4. példa
- Modellépítés Maxwell 2D / 3D-ben.
- Az RMxprt modul használata.
- A geometria importálása a CAD rendszerből.
A 4A132S4U3 referenciaadatai
A modell elkészítéséhez szüksége lesz a motor útlevéladataira, valamint az aktív részek geometriai méreteire:
- Névleges motor teljesítmény: P2nom = 7,5 kW;
- névleges feszültség: UL = 220 V;
- pólusok száma: 2p = 4.
A motor alapvető geometriai méretei
- az állórész mag külső átmérője: DÄ = 225 mm;
- az állórész mag belső átmérője: D = 145 mm;
- az állórész maghossza: l1 = 115 mm;
- a forgórész mag külső átmérője: Da = 144,3 mm;
- tengely átmérő: Dv = 50 mm.
Állóhorony paraméterek
- a horony alakja félig nyitott trapéz alakú (A.4.1a ábra);
- az állórészek száma: Z1 = 36;
- az állórész hornyának kisebb szélessége: b1 = 6,1 mm;
- az állórész hornyának nagy szélessége: b2 = 9,2 mm;
- Az állórész hornyának magassága a rés figyelembe vétele nélkül: h = 17,8 mm;
- az állórész hornyának szélessége: m = 3,5 mm;
- az állítóhorony résmagassága: e = 0,9 mm.
Rotor groove paraméterek
- a horony alakja félig nyitott körte alakú (A.4.1b. ábra);
- a forgórészek száma: Z2 = 34;
- a forgórész hornyának nagyobb átmérője: b1 = 6,0 mm;
- a forgórész hornyának kisebb átmérője: b2 = 2,2 mm;
- a forgórész hornyának magassága: hp = 24,7 mm;
- a forgórész hornyának szélessége: m = 1,5 mm;
- a forgórészhorny résmagassága: e = 0,75 mm.
Statikus tekercselési paraméterek
- a résen lévő hatékony vezetékek száma: Sn = 22;
- a fázis párhuzamos tekercselési ágainak száma: n = 2;
- a csupasz huzal névleges átmérője: d = 1,22 mm;
- típusú tekercs - egyrétegű koncentrikus.
Ábra A.4.1 - A 4A132S4U3 motornyílások vázlata
A Maxwell 2D geometriájának kialakítása
Létre kell hoznunk egy 2D-s motormodellt. Minden geometriai konstrukció egy Descartes-koordináta-rendszerben zajlik. Ebben az esetben az eredet egybeesik a motor tengely forgástengelyével.
1.1 Rajzoljon körkörhöz (). amely megfelel a következő tárgyaknak:- tengely (Dv = 50 mm);
- a rotor külső átmérője (Da = 144,3 mm);
- az állórész belső átmérője (D = 145 mm);
- az állórész külső átmérője (DØ = 225 mm);
- a külső levegő határa (kb. 1,5 * D ³ 330 mm).
Az eredménynek:
A.4.2 ábra - A kezdeti körök építése
1.2 A rotorhorony geometriájának megépítése
A motor körte alakú hornyot használ. Az ilyen horony geometriája több legegyszerűbb alakra bontható: két kör, egy trapéz és egy téglalap.
A rotor hornya a következő sorrendben kerül kialakításra (A.4.3 ábra):- Először két kört alakítunk ki - a horony átmérőit (A.4.3 ábra, 1. és 2. pozíció).
- Trapéz alakúak - a horony középső része (A.4.3 ábra, 3. pozíció).
- Téglalap - hornyhornyot hozunk létre (A.4.3 ábra, 4. pozíció).
- Végrehajtjuk a kész terület létrehozásának műveleteit (A.4.3 ábra, 5. és 6. pozíció).
A.4.3. Ábra - Eljárás a forgórész hornyának megépítésére
A forgórész hornyának körvonalait a pontok koordinátáit - a körök (a), (b) (A.4.4. Ábra) központjainak keresésével kezdjük.
