Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Проектирование электрических машин

..pdf

Скачиваний:

319

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

41.48 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 5023 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 > Следующая >>>

	Т а б л и ц а 5-27
Кратность начальных пусковых моментов	Мп„ и токов !п. асинхронных двигателей
серии 4А (по	ГОСТ 19523-74)

Исполнение

АН

ft. Ml		г 132		1GC1-250		S.2S0
2Р	М„.	/„*	М „.		Л1ц.	/п*
2	1 ,7 -2 ,0	6 ,5 -7 ,5	1,2—1,4	7 ,0 -7 ,5	1 ,0 -1 ,2	6 ,5 -7 ,0
4	2,0—2,2	5 ,0 -7 ,5	1,2—1,4	6 ,5 -7 ,5	1 ,2 -1 ,3	5,5 -7,0
6	2,0—2,2	4 ,0 -6 ,5	1.2—1,3	5,0—6,5	1,4	5,5 -6 ,5
8	1 ,6 -1 ,9	4 ,0 -5 ,5	1,2—1,4	5,5—6,0	1.2	5 ,5 -6 ,5
10	—	—	1.2	6,0	1,0	6,0
12	_	—	—	—	1,0	6,0
2	_	_	1,2—1,3	7,0	1 ,0 -1 ,2	6 ,5 -7 ,0
4	—	—	1,2—1,3	6,5	1.0—1,2	6 ,0 -7 ,0
6	—	—	1,2	6,0—7,0	1,2	6,0
8	—	—	1 ,2 -1 ,3	5 ,5 -6 ,0	1,2	5 ,0 -5 ,5
10	—	—	—	—	1,0	5,5
12	—		—	—	1,0	5,5

П р и м е ч а н и е . Некоторые двигатели малоП	мощности с высотоП оси	вращения ft< 80 мм
выполняются с уменьшенной кратностью начального	пускового тока при 2р -2	до /	-4,0; при 2 р -
- 4 — до / ,1ф“ 2.5 н при болывеП полюсное™ — до / „* -3 .0 .


токов для выпускаемых асинхрон				ствах двигателя и может привести к
ных машин	в зависимости	от	их	погрешности при определении пере
мощности, исполнения и числа пар				грузочной способности из-за неточ
полюсов.	Для короткозамкнутых			ности	определения		критического
двигателей	регламентируются		зна	скольжения. Поэтому			при	проекти
чения всех перечисленных выше мо				ровании		целесообразно		рассчиты
ментов и тока, а для двигателей с				вать	полные пусковые		характерис
фазными роторами — только значе				тики,	т. е. зависимости M .= /(s) и
ния максимальных моментов,			т. е.	L = f(s)		для всего диапазона изме
перегрузочная способность		двигате		нения скольжений от s = l				до значе
лей.				ния,	соответствующего			режиму,


В табл. 6-27 приведены					данные	близкому к номинальному.
из ГОСТ	19523-74 на асинхронные					Расчет	пусковых	характеристик
двигатели с короткозамкнутыми ро						затруднен	необходимостью		учета
торами серии 4А, которые содержат						изменений	параметров, вызванных
допустимые относительные					значе	эффектом вытеснения тока и насы
ния моментов и начального пуско						щением от полей рассеяния, так как
вого тока. Спроектированная зано						при больших скольжениях			токи	в
во асинхронная машина на базе се						обмотках статора и ротора коротко-
рии 4А должна иметь пусковые ха						замкнутых двигателей могут превы
рактеристики,		удовлетворяющие				шать свое минимальное значение				в
этим требованиям.			В	технических		7—7,5 раз (см. табл. 6-27).
условиях или в заданиях на проек						В то же время при больших то
тирование	специальных			асинхрон		ках увеличивается падение			напря
ных двигателей могут быть постав						жения на	сопротивлении обмотки
лены более жесткие			требования к			статора, что вызывает		уменьшение
этим величинам.						ЭДС и снижение основного			потока.
В практике расчетов часто огра						Для учета этих факторов необходи
ничиваются	определением				только	мо применение ЭВМ [18]. При руч
двух точек	характеристик:				началь	ном счете используют		упрощенные
ного пускового и максимального мо						методы.
ментов и начального пускового то						Индуктивное сопротивление вза
ка. Такой расчет дает лишь прибли						имной индукции Ай с уменьшением
женные сведения		о пусковых свой				насыщения	магнитонровода		увели-

