Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 9
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.
МДС ярма статора
Высота ярма статора
hа=(Dа-D)/2-hп1=(278-145)/2-31,3=35,2 мм.
Длина средней силовой линии в ярме статора
Lа=(Dа-hа)/(2p)=3,14·(278-35,2)/2=381,39 мм.
Индукция в ярме статора
Тл,
где hа=hа=35,2 мм – при отсутствии радиальных вентиляционных каналов.
Напряженность магнитного поля
На=1692 А/м.
МДС ярма статора
Fа= LаНа=381,39·10-3·1692=645,43 А.
МДС ярма ротора
Высота ярма ротора
hj=(D2-Dj)/2-hп2=(144,2-60)/2-32,6=9,5 мм.
Длина средней силовой линии в ярме ротора
Lj=(Dj+hj)/(2p)=3,14·(60+9,5)/4=109,17 мм.
Расчетная длина ярма ротора
мм.
Индукция в ярме ротора
Тл.
Напряженность магнитного поля
Нj=811 А/м.
МДС ярма ротора
Fj=LjHj=109,17·10-3·811=88,5 А.
Параметры магнитной цепи
Суммарная МДС магнитной цепи на пару полюсов
Fц=F+Fz1+Fz2+Fа+Fj=570,18+83,99+89,94+645,43+88,5=1478,03 А.
Коэффициент насыщения магнитной цепи
к=Fц/F=1478,03/570,18=2,59.
Намагничивающий ток
I=
А.
Намагничивающий ток в относительных единицах
I*=I/I1ном=8,01/36,43=0,22.
2.4Параметры двигателя
Активное сопротивление фазы обмотки статора
Средняя ширина катушки
мм,
где =1 (для однослойной обмотки) – укорочение шага обмотки статора.
Длина лобовой части
lл1=KЛbкт+2B=1,2·276,9+2·10=352,3 мм,
где B=10 мм. – длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части;
Kл=1,2 – коэффициент
Средняя длина витка обмотки
lср1=2(lп1+lл1)=2·(130+352,3)=964,6 мм,
где lп1=l1=130 мм.
Длина проводников фазы обмотки
L1= lср11=964,6·75=72347,7 мм.
Активное сопротивление обмотки статора
r1=
Ом,
где р115=2,44·10-5 ом/м – удельное сопротивление материала обмотки.
Активное сопротивление обмотки в относительных единицах
r1*=r1I1ном
/U1ном=0,18ּ36,43/220=0,031.
Активное сопротивление фазы обмотки ротора
Активное сопротивление стержня
rс=
Ом,
где 115=4,88·10-5 Ом·м – для алюминиевого стержня.
Сопротивление участка замыкающего кольца
rкл=
Ом.
Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора
r'2=
Ом.
Активное сопротивление обмотки ротора приведенное к обмотке статора в относительных единицах
r'2*=
.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния
,
где
для ск=0 и
=0,79 – k'ск=0,75
Коэффициент проводимости пазового рассеяния
,
где h2=hп.к-2bиз=27,5-2·0,4=26,7 мм.; hк=0,5·(b1-bш)=0,5·(9,4-3,7)=2,85 мм; h1=0 (проводники закреплены пазовой крышкой); k= k'=1; l'= l=130 мм.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
λл1=0,34
(ℓл-0,64·β·τ)=0,34
(352,3-0,64ּ0,8ּ227,77)=3,08.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
Относительное значение
х1*=х1
.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния
,
где
где Z=0 – при закрытых пазах.
Коэффициент проводимости пазового рассеяния
,
где h0=h1+0,4b2=27,8+0,4·1,5=28,4 мм.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора
.
Относительное значение
х'2*=х'2
.
2.5Расчет потерь
Основные потери в стали статора
Масса стали ярма статора
Масса стали зубцов статора
Принимаем kДа=1,6; kДZ=1,8.
Основные потери в стали статора
Вт.
Добавочные потери в стали
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре
B02=02kB=0,4·1,19·0,754=0,36 Тл,
где для bш/=9,3 - 02=0,4
Удельные поверхностные потери для ротора
.
Поверхностные потери в роторе
Pпов2=pпов2(tZ2-bш2)Z2lст2=602,25·(11,92-1,5)·38·130·10-6=31,01 Вт.
Масса стали зубцов ротора (
Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов
Тл.
Пульсационные потери в зубцах ротора
Вт.
