7.2. Определяем поверхностные потери в роторе

Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов и ротора:

, (7.4)

где ₀₂ – коэффициент, зависящий от соотношения ширины шлицов пазов статора к воздушному зазору, b_ш1/=0,0037/0,0007=5,3, ₀₂=0,3.

Удельные поверхностные потери:

, (7.5)

где k₀₂ – ко­эффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зуб­цов ротора на удельные потери, принимаем k₀₂=1,6;

Поверхностные потери в роторе:

(7.6)

7.3. Определяем пульсационные потери в зубцах ротора

Амплиту­да пульсаций индукции в среднем сечении зубцов:

(7.7)

Масса стали зубцов ротора:

(7.8)

Пульсационные потери в зубцах ротора:

(7.9)

7.4. Определяем сумму добавочных потерь в стали

(7.10)

7.5. Определяем полные потери в стали

(7.11)

7.6. Находим механические потери

, (7.12)

где K_т – коэффициент, для двигателей с 2p=4: K_т=1,3(1–D_a).

7.7. Определяем добавочные потери при номинальном режиме

(7.13)

7.8. Определяем ток холостого хода

, (7.14)

где I_хх.а – активная составляющая тока холостого хода:

(7.15)

где P_э1хх – электрические потери в статоре при холостом ходе:

(7.16)

I_хх.р – реактивная составляющая тока холостого хода, принимается I_хх.р = I_ =11,1А.

7.9. Определяем коэффициент мощности при холостом ходе

(7.17)

8. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

8.1. Определяем сопротивления для схемы замещения

Активное сопротивление:

(8.1)

Реактивное сопротивление:

(8.2)

Коэффициент с₁, для машин большой мощности можно считать по приближенной формуле:

(8.3)

8.2. Определяем активную составляющую тока синхронного холостого хода

(8.4)

8.3. Определяем дополнительные расчетные величины

(8.5)

(8.6)

(8.7)

8.4. Рассчитываем рабочие характеристики

Предварительно зададимся потерями, не зависящими от скольжения:

Примем за номинальное скольжение: .

Проведем расчет рабочих характеристик для скольжений: 0,005; 0,01; 0,015; 0,018; 0,025; 0,03. Данные расчет занесем в таблицу 1.

Таблица 1

Данные расчета рабочих характеристик двигателя

№ п/п	Расчетная формула	Единица	Скольжение
			0,001	0,005	0,01	0,015	0,018	0,02	0,025	0,03
1		Ом	184,7	36,94	18,47	12,31	10,26	9,234	7,387	6,156
2		Ом	0	0	0	0	0	0	0	0
3		Ом	185	37,27	18,8	12,64	10,59	9,564	7,717	6,486
4		Ом	2,64	2,64	2,64	2,64	2,64	2,64	2,64	2,64
5		Ом	185	37,36	18,98	12,91	10,91	9,922	8,156	7,003
6		А	2,054	10,17	20,02	29,42	34,82	38,3	46,59	54,26
7		–	1	0,998	0,99	0,979	0,97	0,964	0,946	0,926
8		–	0,014	0,071	0,139	0,204	0,242	0,266	0,324	0,377
9		А	2,719	10,81	20,49	29,47	34,45	37,58	44,75	50,93
10		А	11,13	11,82	13,88	17,11	19,52	21,29	26,18	31,56
11		А	11,46	16,02	24,75	34,08	39,6	43,2	51,84	59,91
12		А	2,136	10,58	20,82	30,6	36,21	39,83	48,45	56,44
13		кВт	3,099	12,32	23,36	33,59	39,27	42,85	51,01	58,06
14		кВт	0,125	0,245	0,584	1,108	1,496	1,78	2,564	3,424
15		кВт	0,002	0,057	0,222	0,48	0,673	0,814	1,204	1,634
16		кВт	0,017	0,033	0,078	0,148	0,2	0,239	0,344	0,459
17		кВт	1,16	1,35	1,9	2,75	3,38	3,85	5,13	6,53
18		кВт	1,94	10,97	21,46	30,84	35,89	39	45,88	51,52
19		–	0,63	0,89	0,92	0,92	0,91	0,91	0,9	0,89
20		–	0,237	0,675	0,828	0,865	0,87	0,87	0,863	0,85

По полученным данным строим графики рабочих характеристик, графики изображены на рисунке 1.