221

					Т а б л и ц а 6-28
Формуляр	расчета	пусковых	характеристик	двигателей	с короткозамкнутым	ротором
х-12п=	...Ом;	лГ)=...Ом;	а-2 = ...О м; г,= ...	О м; г2	Ом; / щ=...А; / 2П=...	А

Л'з

п/п.

Расчетная формула

*г = 4t.hr

Л 'я = 1 + - ^ - ( А г - 1 ) гс

Г2б = KR г2

= ZXrt/ZK

*2\|nac =		*2 ^ 2£нас/~^2
r inac =		А'1^Я,ц\|ас/"^1
С1п.!гас — 1 + Л'ш ас/А'12п
°» = ri+ cin.mcrnls
=	*1и	С1п,нас *-£нас
12= и1ц/УГап + * п
,	V «;, + ( ! .„ + « ,„ ) *
		clu.nac -Чгп
	1и = 1хПт

Скольжение

Едн-

luma 1 0.8 0.5...

Ом

—

Ом

чивается и в расчете пусковых ха рактеристик для диапазона сколь жений s > s Kp может быть принято равным

•*12П ~ -^12

= ^ц^12* (6-266)

Не внося большой погрешности, в расчетных формулах пусковых ре жимов пренебрегают сопротивлени ем Г|2<

При этом допущении коэффици

ент

Сц,= 1 + — •	(6-267)
*12П

и сопротивление правой ветви Г-об- разной схемы замещения (см. рис. 6-43)

2П — с 1п (а п "Ь /^и)>

где
	=	+	с1в^ - ; ba = X i+ c inx'2.
					(6-268)
	Ток в обмотке ротора
Г, =				■	(6-269)
		Ы		V ° l + Ьг„
	Сопротивление всей схемы заме
щения
Z	=	с}п^Дд		^п^^*12п С\|П	(6-270)
-СХ		аа+ / hn + хпп)
	Из	(6-268) — (6-270) ток			обмот
ки статора
.	Ц „ . - 7. / < * + ( » . -М и .
	1гсх1		2	ь'щ *1211

222

V ci

и для значения s = s Kp по формуля ру расчета пусковых характеристик рассчитывают 1\ и Д . Принимают, что при этом скольжении влияние насыщения сказывается мало и &иас= 1,1-т—1>2, а изменение kn^ от

5 = 1 ДО 5|ф происходит ПО ЛННСЙНО-

му закону. Далее для каждого из назначенных скольжений находят приближенное значение /гпас и про

водят расчет сопротивлений и токов так же, как при 5 = 1 .

Такой метод позволяет правиль но учесть влияние насыщения с пер вого или со второго приближения.

Значение s,!p уточняют после рас чета зависимости /V/*=/(s) по зна чениям параметров с учетом насы щения.

Последовательность расчета пусковых характеристик станет бо лее понятна при ознакомлении с примером расчета, приведенным в § 6-16.

Полученные выражения (6-269) и (6-271) дают возможность рассчи тать токи и моменты во всем диапа

зоне изменения скольжения	при
разгоне двигателя от s = l	до
S = Snp.

скольжение

sIiP ^ ------

— -

(Г,-272)

Расчет рекомендуется проводить

впоследовательности, определенной

вформуляре (табл. 6-28). Сопро тивления г и .Yot должны быть оп ределены заранее с учетом эффекта вытеснения тока для принятых зна чений скольжения (для пяти-шести точек характеристики). Для учета


влияния	насыщения			в	(6-267) —
(6-271) подставляют сопротивления
-V1нас п A'agnac которые определяются
в зависимости от токов. Их прямое
определение		до	расчета		пусковых
характеристик невозможно, так как
токи еще не известны. Поэтому л'щас
и л'^нас	находятся для каждого из
назначенных		скольжений			методом
последовательных				приближений.
Как известно,		объем		расчета этим
методом	зависит		от	правильного
первоначального			выбора		изменяю
щихся величин. Для данного расче
та хорошие результаты дает следу
ющий практический метод					задания

токов.

