Расчет потерь
В асинхронном двигателе наблюдаются следующие потери: потери в стали (основные и дополнительные), электрические потери, вентиляционные, механические и добавочные. Так как частота f2 = f, S в рабочем режиме мала, то основными потерями в стали ротора пренебрегаем.
48. Потери в стали основные
Показатель степени и удельные потери P1/50 определяем по
kда и kдZ – коэффициенты, учитывающие влияние на потери в сталинеравномерности распределения потока по сечению участков.
Для двигателей малой мощности kда = 1,6; kдZ = 1,8.
[
=2,5
Вт/кг для стали 2013];
Ba и BZ1 – индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора
ma и mZ1 – масса стали ярма и зубцов статора
ma=π(Da-ha) halст1kZс1vc=π(0,392-0,026)0,026*0,97*0,17*7,8*103=29,91 кг;
где
;
высота ярма статора
mZ1=hZ1bZ1ср lст1kZ1vc=5,671*10-3*24,23*10-3*48*0,17*0,97*7,8*103 кг;
hZ1 – расчетная высота зубца статора, м;
bZ1 – средняя ширина зубца статора, м;
;
-
удельная масса стали, кг/м3.
Добавочные потери в стали, состоящие из поверхностных и пульсационных потерь в зубцах, рассчитываются только для ротора, так как для статора они малы.
49. Поверхностные потери в роторе
Рпов2=рпов2(tZ1-bш2)Z2lст2=292,72(17,5-1,5)*3,*0,17=41,2 Вт;
50. Пульсационные потери в зубцах ротора
=1,81
Тл из п. 37 расчёта; γ1=3,42
из п. 35 расчёта;
mZ2=hZ2bZ2ср lст2kс2 Z2vc=38*33,18*10-3*8,26*10-3*0,17*0,97*7800=13,4 кг;
hZ2=33,18 мм из п. 37 расчёта; bZ2ср=8,26 мм из п. 32 расчёта.
51. Сумма добавочных потерь в стали
Рст.доб=Рпов1+Рпул1+Рпов2+Рпул2=41,2+117,14=158,34 Вт
(Рпов1 и Рпул1≈0).
52. Полные потери в стали
Рст= Рст.осн+ Рст.доб=618+158,34=776,34 Вт.
Механические потери
53. Механические потери
[для двигателей с 2р=6 коэффициент КТ=1,3(1-Da)=1,3(1-0,392)=0,89].
54. Холостой ход двигателя:
Расчет рабочих характеристик
55. Параметры:
используем приближённую формулу, так как |γ|<1º:
Активная составляющая тока синхронного холостого хода:
Потери, не изменившиеся при изменении скольжения,
Рст+Рмех=776,34+242,2=1018,54≈1 кВт.
56. Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений s=0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03, принимая предварительно, что sном≈r'2*=0,02. Результаты расчёта сведены в табл. 1. После построения рабочих характеристик (рис. 2) уточняем значение номинального скольжения: sном=0,023.
Номинальные данные для проектирования двигателя:
Р2ном=75 кВт, U1ном=380/220 В, I1ном=30,7 А,
сosφном=0,917, ηном=0,933.
Таблица 1- Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Р2ном=75 кВт, U1ном=380/220 В, 2р=6, I0a=0,456 A, I0p=Iμ=7,406 A, Рст+Рмех=1 кВт, r1=0,459, r'2=0,25 Ом, с1=1,026, а'=1,053, а=0,473 Ом, b'=0, b=2,38 Ом.
№ п/п |
Расчётная формула |
Раз- мер- ность |
Скольжение s |
||||||
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
sном= =0,023 |
|||
1 |
a'r'2/s |
Ом |
52,65 |
26,33 |
17,55 |
13,16 |
10,53 |
8,78 |
11,45 |
2 |
R=a+ a'r'2/s |
Ом |
53,12 |
26,8 |
18,02 |
13,64 |
11,00 |
9,25 |
11,92 |
3 |
X=b+ b'r'2/s |
Ом |
2,38 |
2,38 |
2,38 |
2,38 |
2,38 |
2,38 |
2,38 |
4 |
|
Ом |
53,17 |
26,91 |
18,18 |
13,85 |
11,25 |
9,55 |
12,16 |
5 |
|
А |
7,15 |
14.12 |
20,9 |
27,44 |
33,78 |
39,79 |
31,25 |
6 |
|
- |
0,999 |
0,996 |
0,991 |
0,985 |
0,978 |
0,969 |
0,98 |
7 |
|
- |
0,044 |
0,088 |
0,131 |
0,172 |
0,212 |
0,249 |
0,196 |
8 |
|
А |
7,596 |
14,52 |
21,17 |
27,48 |
33,49 |
39,01 |
31,08 |
9 |
|
А |
7,72 |
8,65 |
10,14 |
12,13 |
14,57 |
17,31 |
13,53 |
10 |
|
А |
10,83 |
16,9 |
23,47 |
30,04 |
36,52 |
42,68 |
33,89 |
11 |
|
А |
7,34 |
14,49 |
21,44 |
28,15 |
36,66 |
40,82 |
32,063 |
12 |
|
кВт |
18,65 |
36,55 |
71,13 |
76,33 |
78,18 |
84,48 |
78,43 |
13 |
|
кВт |
0,26 |
0,59 |
0,96 |
1,54 |
2,14 |
3,52 |
2,93 |
14 |
|
кВт |
0,14 |
0,26 |
0,54 |
0,89 |
2,01 |
2,25 |
1,27 |
15 |
Pдоб=0,005Р1 |
кВт |
0,093 |
0,183 |
0,355 |
0,381 |
0,391 |
0,422 |
0,392 |
16 |
|
кВт |
1,49 |
2,03 |
2,85 |
3,81 |
4,54 |
6,19 |
4,58 |
17 |
|
кВт |
17,16 |
34,52 |
68,28 |
72,52 |
73,64 |
78,29 |
73,85 |
18 |
|
- |
0,885 |
0,916 |
0,918 |
0,913 |
0,9 |
0,894 |
0,807 |
19 |
cosφ=I1a/I1 |
- |
0,701 |
0,859 |
0,902 |
0,915 |
0,917 |
0,918 |
0,917 |
