2.6. Параметры рабочего режима.

Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора r₁, x₁, ротора r₂, x₂, сопротивление взаимной индуктивности x₁₂ и расчетное сопротивление r₁₂, введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Для определения активного сопротивления фазы обмотки статора предварительно необходимо определить:

b_кт - среднюю ширину катушки,

l_выл - длину вылета лобовой части катушки,

l_п1- длину пазовой части,

l_л1- длину лобовой части,

l_ср1 - среднюю длину витка,

L₁ - общую длину проводников фазы обмотки.

2.6.1. Средняя ширина катушки b_кт:

;

где β₁ - относительное укорочение шага обмотки статора;

	bкт, м	D, м	hп1, м	р	β1
Расчет	0,076	0,108	0,016	2	1

2. Длина вылета лобовой части катушки l_выл:

;

где k_выл - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

В - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, принимаем В=0,01 м.

	lвыл, м	kвыл	bкт, м	B, м
Расчет	0,04	0,4	0,076	0,01

2.6.3. Длина пазовой части l_п1.

Равна конструктивной длине сердечников машины:

l_п1= l_cт1.

	Lст1, м	lп1, м
Расчет	0,104	0,104

2.6.4. Длина лобовой части:

l_л1=k_л·b_кт+2·В;

где k_л - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

b_кт – средняя ширина катушки;

	lл1, м	kл	bкт, м	B, м
Расчет	0,119	1,3	0,076	0,01

5. Средняя длина витка l_ср1:

l_ср1=2·( l_п1+ l_л1).

	lср1, м	lл1, м	lп1, м
Расчет	0,446	0,119	0,104

5. Общая длина проводников фазы обмотки L₁:

L₁=l_ср1·ω₁;

	lср1, м	L1, м	ω1
Расчет	0,446	93,563	210

Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура υ_расч=115⁰ С.

Для меди удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре:

Ом·м;

5. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

	ρ115, ом·м	r1, Ом	L1, м	qэф, м2	а
Расчет	10-6/41	1,687	93,563	1,353·10-6	1

Для удобства сопоставления параметров отдельных машин и упрощения расчета характеристик параметры асинхронной машины выражают в относительных единицах, принимая за базисные значения номинальное фазное напряжение и номинальный фазный ток статора.

2.6.8.Относительное значение R₁:

;

	R1	r1, Ом	I1н, А	U1нф, В
Расчет	0,051	1,687	6,679	220

Относительные значения одних и тех же параметров схемы замещения различных асинхронных двигателей нормального исполнения незначительно отличаются друг от друга.

9. Активное сопротивление фазы обмотки ротора r₂.

Находим как сумму потерь в стержне и участках замыкающих колец.

Для литой алюминиевой обмотки ротора удельное сопротивление материала при расчетной температуре:

Ом·м;

определяем сопротивление стержня r_c:

;

	rс, Ом	ρ115, ом·м	lст2, м	kr	qc, м2
Расчет	1,171·10-4	10-6/20,5	0,104	1	4,335·10-5

2.6.10. Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями r_кл:

	rкл, Ом	ρ115, Ом·м	Dкл.ср, м	Z2	qкл, м2
Расчет	1,445·10-6	4,878·10-8	0,081	46	1,873·10-4

11. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

;

	rс, Ом	r2, Ом	rкл, Ом	Δ
Расчет	1,171·10-4	1,56·10-4	1,445·10-6	0,272

2.6.12. Сопротивление r₂ для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

;

	r´2, Ом	r2, Ом	m	ω1	Z2	kоб1
Расчет	1,654	1,56·10-4	3	210	46	0,96

2.6.13. Относительное значение R₂:

;

	R2, Ом	r´2, Ом	I1н, А	U1нф, В
Расчет	0,05	1,654	6,679	220

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки статора необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

2.6.14. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

;

	λл1	q	lл1, м	l´δ, м	β1	τ, м
Расчет	0,634	3	0,119	0,104	1	0,084

2.6.15. Коэффициент ξ.

Для определения магнитной проводимости дифференциального рассеяния при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учетом скоса пазов:

;

где для β_ск=0, т.к. отсутствует скос пазов и =0,779 по табл. 40, 41 определяем k´_ск;

	ξ	k´ск	kβ	kоб1	t2, м	t1, м
Расчет	1,04	0,8	1	0,96	0,007	0,009

2.6.16. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния для обмоток статора λ_д1:

;

	ξ	δ, м	λд1	kδ	t1, м
Расчет	1,04	0,22·10-3	2,269	1,63	0,009

2.6.17. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния для обмоток статора λ_п1.

Определяется в зависимости от конфигурации пазов по формулам табл. 42:

h₃=h_1c; h₂=0; ;

;

	h3, м	b2c, м	h2, м	h1, м	bш1, м	λп1,	kβ	hш1, м	k´β
Расчет	0,014	5,304·10-3	0	1,902·10-3	3,7·10-3	2,202	1	0,001	1

2.6.18. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

;

	х1, Ом	f1, Гц	ω1	l´δ, м	p	q	λп1	λд1	λл1
Расчет	3,084	50	210	0,104	2	3	2,202	2,269	0,634

2.6.19. Относительное значение х´₁:

;

	х´1	х1, Ом	I1н, А	U1нф, В
Расчет	0,094	3,084	6,679	220

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора х₂ необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

2.6.20. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_п2.

Рассчитывают по приведенным в табл. 43 формулам в зависимости от конфигурации паза ротора на рис. 17.

;

где .

	h1., м	hп2, м	hш2, м	h´ш2, м	b2p, м	bш2, м	λп2	b1p, м	qc	I2, А
Расчет	0,014	0,021	7,5·10-4	3·10-4	1,016·10-3	1,5·10-3	2,594	3,4·10-3	4,335·10-5	151,734

Для рабочего режима k_д=1.

2.6.21. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_л2.

В роторах с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора:

;

	λл2	Dкл.ср, м	Z2	l´δ, м	Δ	акл, м	bкл, м
Расчет	0,427	0,081	46	0,104	0,272	0,007	0,026

2.6.22. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_д2.

Находим с учетом коэффициента ξ:

;

Δ_z – находят по кривым рис. 18.

	ξ	р	Z2	Δz
Расчет	0,949	2	46	0,055

Тогда:

;

	ξ	λд2	t2, м	δ, м	kδ
Расчет	0,949	2,269	0,007	0,22·10-3	1,63

2.6.23.Суммарное значение коэффициентов магнитной проводимости обмоток и короткозамкнутого ротора Σλ₂:

;

	Σλ2	λп2	λд2	λл2
Расчет	4,634	2,594	2,269	0,427

2.6.24.Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора х₂:

;

	Σλ2	х2, Ом	f1, Гц	l´δ
Расчет	4,634	1,904·10-4	50	0,104

2.6.25. Сопротивление х₂ для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

;

	х´2, Ом	х2, Ом	Z2	m	ω1	kоб1
Расчет	2,019	1,904·10-4	46	3	210	0,96

2.6.26. Относительное значение Х₂:

;

	X2, Ом	х´2, Ом	I1н, А	U1нф, В
Расчет	0,061	2,019	6,679	220