5.4. Подготовка данных для моделирования двигателя постоянного тока

Активное сопротивление якорной обмотки:

, (5.11)

где для двигателей постоянного тока независимого возбуждения; - для двигателей постоянного тока смешанного возбуждения; для двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

Индуктивность обмотки якоря определяется согласно формулы Уманского:

, (5.12)

где - для компенсированных машин; - для некомпенсированных машин.

Постоянную времени обмотки возбуждения можно определить за формулой Жюильяра:

(5.13)

Для генераторов, соотношение между мощностью и величиной постоянной времени обмотки возбуждение приведено в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Соотношение между мощностью и величиной постоянной времени обмотки возбуждения генераторов постоянного тока

, с	0.5 - 1	1-2	2-5
, кBт	10 - 100	100 - 1000	1000 - 5000

Соотношение между моментом инерции и номинальной мощностью (номинальным моментом) двигателя может быть определено по следующим формулам.

Для машины постоянного тока ,

или .

Для асинхронных машин ;

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

;

для асинхронных двигателей с фазным ротором

.

Для синхронных машин ,

где и - диаметр и длина ротора, мм.

Раздел 6 Математическое моделирование асинхронных машин

6.1. Расчеты параметров асинхронного двигателя по данным каталога

Одними из самых важных параметров, которые характеризуют номинальный режим АД, есть соответствующие номинальные значения приведенного тока ротора и намагничивающего тока _. Поскольку при переходе от идеального холостого хода к номинальному режиму магнитный поток практически не меняется, то можно принять равным тока холостого хода , который измеряется при работе двигателя без нагрузки на вале.

Определим значение , _, используя паспортные дани номинального тока статора , кратность максимального момента и номинального коэффициента мощности .

На базе основных соотношений и векторной диаграммы АД, а также с учетом уравнений для критического скольжения

(6.1)

можно получить:

; (6.2)

. (6.3)

При можно допустить:

, (6.4)

поскольку погрешность с предыдущей формулой не превышает 5%.

Рис.6.1. Г-образная схема замещения АД

В каталогах, конечно, приводятся кратности пускового момента - , и пускового тока - . По этим и указанными выше данными можно определить отсутствуют параметры Г-образной схемы замещения (рис.6.1).

За кратностью пускового тока находим полное сопротивление двигателя для неподвижного ротора :

. (6.5)

По кратности пускового момента определим приведенное активное сопротивление ротора при :

. (6.6).

Если неизвестное активное сопротивление статора, то с достаточной степенью точности можно принять:

, (6.7)

где - коэффициент насыщения магнитного кола.

При номинальному напряжению статора 220-380 В полученное значение сопротивления нужно увеличить в 1.3-1.8.

Индуктивное сопротивление статора и ротора при без учета намагничивающего тока не всегда дает положительный результат, поэтому лучше воспользоваться выражением для критического скольжения и из него получить значение :

. (6.8)

Индуктивное сопротивление контура намагничивания

. (6.9)

По табличным данным можно определить номинальные потери двигателя, зная КПД для номинального нагрузки и сопротивления обмоток.

Дополнительные потери в статоре:

. (6.10)

Потери в обмотке статора и дополнительные потери:

. (6.11)

Механические потери:

. (6.12)

Потери в роторе:

. (6.13)

Суммарные потери двигателя:

. (6.14)

Потери в стали статора:

(6.15)