6-13. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА

Первоначально

рассчитывают

АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С

пусковые токи при 5 = 1

для значе

РОТОРАМИ, ИМЕЮЩИМИ ДВОЙНУЮ

ний сщ, Х\ н Xj., полученных без уче

БЕЛИЧЬЮ КЛЕТКУ ИЛИ ФИГУРНЫЕ ПАЗЫ

та насыщения. Далее задают коэф

фициент увеличения

тока от насы

Необходимость

обеспечения вы

щения

зубцовой зоны

полями рас

соких пусковых моментов для

нор

сеяния kMC и определяют токи при

мальной работы ряда приводов при

насыщении /niac=£nac/i-

1\шс и

вела к довольно

широкому

распро

Для

значений

токов

странению асинхронных двигателей

/ 2 нас

П0 формулам

(6-264),

(6-265)

с роторами, имеющими двойную бе

(6-267) рассчитывают ЛТщас, -V2Simc

личью клетку со

вставными

стерж

и с\ „.нас

н повторяют расчет токов,

нями, или фигурные пазы, залитые

вводя

полученные

значения

в рас

алюминием. В последние годы полу

четные формулы. Если расхождение

чили распространение

также

двух-

полученных значений

токов и при

клеточные роторы с литыми обмот

нятых первоначально не превышает

ками. Конфигурация и размеры па

10— 15%, то расчет для s = l

счита

зов с литыми обмотками не связаны

ют

законченным.

При

больших

какими-либо

ограничениями,

нала

расхождениях

расчет

повторяют,

гаемыми сортаментами профильной

соответствующим образом

скоррек

меди или латуни,

поэтому они мо

тировав

коэффициент

knac-

расче

гут быть выполнены

более

рацио

Для

уменьшения

объема

нально с точки зрения

использова

та других точек характеристики по

ния зубцовой

зоны

ротора

и обес

ступают следующим

образом. При

печения высоких

пусковых

харак

ближённо по

параметрам

рабочего

теристик по сравнению со сварными

режима

определяют

критическое

клетками.

Расчет магнитной цепи двигате				мулам для машин с одноклеточны
лей с фигурными стержнями или с				ми роторами.
двойной клеткой		на роторе	не от	Рассмотрим один из таких прак
личается от расчета обычных асин				тических	методов расчета			парамет
хронных машин. Некоторая особен				ров двухклеточного ротора.
ность расчета магнитного напряже				Схема	замещения,		фазы		двух
ния зубцовой зоны ротора учтена в				клеточного ротора			[28]	представ
расчетных фомулах, приведенных в				лена на рис. 6-52. Как видно, сопро
§ 6- 8.				тивления	рабочей и пусковой кле
Здесь и далее		фигурный	стер	ток включены		параллельно.			Ветвь
жень литой обмотки ротора будем				а-б-в содержит сопротивление верх
рассматривать	как двойную		клетку	ней (пусковой) клетки, ветвь а-г-в —
ротора, причем	к пусковой		клетке	сопротивления		нижней		(рабочей)
				клетки.
				Схеме замещения			соответствует
				система уравнений

Рис. 6-52. Схема замещения фазы с двой ной клеткой.

отнесем верхнюю (прямоугольную или полуовальную — в зависимости от формы фигурного паза) часть стержня, а к рабочей клетке — его нижнюю часть.

Расчет параметров двухклеточ ного ротора встречает существен ные затруднения, так как распреде ление токов между стержнями верх ней и нижней клеток определяется как соотношением их активных со противлений, так и частотой сколь жения. В то же время при больших скольжениях распределение плот ности токов в пределах сечений каждого из стержней также нерав номерно из-за действия эффекта вытеснения тока.