Сумма добавочных потерь в стали
Pст.доб=Pпов1+Pпул1+ Pпов2+Pпул2=31,01+182,7=213,7 Вт.
Полные потери в стали
Pст=Pст.осн+Pст.доб=359,3+213,7=573,01 Вт.
Механические потери
Вт,
где KT=1,3·(1-Dа)=1,3·(1-278·10-3)=0,94.
Холостой ход двигателя
Электрические потери в статоре при холостом ходе
Вт.
Активная составляющая тока холостого хода
А.
Ток холостого хода двигателя
А.
Коэффициент мощности при холостом ходе
.
2.6 Расчет рабочих характеристик
Параметры рабочего режима
Последовательно включенное активное сопротивление
Ом.
Последовательно включенное индуктивное сопротивление
Ом.
Комплексный коэффициент
c1=1+x1/x12=1+0,859/26,6=1,032.
Используем приближенную формулу, так как (8.222)
Активная составляющая тока синхронного холостого хода
А.
Расчетные величины
а'=c12=1,0322=1,07; b'=0;
a=c1r1=1,032.0,18=0,19;
b=c1(x1+c1x2')=1,032.(0,859+1,032.0,5)=1,419.
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения
Pст+Pмех=573,01+504,55=1077,55 Вт.
Таблица 2.1 - Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Таблица 8.1 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
МДС ярма статора
Высота ярма статора
hа=(Dа-D)/2-hп1=(278-145)/2-31,3=35,2 мм.
Длина средней силовой линии в ярме статора
Lа=(Dа-hа)/(2p)=3,14·(278-35,2)/2=381,39 мм.
Индукция в ярме статора
Тл,где hа=hа=35,2 мм – при отсутствии радиальных вентиляционных каналов.
Напряженность магнитного поля
На=1692 А/м.
МДС ярма статора
Fа= LаНа=381,39·10-3·1692=645,43 А.
МДС ярма ротора
Высота ярма ротора
hj=(D2-Dj)/2-hп2=(144,2-60)/2-32,6=9,5 мм.
Длина средней силовой линии в ярме ротора
Lj=(Dj+hj)/(2p)=3,14·(60+9,5)/4=109,17 мм.
Расчетная длина ярма ротора
мм.Индукция в ярме ротора
Тл.Напряженность магнитного поля
Нj=811 А/м.
МДС ярма ротора
Fj=LjHj=109,17·10-3·811=88,5 А.
Параметры магнитной цепи
Суммарная МДС магнитной цепи на пару полюсов
Fц=F+Fz1+Fz2+Fа+Fj=570,18+83,99+89,94+645,43+88,5=1478,03 А.
Коэффициент насыщения магнитной цепи
к=Fц/F=1478,03/570,18=2,59.
Намагничивающий ток
I=
А.Намагничивающий ток в относительных единицах
I*=I/I1ном=8,01/36,43=0,22.
2.4Параметры двигателя
Активное сопротивление фазы обмотки статора
Средняя ширина катушки
мм,где =1 (для однослойной обмотки) – укорочение шага обмотки статора.
Длина лобовой части
lл1=KЛbкт+2B=1,2·276,9+2·10=352,3 мм,
где B=10 мм. – длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части;
Kл=1,2 – коэффициент
Средняя длина витка обмотки
lср1=2(lп1+lл1)=2·(130+352,3)=964,6 мм,
где lп1=l1=130 мм.
Длина проводников фазы обмотки
L1= lср11=964,6·75=72347,7 мм.
Активное сопротивление обмотки статора
r1=
Ом,где р115=2,44·10-5 ом/м – удельное сопротивление материала обмотки.
Активное сопротивление обмотки в относительных единицах
r1*=r1I1ном
/U1ном=0,18ּ36,43/220=0,031.
Активное сопротивление фазы обмотки ротора
Активное сопротивление стержня
rс=
Ом,где 115=4,88·10-5 Ом·м – для алюминиевого стержня.
Сопротивление участка замыкающего кольца
rкл=
Ом.Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора
r'2=
Ом.Активное сопротивление обмотки ротора приведенное к обмотке статора в относительных единицах
r'2*=
.Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния
,где
для ск=0 и
=0,79 – k'ск=0,75 Коэффициент проводимости пазового рассеяния
,где h2=hп.к-2bиз=27,5-2·0,4=26,7 мм.; hк=0,5·(b1-bш)=0,5·(9,4-3,7)=2,85 мм; h1=0 (проводники закреплены пазовой крышкой); k= k'=1; l'= l=130 мм.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
λл1=0,34
(ℓл-0,64·β·τ)=0,34 (352,3-0,64ּ0,8ּ227,77)=3,08.Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
Относительное значение
х1*=х1
.Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния
,где
где Z=0 – при закрытых пазах.
