1 |
2 |
3 |
4 |
125 |
Активное сопротивление стержня "беличьей" клетки |
|
75*10-6 Ом |
126 |
Средний диаметр к.з. кольца |
|
|
127 |
Длина элемента к.з. кольца |
|
|
128 |
Активное сопротивление участков к.з. колец, приведённое к стержню |
|
|
129 |
Приведённое активное сопротивление фазы ротора |
|
|
130 |
Коэффициент удельной проводимости пазового рассеяния ротора |
λnn по формулам (121)-(122) |
|
131 |
Индуктивное сопротивление пазового рассеяния обмотки ротора и общее |
|
|
132 |
Индуктивное сопротивление ветви намагничивания |
|
|
133 |
Активное сопротивление ветви намагничивания (рассчитываются после расчётов по п. 140, 141) |
|
|
134 |
Относительные значения параметров схем замещения |
|
|
135 |
XIII. Расчёт тока холостого хода Потери в обмотке статора |
|
|
136 |
Потери в обмотке ротора |
|
|
137 |
Удельные потери в стали |
|
Вт/кг |
138 |
Масса стали: Ярма |
|
кг |
139 |
зубцов |
|
кг |
140 |
Основные потери в стали |
|
Вт |
141 |
Механические потери |
|
Вт |
142 |
Добавочные потери |
|
Вт |
143 |
Суммарные потери |
|
Вт |
144 |
Потери в обмотке статора при холостом ходе |
|
Вт |
145 |
Активная составляющая тока холостого хода |
|
A |
146 |
Полный ток холостого хода |
|
A |
147 |
Коэффициент мощности при холостом ходе |
|
|
148 |
XIV. Расчёт рабочих характеристик Заданные значения скольжения |
|
|
149 |
Поправочный коэффициент Параметры схемы замещения (п.150-160 рассчитываются для каждого скольжения) |
|
Пример расчёта приведён в табл.14 |
150 |
Активное сопротивление ротора |
|
|
151 |
Полные сопротивления схемы замещения |
|
|
152 |
Составляющие тока и полный ток двигателя |
|
|
153 |
Коэффициент мощности |
|
|
154 |
Потребляемая мощность |
|
|
155 |
Потери энергии: в обмотке статора |
|
|
156 |
В обмотке ротора |
|
|
157 |
Добавочные |
|
|
158 |
Сумма потерь |
|
|
159 |
Полезная мощность на валу |
|
|
160 |
КПД |
|
|
161 |
Рабочие характеристики |
По рис. 28 |
|
162 |
Параметры номинального режима (графически) |
Всё
это для
|
|
163 |
Частота вращения ротора при номинальной нагрузке |
|
об/мин |
164 |
Вращающий момент на валу двигателя, Н*м |
|
Нм |
165 |
XV. параметра схемы замещения и характеристики двигателя при больших скольжениях Заданные значения скольжения (п. 166-181) рассчитываются для каждого скольжения) Параметр ξ: |
S=0,25; 0,5; 0,75; 1,0 |
пример расчёта приведён в табл. 15 |
166 |
Для медных обмоток |
|
|
167 |
Для алюминиевых обмоток |
|
|
168 |
Коэффициенты учитывающие вытеснение тока в пазах |
по рис. 31 |
|
169 |
Коэффициент, учитывающий насыщение коронок зубцов |
|
|
170 |
Приведенные сопротивления цепи ротора |
|
|
171 |
Индуктивное сопротивление рассеяния фазы статора |
|
|
172 |
Сопротивления схемы замещения |
|
|
173 |
Токи статора и ротора |
|
|
174 |
Электромагнитная мощность |
|
|
175 |
Электромагнитный момент Характеристики пуска |
|
|
176 |
Плотность пускового тока |
|
|
177 |
Номинальный электромагнитный момент |
|
Нм |
178 |
Кратность пускового момента |
|
|
179 |
Критическое скольжение |
|
|
180 |
Максимальный момент |
по табл. 15 |
Нм |
181 |
Перегрузочная способность |
|
|
182 |
Построение характеристик |
по рис. 32 |
|
183 |
XVI. Тепловой расчёт Периметр поперечного сечения паза |
|
см |
184 |
Потери в пазовой части обмотки статора |
|
Вт Вт |
185 |
Удельный тепловой поток в пазу статора |
|
|
186 |
Перепад температуры в изоляции обмотки статора |
|
ºС |
187 |
Удельный тепловой поток в зубцах |
