Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование асинхронных двигателей. Учебное пособие
.pdf
9.5. Составляющая коэффициента пазовой проводимости рассеяния
статора, зависящая от насыщения:
паз трапецеидальный полузакрытый (рис. 5.1, а):
h
п1пер
3
bbb
2
2 щщ
h
k
щ
k
; (9.8)
паз прямоугольный полуоткрытый (рис. 5.1, б):
h
3
п1пер
k
bbb
2
п1 щщ
h
щ
k
; (9.9)
паз прямоугольный открытый (рис. 5.1, в):
Здесь
п1пер
– коэффициент, определяемый по рис. 5.2.
k
k
k
b
п1
. (9.10)
hh
щ
9.6. Составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора,
зависящая от насыщения:
1пер п1пер Д1
. (9.11)
9.7. Составляющая коэффициента пазовой проводимости рассеяния
ротора с овальным полузакрытым пазом (рис. 4.1, а), зависящая от
насыщения:
h
п2пер
щ
. (9.12)
b
щ
Паз овальный закрытый (рис. 4.1, б) и бутылочный закрытый
(рис. 4.1, в):
6
10
hI
2
61
1,1 2
, (9.13)
2
I
где
– значение тока стержня ротора (п. 5.2.4).
2
п2пер пер
НВ
9.8. Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора,
x
x
x
зависящая от насыщения:
2пер п2пер Д2
. (9.14)
9.9. Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от
насыщения, Ом:
для двигателя с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами
ротора:
1пер 2пер
xx x
пер 12
12
; (9.15)
для двигателя с бутылочными закрытыми пазами ротора:
Здесь
, ,
122o
– см. п. 8.1;
,
x
12
oo 1 o
1,
xx
1пер 2пер
xx x
пер 1o
12o
– см. п. 5.1.2, 5.2.4, 5.2.7;
2
– см. п. 5.2.7.
. (9.16)
9.10. Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, не завися-
щее от насыщения, Ом:
для двигателя с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами
ротора:
11пер 22пер
xx x
пост 12
12
; (9.17)
для двигателя с бутылочными закрытыми пазами:
11пер 2o 2пер
xx
где
нн 1 н
– см. п. 9.3, п. 5.2.7.
xx x x
пост 1o н
2
1,
12o
– см. п. 5.2.7;
62
2
, (9.18)
1
9.11. Расчетный ток ротора при пуске, А:
Z
U
I
п2
22
( 0, 0825 )
rx x
k
1
пост пер
6
ur x x
ппост пер
ax x x
1 пер пост пер
22
(0,0825)
k
, (9.19)
где
, , au
1, 24 10 ( 0,0825 )
– см. п. 2.8 и 3.1.6.
1 п
В случае закрытых овальных и бутылочных пазов ротора вместо
коэффициента 0,0825 следует подставлять 0,25.
9.12. Расчетные параметры схемы замещения при пуске с учетом
вытеснения тока в стержнях ротора и насыщения путей потоков рассеяния, Ом:
U
1
;
kkkk
I
xZr
п2
22
. (9.20)
9.13. Активная составляющая тока статора при пуске, А:
rx
kk
III
п.a1 . п2
ca
ZZ
kk
2
12
11
22
11
11
. (9.21)
9.14. Реактивная составляющая тока статора при пуске, А:
xr
kk
III
п.р1. п2
c р
ZZ
kk
2
12
11
22
11
11
. (9.22)
9.15. Фазный ток статора при пуске, А:
III
п1 п.а1 п.р1
22
63
. (9.23)
9.16. Кратность пускового тока:
P
M
f
x
9.17. Кратность пускового момента:
M
п
MP
н 2
II
п11н
2
1mI r s
1 п22 н
.
, (9.24)
где
– выражено в ваттах.
2
10. МАКСИМАЛЬНЫЙ МОМЕНТ
Отношение максимального момента к номинальному
должно быть менее значений, указанных в ГОСТ 19523-74.
Расчет максимального момента следует производить с учетом
насыщения путей потоков рассеяния, так как при максимальном моменте ток статора и ротора в 2–3 раза больше, чем при номинальном.
Вытеснением тока в стержне ротора можно пренебречь, так как часто-
та
в этом режиме мала.
2
10.1. Расчетный ток ротора, А:
U
I
м2
2 0,0825 0,0825
ur x x rx x
п 1 пост пер 1 пост пер
2
2 0,0825 0, 0825
rx x rx x
1 пост пер 1 пост пер
1, 24 10 2 0,0825
2
3
ar x x x
11 пост пер пер
1
2
2
M
max н
. (10.1)
не
В случае закрытых овальных и бутылочных пазов ротора вместо
коэффициента 0,0825 следует подставлять 0,25.
x
Расчет индуктивных сопротивлений обмоток
п. 9.10 без учета вытеснения тока в стержне, т. е. при
значение
берется из п. 9.9.