Коэффициент проводимости пазового рассеяния
,где h0=h1+0,4b2=27,8+0,4·1,5=28,4 мм.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
.Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора
.Относительное значение
х'2*=х'2
.
2.5Расчет потерь
Основные потери в стали статора
Масса стали ярма статора
Масса стали зубцов статора
Принимаем kДа=1,6; kДZ=1,8.
Основные потери в стали статора
Вт.Добавочные потери в стали
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре
B02=02kB=0,4·1,19·0,754=0,36 Тл,
где для bш/=9,3 - 02=0,4
Удельные поверхностные потери для ротора
.Поверхностные потери в роторе
Pпов2=pпов2(tZ2-bш2)Z2lст2=602,25·(11,92-1,5)·38·130·10-6=31,01 Вт.
Масса стали зубцов ротора (
Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов
Тл.Пульсационные потери в зубцах ротора
Вт.Сумма добавочных потерь в стали
Pст.доб=Pпов1+Pпул1+ Pпов2+Pпул2=31,01+182,7=213,7 Вт.
Полные потери в стали
Pст=Pст.осн+Pст.доб=359,3+213,7=573,01 Вт.
Механические потери
Вт,где KT=1,3·(1-Dа)=1,3·(1-278·10-3)=0,94.
Холостой ход двигателя
Электрические потери в статоре при холостом ходе
Вт.Активная составляющая тока холостого хода
А.Ток холостого хода двигателя
А.Коэффициент мощности при холостом ходе
.2.6 Расчет рабочих характеристик
Параметры рабочего режима
Последовательно включенное активное сопротивление
Ом.Последовательно включенное индуктивное сопротивление
Ом.Комплексный коэффициент
c1=1+x1/x12=1+0,859/26,6=1,032.
Используем приближенную формулу, так как (8.222)
Активная составляющая тока синхронного холостого хода
А.Расчетные величины
а'=c12=1,0322=1,07; b'=0;
a=c1r1=1,032.0,18=0,19;
b=c1(x1+c1x2')=1,032.(0,859+1,032.0,5)=1,419.
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения
Pст+Pмех=573,01+504,55=1077,55 Вт.
Таблица 2.1 - Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Таблица 8.1 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
| Расчетные формулы | Размерность | s | ||||
| 0,005 | 0,01 | 0,017 | 0,025 | 0,035 | ||
 | Ом | 24,7 | 13,0 | 8,8 | 5,2 | 4,4 |
 ' | Ом | 24,8 | 13,2 | 9,0 | 5,4 | 4,6 |
 | Ом | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 |
 | Ом | 24,89 | 13,28 | 9,14 | 5,59 | 4,79 |
 | А | 8,84 | 16,57 | 24,08 | 39,36 | 45,92 |
 | - | 0,998 | 0,994 | 0,988 | 0,967 | 0,955 |
 | - | 0,057 | 0,107 | 0,155 | 0,254 | 0,296 |
 | А | 9,42 | 17,07 | 24,38 | 38,67 | 44,46 |
 | А | 8,52 | 9,78 | 11,75 | 18,00 | 21,61 |
 | А | 12,70 | 19,68 | 27,07 | 42,65 | 49,43 |
 | А | 9,13 | 17,11 | 24,85 | 40,63 | 47,40 |
 | кВт | 6220,0 | 11268,7 | 16092,2 | 25521,2 | 29342,8 |
 | кВт | 89,2 | 214,1 | 405,0 | 1005,8 | 1350,9 |
 | кВт | 32,29 | 113,46 | 239,51 | 640,12 | 871,32 |
 | кВт | 31,10 | 56,34 | 80,46 | 127,61 | 146,71 |
 | кВт | 1230,13 | 1461,41 | 1802,48 | 2851,04 | 3446,46 |
 | кВт | 4989,9 | 9807,3 | 14289,7 | 22670,2 | 25896,3 |
 | - | 80,2% | 87,0% | 88,8% | 88,8% | 88,3% |
 | - | 0,742 | 0,868 | 0,901 | 0,907 | 0,899 |