При ручном расчете параметров двухклеточных роторов применяют приближенные методы. Наиболее удобны методы, позволяющие полу чить общее выражение для актив ного и индуктивного сопротивлений обеих обмоток ротора гг и х2 с уче том распределения токов между стержнями верхней и нижней кле ток в зависимости от скольжения ротора. Это дает возможность про водить расчет рабочих и пусковых характеристик двигателей по фор

(^B(S) +	iXn) + /„ /-*11,11 +
+ (/D+ Ai)^O(s) = Ё2-
	(6-273)
К (Rn<s) + jx „ ) + /„ /-*11.11+
+ [К +	/i,)2 0(S) = Ё2.
В этих	уравнениях и на схеме

замещения / п, /„ — токи в стержнях

верхней и нижней клеток;
PB(S) и RH{5) — активные, а Хъ и			—
индуктивные		сопро
тивления	соответст
венно верхней		и ниж
ней клеток;
А'п.в = Хв,„ — сопротивление		взаим
ной индукции между
стержнями		верхней
и нижней клеток;
2o(S) — общее для	обеих		па
раллельных	ветвей со
противление.
Анализируя картину поля пото

ка рассеяния в пазу двухклеточного ротора (рис. 6-53), видим, что часть потока пазового рассеяния Ф012

сцеплена только со стержнем ниж ней клетки (участок паза 1-2). Ос тавшаяся часть потока Фсгз. маг нитные линии которого проходят через паз выше нижнего стержня (участок паза 2-3), сцеплена со стержнями и верхней, н нижней клеток. Поэтому сопротивление ин дуктивности стержня нижней клет ки определяется проводимостью всему потоку рассеяния паза, а со противление индуктивности верхне го стержня и взаимная иидуктпв-

224

ность верхнего и нижнего стержней

определяются проводимостью								пото
ку Ф 02з ,	так как только эта							часть
потока сцеплена		одновременно							и с
верхними,	и с нижним			стержнями.
Исходя из этого, примем следу
ющие обозначения:
*п,и — индуктивное					сопротив
	ление		пазового				рассея
	ния	стерж ня					верхней
	клетки,		определяем ое
	проводимостью						верхней
	части	п аза		Лп.в с			учетом
	потокосцепления						с верх
	ним	стерж нем					(поток
	Фо>з	создается					МДС и
	верхнего,			п		нижнего
	ст ер ж н ей );
(xu + .V'u) — индуктивное					сопротив
	ление	пазового					р ассея
	ния	стерж ня					нижней
	клетки,		причем			хи опре
	д ел яется проводимостью
	ниж него		п аза				потоку
	рассеяни я			Ф<и2			с	уче
	том	меняю щ егося							по
	высоте п аза			потокосцеп
	ления	с	нижним				стер ж
	нем,	а	хв определяется
	проводимостью						потоку
	рассеяния Ф<йз					верхней
	части	п аза. П отокосцеп-
	ление		потока				Ф<йз		с
	нижним		стерж нем					р ав

но единице.

Кроме того, учтем, что сопротив


ление	взаимной	индукции		хВ(П=
= XH,B	определяется также прово
димостью верхней		части паза пото
ку Фо23 .		ан али з	потоков
Д етальн ы й
рассеяни я и м атем атическое				вы р а
ж ен и е	коэфф ициентов		магнитной
проводимости, определяю щ их				у к а

занные выше сопротивления, показы вают, что для принятых в электро-’ машиностроении конфигураций и размерных соотношений пазов верх ней н нижней клеток без большой погрешности можно принять хп,в« « х в« х в>„, так как эти сопротивле ния обусловлены проводимостью верхней части паза.

