10. Механические и вентиляционные потери мощности:

Механические потери мощности имеют место в подшипниках двигателя. Вентиляционные включают потери мощности на трение вентилирующего воздуха о поверхность деталей конструкции и на вращение вентилятора при самовентиляции машины.

Суммарные потери мощности в подшипниках и вентиляционные находим из выражения:

Р_мех=К_т*(n₁/1000)²*(10*D₂)³=6*(750/1000) ²*(10*0.194) ³= 24.64 ( Вт).

Для двигателя с D₂=0.194 (м) при 2р=8 можно считать К_т=6.

11. Добавочные потери мощности при номинальной нагрузке:

Добавочные потери мощности в двигателе при номинальной механической нагрузкой на валу включают в себя: потери от действия потоков рассеяния, ступенчатости кривой магнитодвижущей силы обмоток статора и ротора, от поперечных потоков между стержнями короткозамкнутого ротора через листы сердечника ротора. Эти потери можно принять равными 0.5 % от подводимой из сети мощности Р_1ном:

Р_gном=0.005*Р_1ном=0.005*10.4*10³ =52 (Вт).

При измерении нагрузки на валу считаем добавочные потери мощности пропорциональными отношению токов статора в квадрате:

Р_g= Р_gном*(I_1ф/I_1фном)²= 52*(9.15/19.7)² = 11.22(Вт).

12. Определение коэффициента полезного действия, тока холостого хода двигателя:

Коэффициент полезного действия спроектированного двигателя при номинальной механической нагрузке на валу:

_ном=Р_2ном/Р_1ном=9500/10.4*10³ =0.913;

где Р_2ном=9500 (Вт);

Р_Σ =Р_э1+Р_э2+Р_с1+Р_п1+Р_п2+Р_пу1+Р_пу2.+Р_мех.+Р_дном=

=558.85+218.84+216.37+0.3+0.72+3.3+6.62+24.64+52=1081.65 (Вт);

_ном=(1- ΣР/ Р_1ном)*100=(1-1081.65/9500)*100% = 88.6 %.

Ток в обмотке статора на холостом ходу двигателя найдем через его активную I_оа и реактивную I_ор составляющие:

I_о= (I_оа²+I_ор²) =

Активная составляющая тока:

I_оа=(Р_с1+Р_мех+Р_сg+Р_эо)/m₁*U_1фном=(216.37+52+10.94+120.56)/3*220=

=0.61 (А).

Электрические потери холостого хода:

Р_эо=m₁*I_м²*R₁=3*9.15²*0.48=120.56 (Вт).

Реактивную составляющая тока: I_ор= I_м=9.15 (А).

Коэффициент мощности двигателя на холостом ходу:

Cos _о= I_оa/I_о=0.61/9.15=0.067.

4. Расчет и построение рабочих характеристик двигателя

Эксплутационные свойства проектируемого двигателя оценивают по его рабочим характеристикам. Они включают в себя зависимости от полезной механической мощности на валу Р₂ при U_1ном=const и f_1ном= const следующих параметров: потребляемой из сети мощности Р₁; тока в фазе обмотки статора I_1ф; вращающего момента на валу М; частоты вращения ротора n₂; скольжения S; коэффициента мощности в обмотке статора Cos₁; коэффициент полезного действия .

1. Исходные параметры для расчета характеристик:

Расчет рабочих характеристик проведем с использованием Г-образной схемы замещения фазы машины, представленной на рис. 17. Расчет параметров проводим для практического диапазона работы двигателя: от S=0 до 1.4 S_ном. Расчет процесса пуска от S=1 до S_ном требует учета изменения некоторых параметров схемы замещения и проводится отдельно в конце раздела.

Исходные данные, необходимые для проведения расчета рабочих характеристик:

Р_2ном=9500 (Вт); U_1фном=220 (В); 2р=8; I_1фном=19.7 (А);

(Р_с1+Р_мех+Р_сg)=216.37+24.64+10.94=251.95 (Вт);

С₁=1+X₁/X₁₂=1+4.75/19.3=1.25; Р_gном =52 (Вт);

I_оа=0.61 (А); I_ор=9.15 (А)= I_; R₁=0.48 (Ом); R¹₂=0.26 (Ом);

а=С₁*R₁=1.25*0.48=0.6 (Ом); а¹=С₁²=1.56;

в=С₁*(X₁+С₁*X¹_2­)=1.25*(4.75+1.25*1)=7.5 (Ом); в¹=0.

Предварительно принимаем S_ном=R¹_2*=0.023. Для проведения расчета в заданном диапазоне задаем конкретную величину скольжения S=0.005, 0.01, 0.015, 0.022, 0.025, 0.03. После проведения расчетов уточним величину S_ном, соответствующую P_2ном по кривой S=f(P₂).