A.4.4. Ábra - A forgórész hornyának geometriai méretei
A pontok koordinátáit a következő képletek határozhatják meg:
A számítás eredményeként kapjuk a koordinátákat:
x (b) = 0; y (b) = 48,55 mm;
A kapott koordinátákat az a) és a b) pontoknál a 6 mm átmérőjű és 2,2 mm-es körök középpontjaként használják (A4.3 ábra, 1. és 2. pozíció). A Vonalrajzoló () létrehoz egy trapéz alakú elemek (felváltva kiválsazthat (1-2-3-4-1) az utolsó pont, majd kattintson duplán a bal egérgombbal, amely teljes építési ábrán).
A.4.5. Ábra - A trapéz kialakítására szolgáló eljárás
Használata Draw téglalap elemet () hozzon létre egy téglalapot bemutatott §4.6 ábrán, a négyszög szélessége egyenlő a rés szélességét (1,5 mm) magasságú téglalapot kell terjeszteni a nyílásba, és a légrés.
A.4.6 ábra - Slot groove konstrukció
Válassza ki a rotor horony összes épített területét (nyomja meg a Ctrl billentyűt a billentyűzeten, és kattintson a LMB (bal egérgombbal) a horony összes területére. Az Unite () műveletet a kiválasztott területekre alkalmazzuk. Az eredmény egy rotor hornya, amelynek nyílása belép a légrésbe.
Duplikálja a kör, amelyik a rotor. Kiválasztjuk a rotor duplikátumát és hornyát. Alkalmazza az Intersect () műveletet. A forgórész hornyát kaptuk, levágtuk a légrésen (A.4.3 ábra, 6. pozíció).
1.3 Az állítóhorony geometriájának megépítése
A szimulált motor állórész hornyával - trapéz, így az építési lehet osztani két részre - a tényleges építési a horony és slot építési rá (ábra p.4.7).
A.4.7. Ábra - Eljárás az állórész hornyolására
A pontelemek testét a Draw Line () elem segítségével építjük fel. Ehhez először meg kell határoznia a pontok helyzete (a), (b), (c), (d), (e) és (f) a derékszögű koordinátarendszerben (ábra cikk 4.8 pont).
A.4.8 ábra - A horony geometriájának kulcspontjainak helye
A pontok koordinátáit a következő képletekkel kell kiszámítani:
A trapéz hornyának a 4A132S4U3 motorhoz tartozó pontok koordinátáinak kiszámítása:
Használata Draw Vonal eszköz (), ami régió, ahol a pontok vannak kötve a sorrendben (a)> (b)> (c)> (d)> (e)> (F)> (a). Az építkezés eredménye az A.4.7. Ábra (1).
Most megépítjük a nyílást. fogja használni a Draw Téglalap eszközt () az építési, az építési vegye figyelembe, hogy a rés legyen, szélessége 3,5 mm, ne menjen be a nyílásba, de van, hogy bemegy a légrés (ábra P.4.9).
Ábra A.4.9 - Az állórész hornyának hornyának mérete és elhelyezkedése
Az állórész és a rotor hornyainak létrehozása után (A.4.10. Ábra) meg kell adni az állórész és a rotor hornyait a kerület mentén.
A.4.10. Ábra - A geometriai szerkezet közbenső szakasza
Másolja át a forgórész hornyait a kerület mentén, ehhez:- Egy rotor hornyát helyezünk el.
- Végezze el a Duplex Around Axis műveletet ().
Egy horonyot és egy állórész résszel rendelkezünk. Ismételjük meg a kerület mentén történő másolás műveletét, miközben a hornyok számát az oszlopon - 36, a hornyok közötti szögben - 10 ° (A.4.12. Ábra) állítjuk be.
Válassza ki az összes álló résidőt és a légrés körét, alkalmazza az Unite () egyesítési műveletet. A légrés egy darabból álló megjelenést kap (A.4.13. Ábra).
A.4.13. Ábra - Légrés képződése
Kiválasztjuk az állórész, az állórész hornyait és a légrés körzetet. Alkalmazza a Kivonás () műveletet. A nyitott ablakban az állórészet az Üres részek mezőben kell kiválasztani. A művelet után megkapjuk az állórész mágneses magját.
