Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование асинхронных двигателей. Учебное пособие
.pdf
4.3. Большой радиус по формуле (4.3), м:
r
1
2 щ 222
Z
2
2
z
22
Dh hZb
33
3,14(0,184 2 0, 7 10 2 0,3 10 ) 38 0,0066
2(38 3,14)
0,0039,
для овального закрытого паза
4.4. Высота паза
h
принимается из рис. 4.2:
п2
0,7 10h м,
щ
3
2
п2
0,3 10h
0,022h
4.5. Магнитная индукция в спинке ротора по формуле (4.4), Тл:
3
0,82
,
0,022 0,044
где
Ф 12,6 10
B
c
2
2 2 0, 97 0,18 0, 044
klh
cc
h
– расчетная высота спинки ротора по формуле (4.5), м:
2c
2 2 2 0,184
hh
c
2 п2
3, 2 2 3, 2 2 2
D
p
2
p
2
4.6. Меньший радиус по формуле (4.6), м:
2
Dh Zb
r
2
3,14(0,184 2 0, 022) 38 0,0066
2 п222
2
2(38 3,14)
Z
2
z
2,72 10 .
3
4.7. Расстояние между центрами радиусов по формуле (4.7), м:
3
м.
.
.
.
1 п2 щ 12
(22 0,7 3,9 2,72) 10 14,7 10hh h rr
81
33
4.8. Площадь поперечного сечения паза, равная площади попереч-
ного сечения стержня обмотки по формуле (4.8), м
2
:
Qq rr rrh
п2 ст 12 121
3,14
226 6 6
(3,9 2,72 ) 10 (3,9 2, 72) 14, 7 10 133 10 .
22
2
2
4.9. Размеры короткозамыкающего кольца.
4.9.1. Поперечное сечение литой клетки (рис. 4.3) по форму-
ле (4.15), м
2
:
6
0,35...0,45
q
кл
Zq
2 ст
24
p
0,35 38 89 10
295 10
4.9.2. Высота кольца литой клетки по формуле (4.16), м:
1, 2...1, 25 1, 25 22 10 27 10hh
кл п2
33
.
4.9.3. Длина кольца по формуле (4.17), м:
6
q
295 10
кл
l
кл
h
кл
27 10
11 10
3
3
.
4.9.4. Средний диаметр кольца литой клетки по формуле (4.18), м:
кл.ср 2 кл
0,184 27 10 157 10DDh
33
.
6
.
5. Расчетные параметры двигателя для рабочего режима
5.1. Параметры обмотки статора.
5.1.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора по форму-
ле (5.1), Ом:
Wl
r
1
1 ср1
nq
a
1 эл эл
1800,85
66
41 10 2 2 1,539 10
82
0, 27
.
Активное сопротивление обмотки фазы, выраженное в относитель-
ных единицах:
rI
11н
r
1
U220
1
0,27 35,4
0,043
.
5.1.2. Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора.
При определении индуктивного сопротивления рассеяния обмоток
условно различают три основных вида полей рассеяния: пазовое, дифференциальное и лобовых частей обмоток. Для каждого из этих полей
определяют магнитную проводимость и после суммирования этих
проводимостей вычисляют индуктивное сопротивление рассеяния обмотки.
Магнитная проводимость пазового рассеяния для
диаметральных
обмоток зависит только от геометрических размеров паза. Укорочение
и
обмоток учитывается введением коэффициентов
k
.
k
Коэффициент проводимости рассеяния пазов: трапецеидального
полузакрытого по формуле (5.3):
hh
п1
12
bbbbb
32
222щщ
14,5 1 3 3 1
1, 0 1, 0 1, 7 3.
37 7 7 23,7 3,7
kk
3
h
k
h
щ
Значения коэффициентов
и
1k
принимаются по рис. 5.2.
1k
Магнитная проводимость рассеяния лобовых частей обмотки статора по формуле (5.6):
q
0,34 0,64
л1 л1
0,34 0, 245 0,64 1, 0 0,145 1,15.