При принятом допущении систе ма уравнений (6-273) может быть записана следующим образом:

(Л> +	Ar) ^O(s) +	( / в +	А.) Iхв +
	+ / B#R(S) =
(А, +	/„) Z0(.) +	(/„ +	А.) /*„ +
+	Ai(tf..(s) +	/х„) = £ 2.
			(6-274)
Системе уравнений (6-274) соот
ветствует схема замещения, приве

денная на рис. 6-54, которая может служить исходной для определения параметров двухклеточного ротора. Практические формулы для расчета г2 и х2 роторов с общими и раздель

ными замыкающими кольцами не
сколько различаются.
Рассмотрим вначале метод ра
счета Г2 И *2	роторов С	общими ЗЭ -
мыкагощими	кольцами.	Для таких
роторов коэффициенты		при неизве
стных токах	в уравнениях		(6-274)
обозначают	следующие		сопротив
ления:
Rn(s) = r j s — активное		сопротивле
	ние стержня		верхней
	клетки;	сопротивле
Rn(s) = г,,/s — активное
	ние стержня		нижней

клетки; хи = хп,„ — индуктивное сопротив

ление пазового рассе яния стержня верхней клетки;

Рис. 6-53. Потоки рассеяния а пазу даух-	Рнс. 6-54. Преобразованная схема замсще-
клеточного ротора.	пня фазы ротора с доойной клеткой.
15—326	225
	225

*„ ^ *n,ii индуктивное сопротив

ление	низового		рассе
яния стержня нижней
клетки;
£м «) =	£ к л («)+ / *д .			гЛ е
2 КЛ(в)	—	сопротивле
ние участков замыка
ющих	колец		между
двумя	соседними			ни
зами,	приведенное к
току	ротора			(см.
§6-0);			сопро
Ад— индуктивное
тивление		дифферен
циального		рассеяния

обмотки ротора.

Эквивалентное сопротивление разветвленной цепи этой схемы между точками 1—2

Z - =	r*ls	+ / * п л )
	ra/s -f rn/s +		/*п,п
=	_L .Ун +	l r*	h ,	(6-275)

s n - /Ре

где

			(6-276)
Представим £a(s) в виде суммы
активного	гэ и индуктивного х„ со
противлений
2 9(S) = гв — + jx, = -L У я +			г,р»й _ц
	«	1 +	p?s?
	+ /Р -^
	1 + P?S?
и упростим	выражение для г0 и хэ:
Э--	1 -I- p?s? ] ’
	1 -I- p?s? ] ’		(6-277)
	а»		(6-277)
	а»
	1+р?й	'
Сопротивления г0 и		зависят от

скольжения, так как изменение со отношения активных и индуктивных сопротивлений стержней, вызван ное изменением частоты тока в ро торе, меняет соотношение токов в стержнях рабочей и пусковой кле ток.

При скольжениях s*Cl, соответ ствующих холостому ходу и номи-

цельному режиму двигателей, из (6-277) получим:

			=				( 6 . 2 7 0 )
		* э,х ,х		— * \|1 ,ц а -		/
	Коэффициенты				изменения экви
валентных		сопротивлений Г:> и Ха В
зависимости от скольжения
	*	*э.х.х		=	_____!____		(6-279)
					1 + Р*8
л;	= — -г3 -	=	— 1—		( \ ---------------—			) =
'	ГЭ.Х.Х		1 — о Д			1 + P * S * /
	=	— 5— (1 — ak’).					(6-280)
		1— а '				'
	Па основании				полученных			соот
ношений		и	с	учетом		материала
§ 6-J2 запишем о сн о в н ы е расчетные
формулы		для		определения			г2 и х'2
двухклеточных				роторов		с общими
уамыкаюшими				кольцами		(двухкле

то ч н ы е роторы С ЛИТЫМИ обмотками

и роторы с фигурными пазами).

При s0< iS < s„				активное	сопро
тивление фазы ротора, Ом,
*9 =	'э.. + г0 = rD(1 — а) +				,
					(6-281)
где а — по		(6-276), причем
PeOi	piitf 1	1о> 1п>	<7в,	(]ц — удельны?
сопротивления при				расчетной тем
пературе, длины			и площади		попе
речных сечений			стержней верхней

и нижней клеток; при литых обмот ках с общими замыкающими коль цами р»0 = Рно и /п=/ц.