Megkülönböztetjük a rotor, a tengely és a rotor hornyait. Alkalmazza a Kivonás () műveletet. A nyitott ablakban a rotorot a Blank Parts mezőben kell kiválasztani. Állítsa be a "Clone tool objects before operation" jelölőnégyzetet (a művelet területének másolatainak létrehozása). A művelet után megkapjuk a kialakított rotor mágneses pályáját, a rotor tekercselését és a tengelyt.
A tekercs vezetõit egy téglalap alakjában hozzuk létre (lehet egy másik alak is), amely az állórész hornyában helyezkedik el. Ennek a számnak a területe meg kell egyeznie a réz területével a horonyban. Ennek megfelelően az ilyen számok kétrétegű tekercseléséhez kettőnek kell lennie.
A réz területének számítása a horonyban:
ahol Sn = 22 az effektív vezetékek száma a horonyban;
n = 2 - a fázis párhuzamos tekercselési ágainak száma;
d = 1,22 mm a csupasz vezeték névleges átmérője.
Az ábrán a Sm = 53,68 mm 2 területet kell elhelyezni a horonyba, amint az az A.4.14. Ábrán látható. (Téglalap mérete: 5x10,736 mm).
A.4.14. Ábra - Vezetékek az állórész hornyában
A megrajzolt alakot a kör körül másoljuk (36 másolat a 10 ° -es másolatok között).
A Tranziens típusú (tranziens) feladatokhoz létre kell hoznia egy olyan területet, amelyen belül a modell objektumok mozognak. Készítsen egy méretű kört úgy, hogy áthaladjon a légrés közepén. A jelenlegi modellnél az ilyen kör átmérője 144,65 mm.
Ebben a szakaszban befejeződik az aszinkron motor modell geometriájának kialakítása.
A.4.15 ábra - A motor végleges geometriája
Építési geometria RMxprt modulok használatával
A 4A132S4 aszinkron motor geometriáját megteremtjük az RMxprt modullal. Ehhez hozzon létre egy új, 3D típusú projektet. Az elérhető modulok beillesztése a modellbe a főmenüben, a Rajz - Felhasználó által definiált primitív - RMxprt. Ezek a modulok lehetővé teszik, hogy tipikus objektumokat készítsen automatikus üzemmódban. Be kell állítania az objektumparamétereket
1. Az állórész mágneskörének kialakítása.
Válassza ki a standard primitív RMxprt SlotCore típust. amely egy mágneses áramkör építésére szolgál. A modellbe való beillesztés a menü parancs segítségével történik:
Rajz - Felhasználó által definiált primitív - RMxprt -SlotCore
A beillesztéskor megjelenik egy ablak, amely felkéri az elem minden beállítását.
(100), egy tekercset (0), egy rudat (1), egy rudat (2)
Ez az elem egy tekercset épít. Az egész tekercs megépítéséhez annyi tekercset kell létrehoznia, amennyi a tekercselési séma előírja. A következő tekercsekben a tekercselési lépés megváltozik (CoilPitch), mert a tekercselés koncentrikus, és az elülső kifolyás elmozdulása axiális (LayerExt) és radiális (LayerDiff) irányban.
Ábra A.4.18 - A 4A132S4 motor teljes geometriája
Az alapgeometria kialakítása után szükség van szolgáltatási területek kialakítására: a modellszámítási területre, a modellelemek forgási területére.
Használja ezt a geometriai eljárást lehetséges és 2D módban a következő változásokkal:- Assign InfoCoil = 1 a SquirrelCage elemhez.
- A rotor, az állórész és a mókusrúd mágneses magjaira alkalmazza a Modeler-Felület-szekciók objektumok XY síkjának működését.
- Alkalmazzuk a mókus ketrecre a Modeler - Boolean - SeparateBodies területek megosztását.
- Az Element ConCoil csak egyszer hoz létre, hozzárendel: InfoCoil = 1, LayerLoc = 0. Majd másolja át a kapott ConCoil elemet a rések számával.
A.4.19. Ábra - A 4A132S4 motor geometriája a 2D síkban
- Kravchik A.E. A 4A sorozatú aszinkron motorok: Reference book. M .: Energoatomizdat, 1982. - p.504
- Kopylov I.P. Villamos gépek tervezése. M .: Energy, 1980. - 178. old