1.5.Расчет параметров обмоток

Индуктивное сопротивление любой обмотки ЭМ определяется потоками рассеивания, сцепленными с этой обмоткой. Для обмоток статора машин переменного тока поток рассеивания можно представить как сумму трех составляющих: потока пазового рассеивания, потока рассеивания вокруг лобовых частей обмотки и суммарного магнитного потока рассеивания высших гармоник магнитного поля, называемого потоком дифференциального рассеивания. Для расчета индуктивного сопротивления необходимо найти ЭДС, наводимую в обмотке потоком рассеивания, тогда индуктивное сопротивление:

Если не учитывать насыщение магнитной цепи, индуктивное сопротивление не зависит от тока обмотки:

Индуктивность рассеивания элемента обмотки можно представить в виде:

где - число витков элемента обмотки; - длина элемента обмотки; - коэффициент удельной магнитной проводимости.

Рассмотрим расчет коэффициента удельной магнитной проводимости пазового рассеивания для двухслойной обмотки статора с диаметральным шагом, уложенной в прямоугольные пазы. Если выбрать направление оси по оси паза, выражение для магнитной индукции поля рассеивания имеет вид (если считать , т. е. не учитывать насыщение магнитной цепи):

где - количество проводников, охватываемых силовой линией магнитного поля; - ширина паза.

Магнитный поток через сечение :

ЭДС, наводимая этим потоком в проводниках:

Проинтегрировав выражение для по высоте паза, получим полную ЭДС паза:

где , и - размеры паза по высоте.

Если, пользуясь приведенными выше формулами, выразить коэффициент удельной магнитной проводимости, получим:

Следовательно, коэффициент удельной магнитной проводимости пазового рассеивания зависит только от геометрических размеров паза.

Если обмотка выполнена с укороченным шагом, за счет того, что в части пазов или во всех пазах (в зависимости от укорочения) верхние и нижние секционные стороны принадлежат разным фазам, суммарный поток рассеивания, а, следовательно, и наводимая им ЭДС уменьшаются. Это приводит к уменьшению индуктивного сопротивления и коэффициента удельной магнитной проводимости пазового рассеивания.

Если учитывать насыщение магнитной цепи, магнитная индукция поля рассеивания уменьшится, так как магнитное сопротивление потоку рассеивания увеличится. Это также приводит к уменьшению индуктивного сопротивления и коэффициента удельной магнитной проводимости пазового рассеивания.

2.Тепловые и вентиляционные расчеты электрических машин

2.1.Режимы работы электрических машин

ГОСТ 183-74 предусматривает следующие режимы работы электрических машин:

1 - «продолжительный» - режим работы с постоянной нагрузкой, продолжающийся не менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры при неизменной температуре окружающей среды;

2 - «кратковременный» - работа с постоянной нагрузкой, продолжающийся менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры, чередуется с отключениями машины, во время которых она охлаждается до температуры окружающей среды;

3 - «повторно – кратковременный» - кратковременная неизменная нагрузка чередуется с отключениями, причем за время работы под нагрузкой температура машины не достигает установившихся значений, а во время паузы машина не успевает охладится до температуры окружающей среды;

4 - «повторно – кратковременный с частыми пусками» - повторно – кратковременный режим работы, при котором пусковые потери оказывают существенное влияние на нагрев машины;

5 - «повторно – кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением» - повторно – кратковременный режим работы с частыми пусками, при котором для остановки машины используется электрическое торможение и потери при пуске и торможении оказывают существенное влияние на нагрев машины;

6 – «перемежающийся» - кратковременная нагрузка чередуется с холостым ходом, причем при работе под нагрузкой и при холостом ходе температура не достигает установившихся значений;

7 – «перемежающийся с разными частотами вращения» - работа с неизменной нагрузкой при одной частоте вращения чередуется с переключением на другую частоту с неизменной нагрузкой, соответствующей этой частоте, причем время работы на каждой частоте недостаточно для достижения установившейся температуры;

8 – «перемежающийся с частыми реверсами» - работа с неизменной нагрузкой, продолжающийся менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры, чередуется с реверсами.