Индуктивное сопротивление фазы ротора, Ом,

*2	П,П "4" 0 "4" У.Х,Х (6-283)
где
хп
*0=7.9/, / ; ( \ 2+ Ч л2).10-«;
	(6-284)
„., =	* «2 =

= 7’9№ л , „ а М 0 "''5-

Сучетом (6-284)

jr2 = 7 ,9 f 1i;(Xnn + >,|iiia . +

+(6-386'

226

где ^п,в и ^п.н — коэффициенты маг нитных проводимо стей ПОТОКОВ пазо вого рассеяния со ответственно верх ней и нижней кле ток, которые опре деляются л зависи мости от конфигу рации пазов верх ней и нижней кдеток по формулам табл. 6-29;

^дг — коэффициент маг нитной проводимо сти дифференци ального рассеяния ротора, Kq-горый оп ределяется по (6- 174);

^КЛ2 коэффициент маг нитной проводимос ти участков замы кающего кольца, приведенный к току ротора, который оп ределяется по (6- 176) или по (6-177).

Для пусковых режимов		(s» s„ )
Г21 И Х 21	роторов с общими	замы-
кающими	кольцами рассчитывают
по следующим формулам.		фазы
Активное сопротивление
ротора, Ом,

ъ- * ' .

-г . ( 1 - а л д + - й ш - . (6-286)

Индуктивное сопротивление фа зы ротора, Ом,

хч = 7М 11'л{ \ шП+ К,«а% +

	+&,.ла+ ч и ° - в.				(6-287)
3	этцх	формулах		А'	и А' расг
считывают		по	(6-279)	и	(6-280),
в которых		а и р определяются по
(6-276), а Яп.п			и Яп.и — по формулам
табл.	6-29.
При этом			предполагается, что

плотность тока в пределах сечения каждого из стержней постоянна. При !в > 1 и £н>1 МОЖНО несколь ко повысить точность расчета, учи тывая влияние эффекта вытеснения тока на сопротивления каждого из

стержней. Для этого рассчитывают последовательно для верхнего стержня |в, Агр, Г , Ад,р, х „1 ПО фор

мулам, приведенным в §6-12, и для сопротивлений нижнего стержня in, ftr„, ri|;, /ед,„ и Хп,н|, после чего опре

деляют d i= - - У		■ и 6\| =	-----
и	Ь ГРб~Л.1\|		г*ъ+г,ъ
	рассчитывают	по этим	данным
г-21	и Д'25 с учетом влияния эффек

та вытеснения тока на сопротивле ния каждого пз стержней для при


нятых	значений		[по	(6-279)	и
(6-280)].		Обычно	krD н krn близки
к единице		и уточнения		расчета	не
требуется.			расчетах пуско
При	детальных

вого момента и тока следует учесть также влияние насыщения от полей рассеяния на проводимость паза верхней клетки. Расчет проводят аналогично изложенному в § 6-12.

При расчете сопротивлений рото ров с раздельными замыкающими кольцами (двухклеточные роторы с обмоткой из вставных стержней)

принимают, что индуктивное сопро тивление участков замыкающего кольца верхней клетки приблизи тельно равно сопротивлению взанмоиндуктцвностн участков колец верхней и нижней клеток. Такое до пущение позволяет использовать ту же схему замещения (см. рис. 6-54), несколько изменив значения ее пардметрРВг 3 схеме замещения рото

ра с раздельными кольцами;
сумма	и	активных	сопротивлений
стержня	и	участков замыкающих
колец верхней клетки
			(6-288)
			Д-
сумма	актирных		сопротивлений
стержня	и	участков	замыкающих
крлец нижней клетки
	(?и = г„ +		(6-289)
сумма	индуктивных сопротивле

ний пазового рассеяния и участков

замыкающих	колец	верхней	клетки
л'п =	Д'п.п +	Д'кл.п =
= 7,9/,	-\|- Х\|{Л „) • 10		с;
			(6-290)

15*	227

Т а б л и ц а 6-29

Расчетные формулы для определения коэффициента магнитной проводимости

пазового

рассеяния двухклеточных роторов и роторов с фигурными пазами

Рисунок

Расчетные формул!