|
|
188 |
Перепад температуры в зубцах |
|
ºC |
189 |
Удельный тепловой поток в ярме |
|
|
190 |
Потери в спинке статора |
|
Вт |
191 |
Удельный тепловой поток в зубцах |
|
ºC |
192 |
Коэффициент обдува |
|
|
193 |
Расчётная скорость движения охлаждающего воздуха |
|
м/с |
194 |
Коэффициент теплорассеяния |
|
|
195 |
Удельный тепловой поток на поверхности статора |
|
|
196 |
Перепад температуры на поверхности статора |
|
С |
197 |
Превышение температуры пазовой части |
|
ºС |
198 |
Коэффициент теплорассеивания с охлаждающей поверхности лобовых частей |
|
|
199 |
Периметр поперечного сечения лобовых частей |
|
см |
200 |
Удельный тепловой поток |
|
|
201 |
Перепад температуры в изоляции лобовых частей |
|
ºС см |
202 |
Перепад температуры в изоляции лобовых частей |
|
ºС |
203 |
Превышение температуры лобовых частей над окружающим воздухом |
|
ºС |
204 |
Расчётный перегрев обмотки статора |
|
ºС |
205 |
XVII. Определение главных размеров Величина двойного вылета |
|
мм
|
206 |
Полная длина активной части статора |
|
мм |
207 |
Полный наружный диаметр двигателя |
|
мм
|
208 |
Полная длина двигателя |
|
мм
|
Таблица 14
Пример расчёта рабочих характеристик двигателя ДМ132S A-2
(пункты 148-158 формуляра)
№ п/п |
Расчетные формулы |
Разме Р- ность |
S=0,00 5 |
S=0,01 |
S=0,01 7 |
S=0,0 25 |
S=0,0 5 |
1 |
|
Ом |
149,5 |
74,7 |
44,0 |
29,9 |
14,9 |
2 |
|
- / - |
151 |
76,2 |
45,5 |
31,4 |
16,5 |
4 |
|
- / - |
3,02 |
3,02 |
3,02 |
3,02 |
3,02 |
4 |
|
- / - |
151,03 |
76,25 |
45,6 |
31,54 |
16,8 |
5 |
|
А |
1,47 |
2,92 |
4,88 |
7,09 |
13,2 |
6 |
|
- |
0,9995 |
0,999 |
0,998 |
0,995 |
0,982 |
7 |
|
- |
0,02 |
0,04 |
0,066 |
0,096 |
0,18 |
8 |
|
А |
2,05 |
3,5 |
5,45 |
7,63 |
13,5 |
9 |
|
А |
3,45 |
3,54 |
3,71 |
4,11 |
5,81 |
10 |
|
-/- |
4,01 |
4,98 |
6,91 |
8,66 |
14,7 |
11 |
|
- |
0,51 |
0,703 |
0,79 |
0,88 |
0,91 |
12 |
|
Вт |
1350 |
2310 |
3598 |
5030 |
8828 |
13 |
|
- / - |
73,8 |
114 |
218 |
344 |
992 |
14 |
|
-/- |
4,7 |
18,7 |
52,1 |
110 |
381 |
15 |
|
-/- |
13,4 |
20,6 |
39,6 |
62,4 |
180 |
16
|
|
-/- |
302 |
302 |
302 |
302 |
302 |
17 |
|
- / - |
394 |
455 |
612 |
818 |
1855 |
18 |
|
- / - |
956 |
1855 |
2986 |
4112 |
6973 |
19 |
|
% |
70,8 |
80,3 |
83,0 |
83,7 |
79,0 |
Таблица15
Пример расчёта пусковых характеристик двигателя дм 132S A-2
(пункты 163-173 формуляра)
№ п/п |
Расчетные формулы |
Размерность |
8 = 0,25 |
8 = 0,50 |
8 = 0,75 |
8-1,0 |
1 |
|
- |
0,55 |
0,78 |
0,96 |
1,11 |
2 |
Кг (рис.31) |
- |
1,0 |
1,03 |
1,06 |
1,14 |
3 |
Кх(рис. 31) |
- |
0,99 |
0,98 |
0,97 |
0,95 |
4 |
|
- |
0,85 |
0,77 |
0,73 |
0,72 |
5 |
|
Ом |
0,73 |
0,74 |
0,75 |
0,78 |
6 |
|
-«- |
1,26 |
1,13 |
1,06 |
1,03 |
7 |
|
-«- |
1,24 |
1,13 |
1,07 |
1,06 |
8 |
|
-«- |
4,54 |
3,05 |
2,57 |
2,35 |
9 |
|
-«- |
2,54 |
2,3 |
2,17 |
2,13 |
10 |
|
|
5,2 |
3,82 |
3,36 |
3,17 |
11 ! ,'д |
|
-«- |
43,3 |
59,0 |
67,0 |
71,0 ' ! |
12 |
|
-«- |
38,4 |
47,7 |
51,8 |
53,2 |
13 |
|
-«- |
24,5 |
38,9 |
46,7 |
51,1 |
14 |
|
-«- |
45,5 |
61,5 |
69,7 |
73,7 |
15 |
|
Вт |
16424 |
15455 |
13467 |
11796 |
16 |
|
Нм |
52,3 |
49,2 |
40,8 |
37,6 |
7. Эксплуатация и ремонт трёхфазных асинхронных двигателей
7.1. Приближённый расчёт обмоточных данных двигателя
Если имеется в наличии статор АД без обмотки или статор с обмоткой, подлежащей замене, необходимо предварительно оценить мощность, которую можно получить на валу двигателя при определённой скорости вращения.
