ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 0
3 . А м п л и т у д а гарм он и к и обм отк и р отора
4.Амплитуда удельной радиальной силы
175 |
620 |
6,2 |
^ = |
|
= °-0024 кгсІсмК |
5.Механический импеданс статора при г = —2 равен zM= —0,095 кгс-секісм.
6.Уровень вибрации
\У\ = |
0,0024 |
= 0,017 |
|
см/сек; |
|
0,095- / 2 |
|
|
|
||
L = 20 lg = |
8730-0,017 |
= |
74 дб. |
||
|
|
3-ІО-3 |
|
|
|
Пример 2. Произведем |
расчет |
уровня |
|
магнитной вибрации асин |
хронного электродвигателя мощностью 500 кет на напряжение 6000 “в, частоту
50 гц, число полюсов 2р = |
4, |
в котором выбрано благоприятное соотношение |
чисел пазов статора и ротора. |
|
|
Число пазов Zl = 60, |
Z2 = |
50; ток / j = 57,5 а, / 0 = 15,3 а, і'2 = 51,5 а; |
фазовый угол Фі = 27°, фог = |
90°; коэффициент Картера kcl = 1,45, kc2 = |
1,1; |
|
индукция в воздушном зазоре |
ßg = 8075 гс; |
насыщение магнитной цепи |
kH= |
= 1,28; номинальное скольжение s — 0,012; |
сокращение шага обмотки статора |
ß = 11/15; обмоточный коэффициент kwl — 0,873; средний радиус спинки статора
Rc = |
38,3 см; радиус |
расточки статора R £ = |
25,5 см; толщина спинки статора |
||
h = |
8,5 |
см; активная |
длина статора It = 34 |
см; масса статора, приведенная |
|
к 1 |
см2 |
средней поверхности спинки статора, |
тс — 12-ІО-6 кгс-сек?Ісм. |
||
|
1. Число пар полюсов магнитных полей |
обмоток статора и ротора: ѵ = |
|||
= (бд' + |
1) р = |
+ 2 , —10, +14, —22, + 26, —34, +38, —46, +50, (—58, + 6 2 )... |
|||
р, = |
q"Z2 + р = |
+ 2 , |
—48, +52, —98, +102. . . |
||
2. Порядок |
колебаний г = ѵ + р (табл. |
4-3). |
Как видно из таблицы, пазовые гармоники не могут вызвать большие вибра ции, так как порядок колебаний, возбуждаемый ими, равен —6, +10. Поэтому произведем расчет вибраций, возбуждаемых обмоточными гармониками, с числом
волн г *= 2 и основным полем г = |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4-3 |
|
|
<?' |
1 о |
—1 |
+ і |
—2 |
+2 |
—3 |
+3 |
—4 |
+4 |
- 5 |
+S |
я” |
|
V |
-10 |
+ 14 |
—22 |
4-26 |
-34 |
+38 |
—46 |
+50 |
-58 |
+62 |
|
М- |
+2 |
||||||||||
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
+ 2 |
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— 1 |
—48 |
|
|
|
|
|
|
|
+ 2 |
|
|
|
+ і |
+52 |
|
|
|
|
|
|
+ 6 |
—2 |
—6 |
+ 10 |
|
—2 |
—98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2 |
+ 102 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
1. Частота возбуждающих сил:
а) для гармоник ѵ = —46 и |х = —48:
= 51) ~ . ( 1 — 0,012)J = 1235 гц\
w = 2 я -1230 = 7720 Нсек;
б) для основной волны V = 2; |х = 2; г = 4:
f = |
2-50 = |
100 гц; |
|
со = |
2 л -100 = |
628 Нсек. |
|
2. Амплитуда магнитных |
полей: |
|
|
а) гармоник обмоток статора и ротора: |
|||
Вѵ = —0,0728 • |
57 5 |
|
|
• 1,28• 8075 = — 284 sc; |
|||
О |
1 |
|
С7С |
= ^48 ‘ |
|
•1-28 • Ж ! •8075 = ~ 167 |
б) основной волны
ßj = 8075 гс.