пер
64
проводится по
пост
ст.нст.в
;qq
10.2. Сопротивления схемы замещения при максимальном момен-
Z
Z
те, Ом:
U
1
;;
xZrRZr
м 1 м 1
I
м2
k
22
где сопротивление
222
2
rZr
Z
1 м 1
2
10.3. Активная составляющая тока статора, А:
R
м 11
III
м.а1 с.ам2
ZZ
мм
2
12
22
11
11
10.4. Реактивная составляющая тока статора, А:
x
k
III
м.р1. м2
c р
ZZ
м
2
12
1 м 1
22
11
11
10.5. Ток фазы статора, А:
III
м1 м.a1 м.p1
22
, (10.2)
. (10.3)
x
k
R
м
. (10.4)
. (10.5)
. (10.6)
10.6. Кратность максимального момента:
M
max
MRP
нм2
2
mU s
1
11 н
2
. (10.7)
10.7. Скольжение при максимальном моменте:
r
2
s
м
. (10.8)
65
11. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
В поверочном расчете асинхронного двигателя тепловой расчет
проводится приближенным методом. В нем используются усредненные значения коэффициентов теплопроводности изоляции и теплоотдачи с поверхности. Расчет нагрева проводят используя значения потерь, полученных для номинального режима.
11.1. Электрические потери в обмотке статора разделяют на две ча-
сти – потери в пазовой части
э,л1
:P
шек
и потери в лобовых частях кату-
P
э,п1
Здесь
2l
PkP
э,п1 м1
– коэффициент увеличения потерь.
k
Класс
изоляции
k
1,15 1,07 1,45
1
l
ср.1
B F H
PkP
,
э,л1 м1
2l
л1
. (11.1)
l
ср1
Таблица 11.1
11.2. Превышение температуры внутренней поверхности сердечни-
ка статора над температурой воздуха внутри машины, °С:
PP
э,п1 ст
пов
K
l
D
11
, (11.2)
где
– коэффициент теплоотдачи с поверхности (рис. 11.1 и 11.2);
1
K – коэффициент, учитывающий передачу части потерь сердечника статора через станину непосредственно в окружающую среду
(табл. 11.2).
66
Рис. 11.1. Средние значения коэффициентов теплоотдачи
и подогрева воздуха
с поверхности
1
для асинхрон-
в
ных двигателей исполнения IP23 при
h = 160…250 мм
а б
Рис. 11.2. Средние значения коэффициентов теплоотдачи с по-
верхности
и подогрева воздуха в для асинхронных двигателей
1
исполнения IP44:
а – при h < 160 мм; б – при h = 160…250 мм
67
Таблица 11.2
Средние значения коэффициента K для асинхронных двигателей серии 4А
Исполнение
двигателя
по способу
защиты
IP44 0,22 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16
IP23 0,84 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72
2 4 6 8 10 12
Число полюсов двигателя 2р
11.3. Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки ста-
тора, С:
где
P
из,п1
– периметр поперечного сечения паза статора:
П
п1
э,п1
П 16
Zt
1 п11 экв экв
b
из1
bb
12
, (11.3)
для полузакрытых пазов (см. рис. 3.1, а):
П 2hbb
п1 п11 2
, (11.4)
для прямоугольных пазов (см. рис. 3.1, б, в):
b
– односторонняя толщина изоляции в пазу, м:
из1
для всыпной обмотки
П 2 hb
п1 п1 п1
из1
для обмотки из прямоугольного провода
и nb
где
эл
– число и ширина неизолированных элементарных про-
; (11.5)
0,3...0, 9 10b
3
,
из1 пэл
0,5bbnb
,
водников, расположенных в одном слое по ширине паза;
0,16
экв
Вт/(мС) – средняя эквивалентная теплопроводность
пазовой изоляции;
– среднее значение коэффициента теплопроводности внут-
экв
ренней изоляции всыпной обмотки по рис. 11.3, для обмоток из прямоугольного провода
экв
.
68
Рис. 11.3. Средние значения коэффициентов теплопроводности
внутренней изоляции катушек
всыпной обмотки из эмалированного провода
экв
11.4. Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей,
°С:
П
где
л1
катушки
из,л1
Pb
из,л1
2Z П 12
1 л1 л1 экв экв
э,л1 из,л1
l
– периметр поверхности охлаждения лобовой части одной
ПП
л1 п1
0, 2...0,5 ммb
;
– односторонняя толщина изоляции лобовой
h
п1
, (11.6)
части катушки.
69
11.5. Превышение температуры наружной поверхности изоляции ло-
P
P
бовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины, °С:
11.6. Среднее превышение температуры обмотки статора над тем-
пов.л1
2KPDl
1 в11
э,л1
. (11.7)
пературой воздуха внутри машины, °С:
1
11.7. Превышение температуры воздуха внутри машины над тем-
пов из,п1 из,л1 пов.л1 л1
22ll
l
ср.1
. (11.8)
пературой окружающей среды:
где
в
– сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт; за
в
S
кор в
в
, (11.9)
исключением доли потерь в статоре, передаваемой через наружную
поверхность сердечника:
где
2
l
PP KPk P
вм1
– коэффициент подогрева воздуха, Вт/(м2С), учитывающий
в
1
1
l
ср1
, (11.10)
c
теплоотдающую способность поверхности корпуса и интенсивность
перемешивания воздуха внутри машины (рис. 11.1 и 11.2);
– эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2:
S
кор
SD ll
кор р 1 выл.1
8П 2
a
, (11.11)
где
– условный периметр поперечного сечения ребер станины
П
р
(рис. 11.4).
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]