Таким образом, в этом расчёте считаются заданными геометрические размеры сердечников статора и ротора, формы и размеры пазов, велечина питающего напряжения Uл, частота сети f1 и синхронная скорость вращения поля статора n1. Необходимо ориентировочно определить значения
Последовательность расчёта:
1. Исходя из величины Uл принимается схема соединения фаз обмотки статора - Y (звезда) или ∆ (треугольник).
2. Число полюсов обмотки статора
3. Шаг обмотки, у1 (в пазах). Для двухслойной обмотки
4. Число пазов на полюс и фазу
5. Задаётся магнитная индукция в зубцах. При трапецеидальных и грушевидных пазах она не должна превышать значений Bz1 = 1,7-1,9 Тл в зависимости от числа полюсов.
6. Магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл
где lст1, bz1, t1 и lδ измеряется на сердечнике статора.
7. Магнитный поток на пару полюсов, Bδ.
где
8. Число последовательно соединённых витков в фазе
где kоб1=0,95 - 0,9.
9. Число эффективных проводников в пазу
где a - число параллельных ветвей обмотки .
10. Площадь паза:
при овальных пазах (см. рис. 9,б)
при трапецеидальных пазах (см. рис. 9,а)
Все размеры паза измеряются на сердечнике статора.
11. Диаметр провода с изоляцией, мм
где k3=0,7 - 0,75 - коэффициент заполнения паза;
- полное число проводников в пазу;
nэл - число элементарных (параллельных) проводников в одном эффективном, выбирается таким, чтобы диаметр изолированного провода был не более 1,4-1,8 мм. В то же время диаметр dиз должен быть меньше ширины шлица (прорези) паза на 1-1,5 мм. Обычно выбирают nэл = 1-5.
12. Сечение элементарного провода qэл и его диаметр изоляции находятся по приложениям 2 и 3.
13. Фазный ток обмотки статора,
где j - плотность тока, j=6-9 А/мм2.
Большие значения плотности тока относятся к двигателям малой мощности (до 10 кВт).
14. Номинальная мощность двигателя, Вт
Произведение η cosϕ носит название энергетического КПД. Его значение следует брать в пределах 0,6-0,75, причём меньшие значения относятся к двигателям меньшей мощности.
7.2. Пересчёт обмотки статора на другое напряжение
Изменение величины питающего напряжения при неименных параметрах обмотки статора приводит к ухудшению характеристик АД. Это удобно пояснить, исходя из уравнения электрического равновесия
При увеличении Uф пропорционально возрастает магнитный поток на пару полюсов, что приводит к соответствующему увеличению магнитной индукции на участках магнитной цепи, значительному увеличению тока намагничивания, потерь энергии в стали и в обмотке статора, снижению КПД и коэффициента мощности.
Уменьшение Uф сказывается, прежде всего, на виде механической характеристики. Поскольку вращающий момент М пропорционален квадрату подводимого напряжения
то в этом случае снижается перегрузочная способность, увеличивается скольжение при постоянном моменте сопротивления Мс, потери в двигателе возрастают, уменьшается КПД.
В соответствии с действующими требованиями допускается длительное отклонение напряжения от номинального в пределах ± 5%. При кратковременных отклонениях (до 3с) допускаются изменения напряжения в пределах (-25 %)÷(+13 %).
При пересчёте обмоток статора на другое напряжение число эффективных витков фазы статора W1 изменяется прямо пропорционально напряжению Uф. Так, при увеличении напряжения в два раза число также увеличивается в два раза, а при уменьшении напряжения в два раза - уменьшается в два раза.
Число эффективных проводников в пазу статора изменяется пропорционально напряжению, а сечение провода - обратно пропорционально. Новый диаметр провода по меди при сохранении числа параллельных ветвей и числа элементарных проводников находя как произведение старого диаметра на корень квадратный из отношения старого напряжения к новому, т.е.
При изменении числа проводников и диаметра обмоточного провода необходимо проверить возможность размещения в пазу новой обмотки по условию
Допускается небольшое (до 4-5 %) увеличение коэффициента заполнения паза.