Ч в

*П.1[

6-55,

( .,7»

- )

* . +

- * -

6-55,

' Чп "I" "

6-55,

Г К (

< у

—Ч

1 ———

-1-0,66-

-L 3Ьи

8qn )

] ,

. А .

]**•» +

h'„

(

ль\

3Ьп

8q„ }

2bu

6-55,

Ад ,

Ьщ

(“•785+^гЬ"

2Ьв *д'в+

Ьш

Г К (

< У

6-55,

(

ЗАа

)

\ 2ЬВ

Ъ +

2Ьт

)

+ ьт

П р и м е ч а н и я : 1.

При закрытых

пазах

в расчетные

формулы

вместо Аш/<>ш подставлять

Л'

0,341,12 —— 10е, где Ащ —толщина перемычки над пазом, м;

/, — ток

ротора. А.

2. При расчете параметров холостого хода

и номинального режима

принимать * д , = *дн =1 -

сумма

индуктивных

сопротивле

проводимости

дифференциального

ний пазового рассеяния и участков

рассеяния,

рассчитываемый

по

замыкающих

колец

нижней

клетки

( 6 - 1 7 4 ) .

■*и =

-*п,н “Ь

-*кл,п =

Сопротивления г2 и х2 роторов с

раздельными

замыкающими

коль

= 7,9А/;(Л.П1И+

^ Л(Н) . 1 0 -

(6-291)

цами

для

холостого

хода

номи

В этих выражениях Яп,в и Яп,и —

нального

режима

работы, Ом,

г2 = Чх.х =

Яв (1 — «);

(6-293)

коэффициенты

магнитной

проводи

мости пазового

рассеяния

соответ

•*2 =

Х0+

*u,X,X “t- •*« ~

ственно верхней и нижней клеток

= 7 >9/.ф п ,и + Ч 1„а2+ Чл:а+ Ч ) 1Ю'°,

(рассчитываются в

зависимости от

конфигурации

пазов

по

данным

(6-294)

табл. 6-29); ЯКл,в, Якл.н — коэффици

енты

магнитной

проводимости

уча

стков

замыкающих

колец

[рассчи

Сопротивления

г 2% и хц

для

тываются

по

(6-176) или

(6-177)].

пусковых

режимов работы

(s > s „ ) ,

Общее сопротивление для

обеих

Ом,

параллельных ветвей

схемы

заме

Г2Е = Гя= R0(1 — ctk’xy,

(6-295)

щения

*o = *o = * A=

7’9^ Z» V

И - ,

(6-292)

~ 7.9/! 1а‘(Яп „ +

Яп н a?k‘x -f-

где

Яд — коэффициент

магнитной

+ Якл.в + Яд) - Ю-°,

(6-296)

Й28

где k'x определяется по (6-279) при

Р = - А - .	(6-297)
l\]i "Г Кц

Эффект вытеснения тока в каждом из стержней и влияние насыще ния полями рассеяния на парамет

Более точный метод расчета па раметров ротора с произвольной конфигурацией стержней, в том числе и двухклеточных роторов, значительно более полно учитываю щий зависимость параметров рото ра от частоты тока в нем, изложен в следующем параграфе.

6-14. ОБЩИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ВЛИЯНИЯ

ЭФФЕКТА ВЫТЕСНЕНИЯ ТОКА В

РОТОРНЫХ СТЕРЖНЯХ ПРОИЗВОЛЬНОЙ

КОНФИГУРАЦИИ

Описанные выше методы опреде

ления kr и ka обмотки короткозамк

нутых

роторов

основаны на

реше

нии задач о распределении тока в

прямоугольных

стержнях.

