2. Последовательность расчета необходимых параметров:

Используя исходные данные и текущие значение заданной величины скольжения:

- вычисляем меняющееся активное сопротивление обмотки ротора,

а¹* R₂¹/S_, оно меняется в зависимости от изменения S;

- находим активное сопротивление ветви обмотки ротора в схеме замещения: R=а+а¹*R¹₂/S(Ом);

- определяем индуктивное сопротивление ветви обмотки ротора,

X=в=С₁*(X₁+С₁*X¹_2­)( Ом);

- полное сопротивление указанной ветви находим по выражению:

Z=R²+X²= (Ом);

- находим текущее значение тока в фазе обмотки ротора по схеме: I₂¹¹=U_1фном/Z (А);

- вычисляем коэффициент мощности для рассматриваемой ветви ротора: Cos¹₂= R/Z.

- находим: Sin¹₂= X/Z;

- определяем активную составляющую тока в фазе обмотки статора:

I_1а= I_0а+I₂¹¹*Cos¹₂ (А);

- определяем реактивную составляющую тока в фазе обмотки статора:

I_1р= I_0р + I₂¹¹* Sin¹₂ (А);

- находим текущее значение тока в фазе обмотки статора:

I₁=I_1а²+I_1р²(A);

- ток в фазе обмотки ротора приведен к обмотке статора:

I₂¹=С₁*I₂¹¹ (А);

- активную мощность, потребляемую двигателем из сети:

Р₁=3*U_1фном*I_1а (кВт);

- электрические потери мощности в проводниках обмотки статора,

Р_э1 =3 I_1ф²* R₁(Вт)_;­

- электрические потери мощности в проводниках обмотки ротора,

Р_э2 =3 I₂²* R₂¹(Вт);

- находим добавочные потери мощности в машине для режима, отличающегося от номинального:

Р_g=Р_gном(I_1ф/I_1фном)² (Вт);

- суммарные потери мощности при данной механической нагрузке на валу двигателя:

Р=Р_э1+Р_э2+Р_с1+Р_мех+ Р_g (Вт);

- вычисляем полезную механическую мощность на валу двигателя,

Р_2.=Р₁- Р (Вт);

- находим текущий коэффициент полезного действия при преобразовании электрической энергии в механическую:

=1- Р/ Р₁;

- вычисляем текущую частоту вращения ротора,

n₂=n₁(1-S);

- находим вращающий момент на валу машины,

М=9.55Р_2./n₂ (Н*м);

- текущее значение коэффициента мощности в обмотке статора,

Cos₁ =I_1а/I₁;

- заносим рассчитываемые параметры в таблицу 1 для соответствующего текущего скольжения;

- по данным, приведенным в таблицу 1 строим рабочие характеристики проектируемого двигателя.

Расчет параметров для номинальной нагрузки на валу:

Расчет ведем в указанной выше последовательности и вносим данные в табл.8 при S_ном=0.023 [Ом];

R=а+а¹*R¹₂/S=0.6+1.56*0.26/0.023=18.24 (Ом);

X=в=С₁*(X₁+С₁*X¹_2­)=7.5 ( Ом);

Z=R²+X²=18.24²+7.5²=19.72 (Ом);

I₂¹¹=U_1фном/Z=220/19.72=11.16 (А);

Cos¹₂= R/Z=18.24/19.72=0.93.

Sin¹₂= X/Z=7.5/19.72=0.38;

I_1а= I_0а+I₂¹¹*Cos¹₂=0.61+11.16*0.93=11 (А);

I_1р= I_0р + I₂¹¹* Sin¹₂ = 9.15+11.16*0.38=13.4 (А);

I₁=I_1а²+I_1р²= ;

I₂¹=С₁*I₂¹¹=1.25*11.16 =13.95 (А);

Р₁=3*U_1фном*I_1а=3*220*11=7.26 (кВт);

Р_э1 =3 I₁²* R₁= _;­

Р_э2 =3 I₂²* R₂¹= ;

Р_g=Р_gном(I_1ф/I_1фном)² ==52(17.34/19.7)² = 40.3(Вт);

Р=Р_э1+Р_э2+Р_с1+Р_мех+Р_g=432.97+151.8+216.37+24.64+11.22=837(Вт)

Р_2.=Р₁- Р=7260-837=6423 (Вт);

=1- Р/ Р₁=1-837/7260 =0.885;

n₂=n₁(1-S)=750(1-0.023)=732.75;

М=9.55Р_2./n₂=9.55*6423/750=81.8 (Н*м);

Cos₁ =I_1а/I₁=11/17.34=0.634;

После построения рабочих характеристик двигателя уточняем параметры двигателя при номинальной нагрузке на валу:

Р_2ном =10.4 (кВт); U_1фном=220 (В); I_1фном=19.7 (А); Cos_1ном=0.634;

=88.5 %; S_ном=0.023; М_ном=81.8 (Нм); n₂ =732.75 (мин^-1).

Таблица 1 – Данные для построения рабочих характеристик:

Параметр	Единицы измерения	Скольжение
		0,005	0,01	0,015	0,022	0,025	0,03
a′*R′2/S	Ом	81.12	40.56	27.04	18.44	16.22	13.52
R	Ом	81.72	41.16	27.64	19.04	16.82	14.12
X	Ом	7.5	7.5	7.5	7.5	7.5	7.5
Z	Ом	82.06	41.84	28.64	20.46	18.42	15.99
′′2	А	2.68	5.26	7.68	10.75	11.94	13.76
osφ′2	-	0.996	0.984	0.965	0.931	0.913	0.883
sinφ′2	-	0.0914	0.179	0.262	0.367	0.407	0.469
I1a	А	3.28	5.77	8.02	10.62	11.51	12.76
I1p	А	9.4	10.1	11.16	13.1	14	15.6
I1	А	9.96	11.63	13.74	16.86	18.12	20.15
I′2	А	3.35	6.58	9.6	13.44	14.93	17.2
P1	Вт	2164.8	3808.2	5293.2	7009.2	7596.6	8421.6
∆Pэ1	Вт	142.85	194.77	271.85	409.33	472.8	584.67
∆Pэ2	Вт	8.75	33.77	71.88	140.9	173.87	230.76
∆Pд	Вт	13.3	18.12	25.3	38.1	44	54.4
∑∆P	Вт	416.85	498.61	620.98	840.28	942.62	1121.78
P2	Вт	1747.95	3309.6	4672.22	6168.92	6653.98	7299.82
ŋ	-	0.807	0.869	0.883	0.88	0.876	0.867
n2	Мин-1	746.25	742.5	738.75	733.5	731.25	727.5
M	Н*м	22.37	42.57	60.4	80.32	86.9	95.83
Cosφ1	-	0.33	0.496	0.584	0.63	0.635	0.633

Строим рабочие характеристики двигателя:

График зависимости

График зависимости

График зависимости

График зависимости

График зависимости

График зависимости