По графику s=f(P₂) находим уточненное значение s_н=0,0186 при номинальной мощности.

Рис. 3

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

9. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Произведем расчет пусковых характеристик для скольжений: 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1.

Данные расчета занесем в таблицу 2.

9.1 Определяем приведенную высоту стержня

(9.1)

По рис. 6-46 [1] и 6-47 [1] определяем =k_т=0,76 и ’=k_д=0,775.

9.2 Определяем глубину проникновения тока

(9.2)

9.3 Определяем площадь стержня, ограниченную высотой h_c

, (9.3)

где b_r – ширина стержня ограниченная высотой h_c:

(9.4)

9.4 Определяем коэффициент площади

(9.5)

9.5 Определяем коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока

(9.6)

9.6 Определяем приведенное активное сопротивление вазы обмотки ротора с учетом вытеснения

(9.7)

9.7 Определяем коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом эффекта вытеснения тока

(9.8)

9.8 Определяем коэффициент изменения индуктивного сопротивления

, (9.9)

9.9 Определяем индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом вытеснения

(9.10)

9.10 Определяем приближенный ток ротора без учета влияния насыщения

(9.11)

9.11 Определяем среднюю МДС обмотки

Принимаем для s=1 k_нас=1,3; I_1насk_насI’₂208,39А.

(9.12)

9.12 Определяем фиктивную индукцию потока рассеяния в воздушном зазоре

, (9.13)

где C_N – коэффициент:

(9.14)

По рис. 6-50 [1] определяем _ =0,6.

9.13 Определяем дополнительное раскрытие паза

(9.15)

9.14 Определяем уменьшение коэффициента проводимости рассеяния открытого паза

(9.16)

(9.17)

9.15 Определяем коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

(9.18)

(9.19)

9.16 Определяем коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

(9.20)

(9.21)

9.17 Определяем индуктивное сопротивление обмотки статора

(9.22)

(9.23)

9.18 Определяем сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме

(9.24)

(9.25)

9.19 Определяем вспомогательные коэффициенты

(9.26)

(9.27)

9.20 Определяем ток в обмотке ротора

(9.28)

9.21 Определяем ток в обмотке статора

(9.29)

Полученное значение составляет 108,9% от принятого при расчете влияния насыщения значения, что допустимо так как не превосходит 10 процентов.

Относительное значение:

(9.30)

Рис. 4

Пусковые характеристики асинхронного двигателя

Таблица 2

Данные расчета пусковых характеристик двигателя

№ п/п	Расчетная формула	Единица	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,0788	0,0186
1		–	1,92	1,72	1,36	0,86	0,54	0,26
2		–	0,76	0,55	0,24	0,09	0,08	0,08
3		–	1,61	1,41	1,17	1,05	1,04	1,04
4		–	1,439	1,32	1,15	1,05	1,05	1,05
5		Ом	0,25	0,23	0,2	0,18	0,18	0,18
6	kд	–	0,77	0,85	0,93	0,97	0,98	0,98
7		–	0,86	0,87	0,89	0,90	0,90	0,90
8		Ом	1,075	1,09	1,12	1,13	1,13	1,13
9		Ом	0,74	0,79	0,86	0,90	1,018	1,111
10		Ом	0,936	0,967	1,009	1,046	1,16	1,23
11		–	1,017	1,018	1,019	1,020	1,022	1,023
12		Ом	0,56	0,60	0,73	1,23	2,65	10,19
13		Ом	1,6	1,65	1,74	1,9	2,4	2,5
14		А	224,2	216,22	205,9	167,8	106,4	36,2
15		А	226,9	218,9	208,5	170,4	108,9	37,7
16		–	5,66	5,46	5,20	4,25	2,72	0,94
17		–	0,97	1,03	1,30	1,97	2,01	0,99

Пусковой момент:

(9.31)

Критическое скольжение:

(9.32)

Данные расчета для других скольжений приведены в табл. 2. Пусковые характеристики изображены на рис. 4.