
- •Введение.
- •Техническое задание на проект асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
- •Выбор главных размеров.
- •Определение z1, w1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора.
- •Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.
- •Расчет ротора.
- •Расчет магнитной цепи.
- •Параметры рабочего режима.
- •Расчет потерь.
- •Расчет рабочих характеристик.
- •Расчет пусковых характеристик.
- •Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.
- •Специальная часть. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя. Виды регулирования.
Расчет пусковых характеристик.
Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния). Результаты расчета приведены в табл. 2.
Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:
tрасч=1150C
f1=50 Гц
для ξ=1.59 находим φ=0.41;
Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:
Таблица 2
№ п/п |
Расчетные формулы |
Размерность |
Скольжение, S |
|||||
1 |
0.8 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
Sкр=0.12 |
|||
1 |
ξ= |
- |
1.59 |
1.422 |
1.124 |
0.711 |
0.503 |
0.527 |
2 |
φ(ξ) |
- |
0.41 |
0.28 |
0.11 |
0.07 |
0.02 |
0.03 |
3 |
hr= hc/1+φ |
мм |
0.018 |
0.02 |
0.022 |
0.023 |
0.025 |
0.024 |
4 |
kr= qc/ qr |
- |
1.384 |
1.258 |
1.158 |
1.115 |
1.041 |
1.076 |
5 |
KR=1+ rc/r2(kr-1) |
- |
1.171 |
1.115 |
1.07 |
1.051 |
1.018 |
1.034 |
6 |
r2ξ= KR· r2 |
Ом |
0.087 |
0.083 |
0.079 |
0.078 |
0.075 |
0.077 |
7 |
Kд= φ (ξ) |
- |
0.87 |
0.91 |
0.95 |
0.98 |
0.99 |
0.99 |
8 |
|
- |
2.29 |
2.39 |
2.5 |
2.58 |
2.6 |
2.6 |
9 |
Kх=∑ |
- |
0.945 |
0.961 |
0.979 |
0.992 |
0.995 |
0.995 |
10 |
х2ξ= Kх· х2 |
Ом |
0.377 |
0.383 |
0.391 |
0.396 |
0.397 |
0.397 |
11 |
Rп=r1+ c1п· r2ξ/s |
Ом |
0.208 |
0.225 |
0.281 |
0.516 |
0.882 |
0.755 |
12 |
Xп=x1+ c1п· x2ξ |
Ом |
0.793 |
0.799 |
0.807 |
0.812 |
0.813 |
0.813 |
13 |
I2=
U1/ |
А |
238.35 |
235.04 |
227.5 |
198.67 |
143.4 |
148.29 |
14 |
I1=I2 |
А |
242.5 |
239.21 |
231.6 |
202.42 |
156.5 |
163.5 |
Индуктивное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока:
для ξ=1.59 φ’=kд=0.87
Пусковые параметры:
Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока:
для S=1
Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.
Индуктивные сопротивления обмоток:
Принимаем kнас=1.35
для BФδ=2.49 Тл κδ=0.8.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения:
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:
где hш2=hш’+hш=1+0.7=1.7
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения:
Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:
Расчет токов и моментов:
Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:
Кратность пускового момента с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:
Полученный в расчете коэффициент насыщения:
Для расчёта других точек характеристики задаёмся kНАС, уменьшенным в зависимости от тока I1 . Принимаем при:
s = 0.8 kНАС. = 1.3
s = 0.5 kНАС. = 1.2
s = 0.2 kНАС. = 1.1
s = 0.1 kНАС. = 1.05
Критическое скольжение определяем после расчёта всех точек пусковых характеристик по средним значениям сопротивлений х1НАС. и х2 НАС, соответствующим скольжениям s = 0.2 0.1. Результаты расчета сведены в табл. 3
Таблица 3
№ п/п |
Расчетные формулы |
Разм-ть |
Скольжение, S |
|||||
1 |
0.8 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
Sкр=0.12 |
|||
1 |
kНАС |
- |
1.35 |
1.3 |
1.2 |
1.1 |
1.05 |
1.06 |
2 |
FП. СР. |
A |
5238 |
4983 |
4469 |
3640 |
2788 |
2814 |
3 |
BФ =(FП.СР.10-6) / (1,6CN) |
Тл |
2.491 |
2.37 |
2.126 |
1.731 |
1.326 |
1.338 |
4 |
K = ( BФ) |
- |
0.8 |
0.83 |
0.86 |
0.92 |
0.96 |
0.96 |
5 |
сЭ1 = (tZ1 - bШ1)(1-к ) |
мм |
2.38 |
2.023 |
1.666 |
0.952 |
0.476 |
0.476 |
6 |
П1 НАС. = П1 - П1 НАС. |
- |
1.251 |
1.274 |
1.298 |
1.354 |
1.399 |
1.399 |
7 |
Д1 НАС. = к Д1 |
- |
0.892 |
0.925 |
0.959 |
1.026 |
1.07 |
1.06 |
8 |
х1 НАС. = х11 НАС. /1 |
Ом |
0.387 |
0.39 |
0.393 |
0.4 |
0.405 |
0.404 |
9 |
c1П. НАС. = 1+х1 НАС. /х12П |
- |
1.015 |
1.015 |
1.015 |
1.015 |
1.016 |
1.016 |
10 |
сЭ2 = (tZ2 - bШ2)(1 - K ) |
мм |
3.755 |
3.191 |
2.628 |
1.502 |
0.751 |
0.704 |
11 |
П2 НАС. = П2 -П2 НАС. |
- |
1.48 |
1.519 |
1.568 |
1.723 |
1.912 |
1.875 |
12 |
Д2 НАС. = K Д |
- |
1.011 |
1.049 |
1.087 |
1.163 |
1.213 |
1.213 |
13 |
х2 НАС=х22 НАС. 2 |
Ом |
0.308 |
0.313 |
0.318 |
0.333 |
0.349 |
0.347 |
14 |
RП. НАС. = r1+c1П. НАС.·r2/s |
Ом |
0.208 |
0.23 |
0.297 |
0.562 |
1.004 |
0.857 |
15 |
XП.НАС=х1НАС.+с1П.НАС.х2НАС |
Ом |
0.7 |
0.708 |
0.716 |
0.738 |
0.76 |
0.758 |
16 |
I2НАС=U1/(RП.НАС2+ХП.НАС2)0,5 |
А |
301.26 |
295.53 |
283.81 |
237.17 |
174.71 |
192.28 |
17 |
I1 НАС=I2 НАС·(RП.НАС2+(ХП. НАС+х12П) 2) 0,5/ (c1П.НАС·х12П) |
А |
304.86 |
299.16 |
287.39 |
240.4 |
177.14 |
177.1 |
18 |
kНАС. = I1 НАС. /I1 |
- |
1.277 |
1.22 |
1.14 |
1.07 |
1.03 |
1.04 |
19 |
I1 = I1 НАС. /I1 НОМ |
- |
4.36 |
4.27 |
4.1 |
3.44 |
2.53 |
2.83 |
20 |
М =(I2НАС/I2НОМ)2· КR(sHОМ/s) |
- |
1.307 |
1.384 |
1.559 |
2.053 |
2.224 |
2.281 |
К
Sкр
Рис. 4
M*
I*
ритическое скольжение:

Пусковые характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 4):
M*max=2.381; 2p=2; U1ном=220/380 В; Mп*=1.307; Iп*=4.36
Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (η и cosφ) так и по пусковым характеристикам.