4
1
l
l
1
0,18
83
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния стато-
ра по формуле (5.7):
2
k
2
3
1, 67,
где
tk q k k k
0,9
Д1
0,9 12,1 10 0,958 4 0,81 0,925 0,0089
– коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию то-
k
р1
1 об11 р1 щ1 Д1
3
0,5 10 1,28
ков, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора; значения
– коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов стато-
k
щ1
приведены в табл. 5.1;
k
р1
ра на проводимость дифференциального рассеяния по формуле (5.8):
0,033
1 1 0,925
k
щ1
k
– коэффициент воздушного зазора по формуле (6.5):
b
11 1,09;
k
1
tb
щ
1 щ
2
b
щ
t
1
12
5 5 0, 5 12,1
t
1
b
щ
0,033 3,7
12,1 0,5
1, 09 1,174 1, 28kkk
12,1 3,7
2
;
;
3, 7
3, 7
k
значения
b
11 1,174
2
tb
приведены в табл. 5.2.
k
Д1
щ
2 щ
550,515,2
t
2
b
щ
15,2 3, 7
84
3, 7
0,0089k
Д1
;
3, 7
.
Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора по форму-
f
ле (5.9):
1 п1 д1 л1
1, 73 1, 67 1,15 4 , 55
.
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора по формуле (5.10), Ом:
1, 58
x
11
pq
2
flW
11
55
10 2 4 10
1
1, 58 50 0,18 80
2
;
0,52
в относительных единицах по формуле (5.11):
xI
11н
x
1*
U
1
0,52 35, 4
220
0,084
.
5.2. Параметры обмотки короткозамкнутого ротора.
Ротор с овальными закрытыми пазами.
5.2.1. Активное сопротивление стержня клетки по формуле (5.12),
Ом:
rk
ст в.т.
где
– для алюминия
k
– коэффициент вытеснения тока при частоте
в.т
бочего режима
l
q
ст
k
= 1.
в.т
22 10 133 10
115
0,18
66
1/ 22 10 Ом м
6
0,62 10 ,
;
4
sf
, для ра-
21
5.2.2. Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к
току стержня, по формуле (5.13), Ом:
2
D
r
кл
кл.ср
Z 22 10 38 338 10 0,32
26 62
qk
2 кл пр2
23,140,157
85
0,35 10 ,
4
где
– коэффициент приведения тока кольца к току стержня по
k
пр2
формуле (5.14):
k
2sin 2 sin 0,32
пр2
Z
2
p
3,14 2
38
.
5.2.3. Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к об-
мотке статора по формуле (5.15), Ом:
44
2 пр1 ст кл
1855 (0,62 10 0,35 10 ) 0,184rk r r
в относительных единицах по формуле (5.16):
где
I
rr
2* 2
– коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к
k
пр1
1н
U
1
35,4
0,184 0,029
220
,
обмотке статора, по формуле (5.17):
4
m
kWk
пр11об1
1
Z
2
43
2
80 0,958 1855
2
.
38
5.2.4. Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора по
формуле (5.18), Ом:
;
где
7,9 10 7,9 50 0,18 6,55 10 0,3 10xfl
212
– коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора по
2
663
,
формуле (5.19):
2 п2 д2 кл
1, 36 1, 92 0, 92 4 , 2
86
.
Коэффициент проводимости рассеяния пазов – овального закрыто-
P
го (рис. 4.1, б) по формуле (5.21):
hr r h
12 1 2
п2
14,7 10 0,8 2,72 10 3,14 3,9 10
0,8 10
10,660,31,12
62 4
rq r I
1 ст 12
3326
6 3,9 10 2 133 10
0,0015
0,66 0,3 1,12
43,910
2
23
36
3
b
щ
1
33
0,3 10 10
35,4
2
1, 36 ,
где – коэффициент, учитывающий уменьшение проводимости пазового рассеяния при вытеснении тока, для рабочего режима = 1.
Для рабочего режима значение тока стержня ротора по формуле (5.22), А:
20,20,8cos
WP
I
Значения
11
2
UZ
и
1
12
соответствуют ранее принятым.
cos
2 80 20 800 (0,2 0,8 0,89)
220 38
363
.