3. Амплитуда удельной радиальной силы: а) для гармоник ѵ = —46 и pi = —48
|
|
рѵ^ |
5000 ‘ 5000 ‘ 38,3 |
’26' 10 кгс/см • |
|||||
б) |
для |
основной |
волны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ( 8075 \2 |
25,5 |
п 0_ |
, „ |
||
|
|
|
Рі= гЛбббо) |
‘ зад = 0 ,8 7 ^ /^ . |
|||||
4. Механический импеданс статора: |
|
|
|
||||||
а) |
для |
порядка |
колебаний |
при |
г = 2: |
|
|
||
|
|
. |
|
12-38,34 |
22 + 1 |
|
о 0 1П_, |
, |
|
|
|
^ |
2,1 • 10е-8,53 ’ 22 (22 — I)2 |
2-8,1° |
|
||||
|
|
z0 = |
7720-12.10-6 |
|
1 |
|
: 0,884 кгс-сек/см} |
||
|
|
7720-2,8-10-8 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
б) |
для |
порядка |
колебаний при т= 4: |
|
|
||||
|
|
1 = |
12-38.34 |
|
42 + |
1 |
= 0,95-10~*см/кгс; |
||
|
|
2,1 ■10е • 8,53 |
‘ 42 (42 — I)2 |
1
г0 = 62812Г- 10н = 16,8 кгс-сек/см. 628-0,95-ІО'4
5. Уровень вибрации:
а) п р и ч астоте |
1230 гц: |
|
|
|
|
|
|
|
1,26-ІО-2 |
= |
ІО"2 |
см/секі |
|
|
|
l / l - 0,884 |
|
|
||
|
Е = |
20 lg |
10-2.7720 |
68 Ö6j |
||
|
g |
iQ-i'1~ |
||||
б) при частоте 100 гц: |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,87 |
: 0,036 |
см/сек; |
||
|
|
Y 2-16,8 |
||||
|
|
|
|
|
||
|
, |
n n , |
628-0,036 |
57 дб. |
||
|
L = |
20 lg |
|
t ’ 2 |
= |
|
4-6. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НА УРОВЕНЬ |
||||||
ГРОМКОСТИ |
МАГНИТНОГО |
ШУМА |
|
|
||
На стадии |
проектирования |
часто |
возникает необходимость |
в расчетной оценке уровней громкости магнитного шума при ра боте машины как под нагрузкой, так и при холостом ходе. Выз вано это тем, что в большинстве случаев существующая методика оценки виброакустических характеристик предусматривает испытания машины только при холостом ходе. Испытание машины под нагрузкой требует сочленения испытуемой машины с нагрузоч ным устройством, что связано с созданием специального виброакустического стенда, обеспечивающего полное отсутствие помех, вносимых нагрузочным устройством и элементами сочленения.
Так как такие испытания не всегда желательны и возможны, то произведем расчетную оценку величины снижения магнитной вибрации при переходе от нагрузки к холостому ходу.
Расчет радиальных сил при холостом ходе может быть про изведен по формулам (4-35) и (4-37). Из них видно следующее.
1.Основная волна магнитного поля при переходе от нагрузки
кхолостому ходу практически не меняет свою величину. Имеющиеся случаи изменения уровня вибрации, возбужда
емой основной волной, при обмотках с целым числом q, можно
объяснить плохим креплением пакета железа в корпусе. |
меняют |
2. Высшие гармоники обмотки статора Вѵ и ротора |
свою величину пропорционально h/Ior и 1У1ог соответственно. Поэтому уровень вибрации, возбуждаемой этими гармониками поля, при переходе от нагрузки к холостому ходу должен сни зиться на величину
д і = 20'8т І ^ = 20|г ц Г |
<4'45» |
Гармоники зубцового порядка, как видно из формул, имеют две составляющие, Одна из этих составляющих — обмоточная •—
48
зависит от тока нагрузки, так же как и гармоники (п. 2); вторая составляющая обусловлена зубчатостью и практически не меняет своего значения от тока нагрузки.
При работе машины под нагрузкой обе составляющие имеют различные фазы, поэтому складываются геометрически. При хо лостом ходе обе составляющие имеют фазу тока холостого хода, поэтому их результирующая равна алгебраической сумме.
Ниже на примере показано, как изменяются магнитная виб рация при переходе от нагрузки к холостому ходу.
Пример. Определить вибрацию при холостом ходе электродвигателя мощ ностью 6 кет, напряжением 220 в, с числом полюсов 2р = 6 , уровни вибрации которого при работе под нагрузкой рассчитаны в § 4-5.
1. Для пазовых гармоник: а) статора:
|
Вѵго = Вѵгн А - = |
1450 • |
= |
880 ас; |
||
|
В21о — ^ 2 ін — 1110 zc\ |
|
||||
4 |
Bv = Bzl0 + Bvz0 = |
1110 + |
880 = |
1990 гс; |
||
б) |
ротора: |
|
|
|
|
|
|
B»zо = Bßza А- = |
1 2 9 |
0 . = |
910 гс; |
||
|
Bzzо — Bz2 Н— 132 гс', |
|
|
|||
|
В» = Вцго + Bz20 = |
910 + |
132 = |
1042 гс\ |
||
в) величина снижения вибрации: |
|
|
|
|
|
|
|
2150 |
1300 |
|
|
||
|
AL = 20 lg 1990 |
1042 |
3 |
дб. |
||
2. Для обмоточных гармоник по формуле (4-45) величина снижения вибра |
||||||
ции составляет |
|
|
|
|
|
|
|
AL = 20 lg |
|
= 7 ,5 |
дб. |
4-7. ВЫБОР ЧИСЛА ПАЗОВ КОРОТКОЗАМКНУТОГО РОТОРА
Благоприятное соотношение чисел пазов статора и ротора оказывает решающее влияние на снижение магнитного шума электродвигателя. Однако надо иметь в виду, что от выбора тех или иных соотношений чисел пазов зависит не только малошумность, но пусковые, двигательные и тормозные свойства асинхрон ных двигателей. Поэтому при выборе чисел пазов необходимо учесть все указанные факторы.
Рассмотрим основные условия, которыми необходимо руко водствоваться при выборе чисел пазов короткозамкнутого ротора, имея в виду, что число пазов статора выбирается, как указывалось выше, из условий применения обмотки с наибольшим целым q.
49