2.4. Расчет параметров рабочих режимов.

2.4 Расчет параметров рабочих режимов

Параметры асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора, ротора или приведенное к числу витков обмотки статора сопротивления ротора, сопротивления взаимной индукции и расчётное сопротивление, введением которого влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Активное сопротивление обмотки статора.

Предварительно находим:

где:b - ширина меди катушки в лобовой части, равная 2×b_эл=2×0,00325=0,0065 м

Коэффициент лобовой части обмотки:

Где: К_л1 - коэффициент лобовой части обмотки

Средняя ширина катушки:

где: b_кт - средняя ширина катушки, м

D - внешний диаметр статора, м

h_n1 - высота паза статора, м

2р- число пар полюсов,

В-ускорение шага обмотки статора

Длина лобовой части обмотки статора:

где: ℓ_л1 - длина лобовой части обмотки, м

В-вылет прямолинейной части катушек из паза,по таблице 9,24 равно 0,025 м

Средняя длина витка:

где: ℓ_ср1 - средняя длина витка, м

Общая длина проводимой фазы:

Где: L₁ - общая длина проводимой обмотки статора, м

W₁ = число витков обмотки статора

По найденным параметрам находим активное сопротивление обмотки статора:

где: r₁ – активное сопротивление обмотки статора, Ом

K_r - коэффициент увеличения активного сопротивления обмотки фазы статора от действия эффекта вытеснения тока, равен 1 для асинхронных двигателей.

Р₁₁₅-удельное сопротивление материала обмотки при заданной температуре, Ом/v

q_эф- площадь поперечного сечения элементарного проводника

а₁-число параллельных ветвей

0,03

Вылет лобовых частей обмотки статора:

Предварительно находим:

Где: К_выл - коэффициент вылета обмотки статора

По данным расчета находим:

где: ℓ_выл1 - вылет лобовой части обмотки статора, м

Активное сопротивление обмотки ротора:

Предварительно находим:

где: b₂ - ширина меди катушки в лобовой части, равная 3.28 или

S₂ - допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек по таблице 9,25 равно 1,7×10^-3м

T_z2 - зубцовое деление ротора, м

Коэффициент лобовой части обмотки:

Где: К_л2 - коэффициент лобовой части обмотки

Средняя ширина катушки:

где: b_кт - средняя ширина катушки, м

D₂ - диаметр ротора, м

h_n2 - высота паза ротора, м

2р - число пар полюсов

Длина лобовой части обмотки статора:

где: ℓ_л2 - длина лобовой части обмотки, м

В - вылет прямолинейной части катушек из паза, по таблице 9.24 равно 0.05 м

Средняя длина витка:

где: ℓ_ср2 - средняя длина витка:

Общая длина проводников фазы:

Где: L₂ - общая длина проводников обмотки ротора, м

w₂ - число витков обмотки ротора

По найденным параметрам находим активное сопротивление обмотки статора:

где: r₂ - активное сопротивление обмотки ротора, Ом

K_R - коэффициент увеличения активного сопротивления обмотки фазы ротора от действия эффекта вытеснения тока, равен 1 для асинхронных двигателей

₂ - удельное сопротивление материала обмотки при заданной температуре, Ом/м

q_эф2 - площадь поперечного сечения элементарного проводника, м²

а₂ - число параллельных ветвей

0,01

Приводим активное сопротивление ротора к числу витков первичной обмотки.

Для этого предварительно рассчитываем:

Где: – коэффициент приведения сопротивлений обмотки ротора.

– число фаз обмотки статора.

- число фаз обмотки статора.

- число витков обмотки статора.

- число витков обмотки статора.

- обмоточный коэффициент статора.

- обмоточный коэффициент статора.

Активное сопротивление ротора, приведенное к числу витков первичной обмотки:

Где: - сопротивление обмотки ротора приведенное к числу витков статора, Ом.

Сопротивление обмотки ротора:

Где: - сопротивление ротора, Ом.

Вылет лобовых частей обмотки статора:

Предварительно находим:

Где: К_выл - коэффициент вылета обмотки ротора

По данным расчета находим:

где: ℓ_выл1 - вылет лобовой части обмотки ротора, м

Индуктивное сопротивление статора

Предварительно находим следующие параметры коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

Где: - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

h₀ - расстояние между витками, равно 0,0014 м

h_k - высота клина, м

h₁ - расстояние от витка до клина, равно 0,0007 м

h₂ - высота паза, равна 0,0416 м

h_ш - высота паза над клином , равна 0,0008 м

b_ш - ширина проема паза, м

b_n - ширина паза, м

К_в - коэффициент равный 0,906

К^’_в - коэффициент равный 0,875

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

Где: - Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

q₁ - число пазов на полюс и фазу, равно 4

ℓ^’_б - длина статора, м.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Рассчитываем коэффициент.

Где: Е - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния.

К^’’- коэффициент по рис. 9.51 равный 0,0035

ΔZ - коэффициент по рис. 9.51 равный 0.125

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Где: - коэффициент магнитной проводимости диф. рассеяния

δ-воздушный зазор , м

Индуктивное сопротивление обмотки статора:

Где: X₁ - индуктивное сопротивление статора.

f - частота питающей силы, Гц.

р₁-число полюсов.

Индуктивное сопротивление обмотки статора приведённое к числу обмотки витков:

Где: Х₁ - индуктивное сопротивление обмотки статора приведённое к числу витков обмотки.

I_1ном - номинальный ток статора, А

U_1ном - номинальное напряжение статора, В

Индуктивное сопротивление ротора:

Предварительно находим следующие параметры:

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

Где:

Λ_л2- коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

h₀-расстояние между витками, равно 0,0016 м

h_k- высота клина, м

h₁- расстояние от витка до клина, равно 0,0012 м

h₂-высота паза , равна 0,0411 м

h_ш- высота паза над клином, равна 0,001 м

b_ш- ширина проёма паза, м

b_n- ширина паза, м

К_в- коэффициент равный 1

К’_в –коэффициент равный 1

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

Где: - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

q₂ - число пазов на полюс и фазу, равное 5

ℓ^’_б - длина ротора, м

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Рассчитываем коэффициенты:

Где: Е - коэффициент

ΔZ - коэффициент на рис. 9.51 равен 0.12

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Где: - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния.

δ-воздушный зазор, м.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора:

Где: Х₂ - индуктивное сопротивление ротора

f - частота питающей сети, Гц

р₂ - число полюсов

Индуктивное сопротивление обмотки статора, приведенное к числу витков обмотки:

Где: Х^’₂ - индуктивное сопротивление обмотки ротора

Приводим к числу витков:

Где: Х^’₂ - индуктивное сопротивление обмотки статора приведённое к числу витков обмотки.