рото

рах

современных

асинхронных дви

гателей с фигурными пазами поле

потока

рассеяния

имеет значитель

но более сложную

конфигурацию,

чем в прямоугольных, и эти методы

оказываются

недостаточно

точны

ми, так

как они не полностью учи

тывают

индуктивные

связи

разных

по высоте участков сечения стержня.

Точное решение задачи для каж

дой

из

применяемых

конфигураций

стержней достаточно сложно и тре

бует в каждом конкретном случае

много времени для подготовки про

граммы расчета на ЭВМ. Получе

Рнс. 6-55. К расчету коэффициентов маг

ние же критериальных зависимостей

(как

это сделано,

например,

для

нитной проводимости

пазового

рассеяния

двухклеточных роторов н роторов с фигур

прямоугольного стержня) практиче

ными пазами.

ски невозможно из-за большого

числа размерных соотношений стер

жней, влияющих на kT и ka.

ры ротора учитывают так же, как и

В [17] предложен метод расче

та kT и йд, в котором задача расче

для роторов с общими замыкаю

та поля сводится к решению систе

щими кольцами.

мы алгебраических уравнений, при

Приведенный метод расчета

па

чем

программа

решения остается

раметров

двухклеточных

роторов и

неизменной для

любой конфигура

роторов с

фигурными

пазами,

как

ции стержней, что делает метод до

и другие

аналогичные ему

методы,

статочно универсальным.

учитывающие

индуктивную связь

Из [27] известно, что схема за

только между полными токами каж

мещения роторной цепи с изменяю

дого из стержней, являются при

щимися под влиянием эффекта вы

ближенными,

однако

они

находят

теснения тока

параметрами

может

применение в

расчетной

практике

быть

представлена

виде

много

благодаря

своей

простоте

воз

звенной цепи с постоянными, не за

можности

проведения

расчета

без

висящими от вытеснения тока со

применения ЭВМ.

противлениями

(рис.

6-56).

229

В [17] это качественное пред ставление обосновано математичес ки и предложен метод расчета со противлений многозвенной схемы замещения ротора, который основан на следующем.

Считая известной конфигурацию магнитных линии потока рассеяния в пазу, представим массивный про водник (стержень короткозамкну той обмотки ротора) подразделен ным на большое число элементар ных слоев, изолированных друг от

Рис. 6-56. Многозвенная схема замещения стержня ротора короткозамкнутой обмотки.

друга бесконечно тонким слоем изо ляции, границы которых определя ются магнитными силовыми линия ми (рис. 6-57). Допустим, что поле в пазу плоскопараллельно и плот ность тока вдоль силовой линии не меняется. При достаточно малой высоте элементарных слоев эти до пущения не вносят заметной по грешности в расчет.

С учетом принятых допущений математически можно показать, что

параметрами	схемы	замещения
(рис. 6-56)	являются	следующие
сопротивления.

Активное сопротивление f-ro эле ментарного слоя (на единицу дли ны)

rt = рJqt,

(6-298)

границы которой опреде ляют 1-й слой; Xi в прос

тейшем случае определя ется как отношение сред ней ширины трубки к ее длине; для трубок с пере менным сечением h мо жет быть найдена одним из известных более точ ных способов расчета проводимости трубки.

Рис. 6-57. Подразделение массивного стер жня на элементарные слон.

Токами в схеме замещения яв ляются:

/ 2...— токи в элементарных

слоях; полный ток в стержне

/ г = 2

(6-30°)

где qi — площадь сечения I-го эле ментарного слоя.

Условное индуктивное сопротив ление 1-го элементарного слоя

xi =	(6-299)
где (а2 — угловая частота	тока в
стержне ротора;	проводи
Xt — геометрическая	проводи
мость магнитной	трубки,

Обозначим напряжение на еди ницу длины стержня Ис-

Для определения г^ и Х.'п^ не

обходимо рассчитать токи /, в мно гозвенной схеме замещения, что может быть выполнено различны ми методами. Один из наиболее простых заключается в решении си

стемы уравнений, соответствующей этой схеме:

230

<<< < Предыдущая 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 5023 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги