Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование асинхронных двигателей. Учебное пособие
.pdf
6.6. Параметры магнитной цепи
FkF
F
E
x
x
x
Намагничивающая сила магнитной цепи на один полюс, А:
FF F F F F
1212zz cc
Коэффициент насыщения магнитной цепи:
Намагничивающий ток, А:
2,22
I
mW
11
в процентах номинального тока:
I
%
I
1н
Главное индуктивное сопротивление, Ом:
где
EkU
;
1e
x
, (6.34)
m
I
в относительных единицах:
xx
mm
*
Коэффициент рассеяния статора:
. (6.30)
. (6.31)
p
, (6.32)
100I
. (6.33)
I
1н
. (6.35)
U
1
1
Коэффициент сопротивления статора:
1
1
. (6.36)
m
r
1
. (6.37)
x
m
1
51
7. РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА
7.1. Реактивная составляющая тока холостого хода, А:
U
II
op
c.p
x
m
1
11
11
2
. (7.1)
Если коэффициент сопротивления статора
2
= 0.
1
0,1, то принимать
1
7.2. Электрические потери в обмотке статора, Вт:
22
PmIr
.м1101 1
cp
1
. (7.2)
7.3. Магнитные потери в зубцах статора, Вт:
1,5
f
1, 7
Pp BG
zzcpz
11,050 11
50
2
, (7.3)
где коэффициент 1,7 учитывает влияние технологического процесса
изготовления сердечника статора, а также неравномерности распределения индукции;
p
= 2,5 Вт/кг – удельные потери в стали при частоте перемаг-
1,0 50
ничивания 50 Гц и магнитной индукции 1 Тл.
G
– расчетная масса стали зубцов статора, кг:
1z
при трапецеидальных полузакрытых пазах:
7,8 10
GZbhlk
zzc
111п1
3
; (7.4)
при прямоугольных полуоткрытых и открытых пазах:
7,8 10
GZbhlk
111п1
zzcpc
3
. (7.5)
7.4. Магнитные потери в спинке статора, Вт:
1,5
f
Pp BG
где значение
p
1,0 50
1, 7
11,050 11
ccc
= 2,5 Вт/кг;
50
52
, (7.6)
G
P
– расчетная масса спинки статора, кг:
1c
7,8 10
GDhhlk
cccc
1a11
3
. (7.7)
7.5. Суммарные магнитные потери в сердечнике статора при холо-
стом ходе, включающие добавочные потери в стали, Вт:
PP k P
cт z
12 1
1c1
t
1
10
3
. (7.8)
7.6. Механические потери, Вт:
2
n
1, 3 1
kD
где
мх
10
k
мх
Pk D
мх мх
при 2р 4 и
a
4
, (7.9)
a
= 1 при 2р = 2.
7.7. Активная составляющая тока холостого хода, А:
PP
11
. (7.10)
I
oa
ccт
mU
.м1 мх
7.8. Ток холостого хода, А:
III
22
ooaop
. (7.11)
7.9. Коэффициент мощности при холостом ходе:
I
cos
o
oa
. (7.12)
I
o
8. НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ
И РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Рабочие характеристики асинхронных двигателей могут быть построены либо с помощью круговых диаграмм, либо аналитическим
путем по схеме замещения. В настоящем проекте в основу расчетного
53
определения рабочих пусковых характеристик положена схема замещения, изображенная на рис. 8.1.
Рис. 8.1. Упрощенная схема замещения
Магнитные потери в сердечнике учтены эквивалентным сопротивлением
r
, включенным непосредственно на выводы. Это сделано с
c
допущением, что потери в стали создаются магнитным потоком, соответствующим полному потокосцеплению обмотки статора.
8.1. Параметры схемы замещения, Ом:
;
rr
11
r
xx
11 ;
11 1
rr
22 1 1
11;
11
x
1
(8.1)
2
2
xx
22 1 1
2
11.
2
8.2. Расчетные параметры короткого замыкания, Ом:
rrr
k
xxx
k
Zrx
kkk
;
12
12
22
54
;
(8.2)
.
8.3. Полное сопротивление схемы замещения при бесконечно
Z
P
P
R
R
Z
R
Z
большом скольжении, Ом:
22
rx
1 k
. (8.3)
8.4. Механическая мощность двигателя, Вт:
PPP
где
– добавочные потери при номинальной нагрузке, Вт:
д
8.5. Сопротивление схемы замещения
mU mU
н
22 мх д
22
11 11
PP
22
22
P
д
rrZ
kkk
P
0,005
, (8.4)
2
. (8.5)
,
Ом:
н
2
2
. (8.6)
8.6. Полное сопротивление схемы замещения:
2
Rr x
нн
kk
2
. (8.7)
8.7. Скольжение:
1
S
н
1
. (8.8)
н
r
2
8.8. Активная и реактивная составляющие тока статора при син-
хронном вращении, А:
PP
с.м1
II
ca c p
..
mU
11
8.9. Расчетный ток ротора, А:
c
;
x
m
U
1
I
2
. (8.10)
н
55
U
1
11
11
2
. (8.9)
8.10. Фазный ток статора, А:
где
II
– активная и реактивная составляющие тока статора:
и
11
ap
III
ca
I;
II
a1 . 2
22
ap
111
Rr x
н
kk
ZZ
нн
, (8.11)
2
12
11
22
11
11
xRr
kk
II I
1. 2
pcp
ZZ
2
12
11
22
11
нн
11
н
8.11. Коэффициент мощности:
I
1
cos
a
. (8.13)
I
1
8.12. Линейная нагрузка статора, А/м:
u
п
AI
11
. (8.14)
t
a
11
8.13. Линейная нагрузка ротора, А/м:
11
I
AA
21
21 1
Ik
1cк
2
8.14. Ток в стержне короткозамкнутого ротора, А:
(8.12)
.
k
об1
. (8.15)
2
mWk
11об1
II
ст 211
Z
11
2
2
. (8.16)
8.15. Ток в короткозамыкающем кольце, А:
I
56
ст
. (8.17)
пр.2
– см. п. 5.2.2.
k
пр.2
Ik
кл
8.16. Ток в верхней части стержня в случае бутылочного паза, А:
P
P
II
ст.вст
1
. (8.18)
1
8.17. Ток в нижней части стержня в случае бутылочного паза, А:
8.18. Плотность тока в обмотке статора, в стержне короткозамкну-
того ротора и в короткозамыкающем кольце, А/м
JJJ
1 ст кл
nqa q q
II
ст.нст
I
1
;;
эл эл ст кл
. (8.19)
1
2
:
II
CT
кл
. (8.20)
8.19. Электрические потери в обмотке статора при нагрузке, Вт:
PmIr
м1111
2
. (8.21)
8.20. Электрические потери в обмотке ротора при нагрузке, Вт:
PmIr
м2122
. (8.22)
2
8.21. Суммарные потери в двигателе, Вт:
PP P PP
м1 м2 мх дс
. (8.23)
8.22. Подводимая мощность двигателя, Вт:
PP
12
. (8.24)
8.23. Коэффициент полезного действия двигателя, %:
P
1100
P
1
. (8.25)
8.24. Проверка проведенного расчета:
PmIU P mIU
1 1 11 2 111
;cos
a
57
. (8.26)
8.25. Расчет рабочих характеристик
M
водится для значений мощности
,,cos,IsfP
12
kP
, где k = 0,25; 0,5; 0,75; 1,25. Рас-
2
произ-
чет ведется с п. 8.4 так же, как и для номинального режима (k = 1,0).
Результаты расчета следует свести в таблицу.
9. НАЧАЛЬНЫЙ ПУСКОВОЙ МОМЕНТ
И НАЧАЛЬНЫЙ ПУСКОВОЙ ТОК
Пусковые свойства электродвигателей оцениваются величиной
пускового момента и пускового тока. Отношение начального пускового момента к номинальному
ние начального пускового тока – не выше значений, оговоренных в
ГОСТ 19523-74.
Расчет величин пускового момента и пускового тока необходимо
производить с учетом вытеснения тока в обмотках и насыщения потоков пазового рассеяния.
9.1. Активные сопротивления для ротора с овальными полузакры-
тыми и закрытыми пазами с учетом вытеснения тока находят по
п. 5.2.1, где значения коэффициента
рядке.
Рассчитывается коэффициент
турах:
M
должно быть не ниже, а отноше-
пн
k
находятся в следующем по-
в.т
при соответствующих темпера-
где
h
– высота стержня клетки ротора, м:
ст
, (9.1)
при полузакрытых пазах
при закрытых пазах
66 ; 64hs hs
75 ст 115 ст
hhh
ст п2 щ
hhhh
ст п22щ
(рис. 4.1, а),
(рис. 4.1, б, в),
s – скольжение, в момент пуска s = 1,0.
Расчетная глубина проникновения тока в стержне, мм:
h
где коэффициент
h
f
определяют из рис. 9.1.
ст
p
1
58
, (9.2)
Ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока, м:
2( )
rr
2()
br hr
pp
12
11
h
1
. (9.3)
Площадь поперечного сечения стержня при расчетной глубине
проникновения тока, мм
2
:
b
2
qrr hr
pp
11 1
22
p
. (9.4)
Рис. 9.1. Коэффициенты
f
и
f
Коэффициент вытеснения тока:
q
kq
в.т.
ст
. (9.5)
p
9.2. Активные сопротивления для ротора с бутылочными закрыты-
ми пазами с учетом вытеснения тока рассчитываются по п. 5.2.6, где
k
значение коэффициента
находится в следующем порядке.
в.т.н
59
Рассчитываем глубину проникновения тока в нижнюю часть
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p
х
стержня
, м:
h
.н
где
– см. п. 9.1.
h
hhh
.нpp
Далее определяют ширину нижней части стержня
поперечного сечения
тока
и
hb q
.н .н .н
и
kq q
в.тст
по п. 9.1 с заменой
,
h
.н
pp
. Затем рассчитывают коэффициент
соответственно на
соответствующие глубине проникновения
,
q
.н
kq q
в.т.нст.н .н
, (9.6)
и площадь
b
.н
, и
hb q
pp
и
соответственно на
k
с заменой
в.т.н
. Далее – по п. 9.1.
9.3. Индуктивное сопротивление рассеяния с учетом вытеснения
тока ротора с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами опреде-
f
ляется по п. 5.2.4 с подстановкой
из рис. 9.1, () из п. 9.1;
для ротора с бутылочными пазами – по п. 5.2.7, где коэффициент, характеризующий уменьшение проводимости пазового рассеяния нижней клетки вследствие вытеснения тока, находится по формуле
h
hhh h
где
хн п22
Коэффициент
ния
, рассчитанного в п. 9.1.
определяют из рис. 9.1 в зависимости от значе-
.
При определении коэффициента
q
дует вместо
подставить
ст.н
хн
hhh
п22
, (9.7)
с учетом вытеснения тока сле-
, где
q
.н
q
– площадь поперечного
.н
сечения стержня при расчетной глубине проникновения тока – следует
определять по п. 9.1 с заменой
, и .
hb q
хн н н
p
9.4. Значения сопротивлений
, ,
п. 8.1, сопротивлений
rxZ
kk k
– согласно п. 8.2.
, и
hb q
pp
, , , rr x x
1
212
соответственно на
определяют согласно
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]