I1 ном − номинальный фазный ток статора;

ΔP_{пер.ном.} − переменные потери мощности 3-фазного АД, вычисляемые по формуле [3]:

(3.26)

k_з,m − коэффициент, соответствующий максимальному к.п.д. АД;

ΔP_ст.ном. − номинальные потери в стали, которые можно принять равными:

(3.27)

ΔP_мх.ном. − номинальные механические потери, которые можно принят равными:

(3.28)

Рассчитаем все необходимые потери. Подставим данные в (3.13) и найдем номинальные потери АД:

При k_з,т.=0,9, подставив значения в (3.21) получим:

Подставив значение ΔP_ном в (3.27) и (3.28) найдем потери в стали и номинальные механические потери:

Подставив значения в (3.25) получим:

Для того чтобы найти ΔP_μ, сперва необходимо найти активное сопротивление статора R₁, которое определим используя методику, приведенную в методическом пособии [5], с помощью следующих формул:

(3.29)

где

S_ном − номинальное скольжение;

− переменные номинальные потери мощности в обмотках статора;

− переменные номинальные потери мощности в роторе;

М₀ − момент холостого хода;

М_{э. ном.} − электромагнитный номинальный момент.

Подставим полученные значения в (3.24) и найдем ΔP_{μ ном}:

Подставим полученные значения в (3.22) и определим коэффициенты:

В связи с тем, что определение коэффициентов в уравнении теплового равновесия связано с параметрами, которые не всегда точно известны, для непротиворечивых результатов решения уравнения относительно μ необходимо проверить условие для номинального режима при θ₀ = +40ºС, т.е. при μ=1 и α=1 необходимо, чтобы соблюдалось равенство

(3.30)

из которого целесообразно найти

(3.31)

при уже известных коэффициентах , и .

Подставив полученные коэффициенты в формулу (3.18) получим выражение, для нахождения допустимого момента электродвигателя в диапазоне работы.

(3.32)

С помощью программы Microsoft Office Excel рассчитаем и построим график зависимости допустимого момента от угловой скорости в относительных единицах. Расчеты зависимости допустимого момента от угловой скорости и график представлены в таблице 3.5 и на рисунке 3.6 соответственно.

Таблица 3.5 - Расчет зависимости допустимого момента от угловой скорости в относительных единицах

f1, Гц	α	μдоп
0	0	0,93
2,5	0,05	1,03
5	0,1	1,07
7,5	0,15	1,09
10	0,2	1,11
12,5	0,25	1,12
15	0,3	1,12
17,5	0,35	1,13
20	0,4	1,13
22,5	0,45	1,13
25	0,5	1,13
30	0,6	1,12
32,5	0,65	1,11
35	0,7	1,10
37,5	0,75	1,09
40	0,8	1,07
42,5	0,85	1,06
45	0,9	1,04
47,5	0,95	1,02
50	1	1,00

Рисунок 3.6 - Зависимость относительного допустимого момента μ_доп от относительной частоты α

В связи с тем, что статический момент насосной установки зависит от скорости, то с уменьшением скорости будет уменьшаться статический момент и соответственно повышается допустимый по условиям нагрева момент. Расчетная зависимость μ_доп=f(α) подтверждает это.