Пазы ротора определяем по рис [, стр. ]. В двигателях с выполняют трапецеидальные закрытые пазы с размерами шлица и. Высота перемычки над пазом .

Размеры паза ротора рассчитываем, исходя из требуемого сечения стержня, полученного по допустимой индукции в зубце и из условия постоянства ширины зубца, то есть параллельности его граней.

По допустимой индукции определяем ширину зубца ротора:

.

где принимаем по табл. [, стр. ]. Тогда:

Рассчитываем размеры паза:

.

Полная высота паза:

;

Рис. 5 Трапецеидальные пазы короткозамкнутого ротора в масштабе 2:1

После расчёта размеров паза и округления их до десятых долей миллиметра уточним площадь сечения стержня:

Плотность тока в стержне:

Плотность тока в стержнях машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алюминием выбирается в пределах, то есть найденное значение попадает в допустимые пределы.

Рис. 6 Размеры замыкающих колец короткозамкнутого ротора с литой обмоткой

Площадь поперечного сечения замыкающих колец:

где токи в кольце, А, плотность тока в замыкающих кольцах.

Токи в кольце и плотность тока можно найти по соответствующим формулам:

.

где токи в стержнях.

Тогда.

Размеры размыкающих колец:

;

Средний диаметр размыкающих колец:

Сравнение параметров проектируемого АД, полученных в данном разделе, с теми же параметрами аналога.

Таблица 4.