Kszta³ty żłobków stojana
Transkrypt
Kszta³ty żłobków stojana
Kształty żłobków stojana Kształty żłobków wirnika: a), b), c) – klatki odlewane Al. d) - i) – klatki lutowane z prętów Cu Wymiary żłobka kroplowego Kąt zbieżności ścianek żłobka: β Qs = 2π , Qs ( d s + 2 hs1 ) sin β Qs − bds 2 Średnica mniejsza: d s1 = 1 − sin β Qs 2 Średnica większa: d s 2 = d s1 + 2hs 0 sin β Qs 2 Odległość pomiędzy środkami okręgów należy dobrać tak aby otrzymać żądaną (z obliczeń parametrów uzwojenia) powierzchnię żłobka: SQs = d s1 + d s 2 π 2 2 hs 0 + ( d s1 + d s 2 ) 2 8 pole trapezu pole półkoli 4.1. Dobór kształtu i wymiarów żłobków stojana (10 – 100 kW) Podziałka żłobkowa stojana: t s = πd , Qs zalecana szerokość zęba stojana: bqs = 0,45 ÷ 0,55 t s , przekrój użyteczny żłobka stojana: S Qs = gdzie: kQ = S mp z Q d iz2 kQ , - współczynnik zapełnienia żłobka, SQ Smp – suma pól powierzchni przekroju wszystkich drutów w żłobku, SQ – pole powierzchni żłobka. kQ = 0,1 ÷ 0,3 – w uzwojeniach wysokiego napięcia, kQ = 0,4 ÷ 0,7 – w uzwojeniach niskiego napięcia. Wysokość szczerbiny żłobkowej: hs1 = 0,5 ÷ 1 mm. Szerokość szczerbiny żłobkowej: bs1 = d iz + 1,5 mm. Na podstawie SQs należy obliczyć szczegółowe wymiary żłobka w zależności od wybranego kształtu. 4.2. Dobór kształtu i wymiarów żłobków wirnika klatkowego Podziałka żłobkowa wirnika: t r = πd , Qr zalecana szerokość zęba wirnika: bqr = 0,45 ÷ 0,55 t r , zalecana gęstość prądu w klatce: j pr = 2,2 ÷ 4,5 A/mm2 dla prętów klatki odlewanej Al, j pr = 5,5 ÷ 8 A/mm2 dla prętów miedzianych, j pn = 0,7 j pr dla pierścieni zwierających, prąd w uzwojeniu wirnika: I phr = k I I phs m s N s k ws , m r N r k wr k sk gdzie: k I = 0,2 + 0,8 cos ϕ N , dla uzwojenia klatkowego: mr = Qr , N r = 0,5r , k wr = 1 , πp sin Qr k sk = Qr - współczynnik skosu żłobków. πp Przekrój użyteczny żłobka : S Qr = I pr j pr Wymiary pierścienia Prąd w pierścieniu: I pn = I pr 2 sin( πd , ) Qr wysokość pierścienia: h pn = 1,1 ÷ 1,25hdr , szerokość pierścienia: , wysokość i szerokość szczerbiny żłobkowej: od 0,5 do 1mm. Na podstawie SQr należy obliczyć szczegółowe wymiary żłobka. b pn = I pn j pn h pn . 4.3. Uzwojenie pierścieniowe Szyte lub cewkowe. Nie stosuje się drutów równoległych. Liczbę zwojów dobiera się tak aby otrzymać żądane napięcie na pierścieniach. 4.4. Uzwojenie klatkowe: 4.4.1. Odlewane z Al. - do 100 kW bez promieniowych kanałów wentylacyjnych. Ciśnienie 50 – 100 atmosfer. Temperatura 750 stopni. Czas 0,05 s. Wstępne nagrzewanie rdzenia w celu zmniejszenia naprężeń w klatce. Przewodność klatki: Al czyste 34 - 32 MS/m Al, 3-6% Si 29 - 24 MS/m Al, 4-9% Mg 5 - 1 MS/m Do 3 kW żłobki okrągłe, powyżej kroplowe. Wyfrezować szczerbiny żłobkowe na 2-3mm w celu zmniejszenia strat dodatkowych. Skrzydełka odlewane do 30 mm długości. Im większa prędkość obrotowa tym krótsze. 4.4.2. Lutowane z prętów Cu – duże moce i prędkości obr. Do 100 mm średnicy pierścienie są wykrawane z blachy 2-3 mm. – duże straty miedzi Powyżej 100 mm pierścienie są wyginane z płaskownika i wiercone są otwory. a) wprasowanie prętów. b) założenie pierścieni. c) lutowanie miedzią fosforową lub spawanie. 4.4.3. Lutowane dwuklatkowe z prętów Cu i Mosiądzu (brązu, żelaza) - od 80kW Mosiądz (70% Cu, 30% Zn) 14,8 MS/m Mosiądz (60% Cu, 40% Zn) 14 MS/m Brąz (95% Cu, 5% Al.) 10 MS/m W małych maszynach pierścienie zwierające są wspólne. W dużych oddzielne ze względu na różnice w rozszerzaniu prętów. Lutowanie: Pole powierzchni lutowania dobrać do prądu (z reguły 2-3 razy większa od pow. pręta) • lut cynowo ołowiowy (190-270 st. C) 0,5 A/mm2 • lut fosforowo-brązowy (820-875 st. C) 4 A/mm2 Prąd pierścienia w dużych maszynach osiąga wartość kilkudziesięciu tysięcy A. Strumień rozproszenia od tego prądu może nagrzewać skrajne części pakietu do 70 st.C Połączenia między cewkowe i między prętowe dużych maszyn. 1– klin wewnętrzny, 2- opaska, 3- kliny zewnętrzne. Zalety uzwojeń klatkowych: - brak zestyku ślizgowego, - brak izolacji, - szybkie i tanie wykonanie, - możliwość pracy w silnikach o różnej liczbie par biegunów (wielobiegowych), - pręty odlewanej klatki Al dobrze przylegają do rdzenia i usztywniają pakiet blach, - na klatkę Al działa dwa razy mniejsza siła odśrodkowa niż na klatkę Cu. - klatka Al jest 3 razy tańsza od Cu. Wady: - duży prąd rozruchowy, - mały moment rozruchowy, - mała pojemność cieplna klatki, - nagrzewanie się klatki do wysokich temperatur. - klatka Al. zajmuje o 75% więcej miejsca niż Cu.