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния по
формуле (5.23):
2
Z
2
tk
0,9
2 д2
p
6
д2
где
– коэффициент дифференциального рассеяния ротора опреде-
k
д2
ляется по рис. 5.3 при
k
22
0,9 0, 0152 0,009
0.5 10 1,28
6.qZ p
87
2
38
62
3
1, 92
,
Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец
H
x
x
по формуле (5.24):
2,3 4, 7
DD
кл.ср кл.ср
кл
Zlk
22 пр2
lg lg 0,92
22
2 0,027 2 0,011
hl
кл кл
2,3 0,157 4,7 0,157
38 0,18 0,32
5.2.5. Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к
обмотке статора, по формуле (5.25), Ом:
3
2 пр12
1855 0, 3 10 0,56 ;xkx
в относительных единицах по формуле (5.26):
.
I
xx
2* 2
1н
U
1
35,4
0,56 0,09
220
.
6. Намагничивающий ток
Расчет намагничивающего тока асинхронной машины основан на
законе полного тока:
dl i
L
На практике прибегают к упрощенному вычислению интеграла,
разбивая магнитную цепь на участки
H
напряженностью поля
вдоль участка. Тогда вместо интеграла по-
лучим:
Hl F
xx
Магнитную цепь асинхронной машины принято разбивать на пять
участков: воздушный зазор , зубцы статора, зубцы ротора, спинка
статора, спинка ротора.
Суммарная МДС всех участков:
FF F F F F
1212zz cc
Расчет намагничивающего тока ведется только для номинального
режима работы двигателя.
.
l
с примерно постоянной
.
.
88
6.1. Воздушный зазор.
B
Магнитное напряжение воздушного зазора на один полюс по формуле (6.4), А:
где
0,8 10 0,8 0,5 10 1,26 0,76 10 383,FkB
k
=1,26 – коэффициент воздушного зазора, учитывающий влияние
636
на магнитное сопротивление зазора зубчатости статора и ротора.
6.2. Зубцы статора.
Трапецеидальные полузакрытые пазы (рис. 3.1, а).
Магнитная индукция в равновеликом поперечном сечении зубца по
формуле (6.6):
Bt
B
1
z
bk
1
zc
Определяется напряженность магнитного поля в зубце
1, 8 Тл
B
1
z
по табл. П-3 (прил. 1).
Магнитное напряжение зубца статора по формуле (6.8), А:
FHh
zz
11п1
0,76 0,0121
1
3
5, 4 10 0,97
5400 20 10 108
1, 7 6
.
H
3
.
6.3. Зубцы ротора.
Овальные закрытые пазы (рис. 4.1, б).
Магнитная индукция в равновеликом поперечном сечении зубца
по п. 6.2:
2z
Bt
B
z
2
bk
zc
2
0,76 0, 0152
2
6,6 10 0,97
1, 8
3
.
z
при
При
2
z
напряженность поля принимается по табл. П-3
1, 8 Тл
B
(прил. 1).
Расчетная длина магнитной силовой линии в зубце по формуле (6.15), м:
Lh r
z
2 п22
1, 2 0, 0 22 1, 2 2, 7 2 1 0 1 8, 7 1 0
89
33
.
Магнитное напряжение в зубце ротора по формуле (6.16), А:
B
3
FHL
zzz
222
6.4. Спинка статора.
Индукция в спинке
симальное значение индукции в спинке статора – из п. 3.1.13.
Предполагая синусоидальное распределение индукции в спинке
вдоль расчетной силовой линии, можно определить среднюю напря-
женность магнитного поля в спинке
на (6.25):
7000 18,7 10 130, 9
постоянна вдоль полюсного деления. Мак-
1c
1, 4 5 Тл
B
1
c
H
.
, используя формулу Симпсо-
1c
.
HHBHB HB
4sin452sin304sin15
1
18
HB
где
BHB
BHB
BHB
BHB
1
111 1
ccc c
HB HB HB
4400 4 3100 2 1760 4 100 2 800 4 500 155 A/м,
определяется по табл. П-3 (прил. 1):
1c
sin 75 1, 404 Тл sin 75 3100 A/м
11
cc
sin 60 1, 259 Тл sin 60 1760 A/м
11
cc
sin 45 1, 028 Тл sin 45 1000 A/м
11
cc
sin 30 0, 727 Тл sin 30 800 A/м
11
cc
sin 15 0,376 Тл sin 15 500 A/м
BHB
11
cc
18
111
ccc
BHB
11
cc
4 sin 75 2 sin 60
1, 4 5 Тл 4400 A/м
;
;
;
;
;
.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]