9 Розрахунок пускових характеристик

Для розрахунку пускових характеристик використовуємо схему заміщення АД (рис.9.1)

Розраховуємо точки характеристик відповідні ковзанням s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1.

Докладний розрахунок приведений для ковзання s = 1. Дані розрахунку інших точок зведені в таблицю 9.1.

Рисунок 9.1 – Схема заміщення асинхронного двигуна для розрахунку пускових характеристик

Параметри з урахуванням витіснення струму (υ_розр = 115˚ С):

9.1 Приведена висота стрижня:

ζ = 63,61·h_c·63,61·0,02181 = 1,387,

де h_с = h_п2 - (h_ш + h^’_Ш) = 0,0227 - (0,00075 + 0,0003) = 0,02181 м – висота стрижня в пазу.

9.2 Для ζ = 1,387 по рисунку 6 – 47 [1] знаходимо φ^′ = k_д = 0,92.

9.3 Глибина проникнення струму:

h_r =м,

де для ζ = 1,387 по рисунку 6 – 46, [1] знаходимо φ = 0,25.

9.4 Площа перетину:

q_r =м²,

де

b_r = м.

9.5 Коефіцієнт, що показує у скільки разів збільшився активний опір пазової частини стрижня при нерівномірному розподілі щільності струму в ньому:

k_r = .

9.6 Коефіцієнт загального збільшення опору фази ротора з урахуванням впливу витиснення струму:

K_R=.

9.7 Приведений активний опір ротора з урахуванням дії ефекту витіснення струму:

R_2ζ^′ = K_R·R₂^′ = Ом.

9.8 Індуктивний опір обмотки ротора (по таблиці 6–23 і рисунку 6–40, [1]):

λ_п2ζ =,

λ_{п2ζ =} 1.7.

9.9 Зміна індуктивного опору фази обмотки ротора від дії ефекту витиснення струму:

K_X=.

9.10 Індуктивний опір фази обмотки ротора з урахуванням дії ефекту витиснення струму:

X_2ζ^′ = X₂^′·K_X =Ом.

9.11 Струм ротора, приблизно, без обліку впливу насичення, приймаючи с_Н = 1:

А.

Вплив насичення приблизно враховують введенням додаткового розкриття паза, рівного с. Величина додаткового розкриття з береться такий, щоб його магнітний опір потоку розсіювання було дорівнює магнітному опору насичених ділянок зубців.

Розрахунок параметрів з урахуванням насичення проведемо методом послідовних наближень. Спочатку задаємося кратністю збільшення струму, обумовленої зменшенням індуктивного опору через насичення зубцевої зони.

Орієнтоване значення кратності збільшення струму для розрахунку пускових режимів, тобто для s=1 ().

9.12 Коефіцієнт насичення:

k_нас = 1,3.

9.13 Середня магніторушійна сила (МРС) обмотки, віднесена до одного паза обмотки статора:

А.

9.14 Фіктивна індукція потоку розсіювання в повітряному зазорі:

Тл,

де коефіцієнт С_N = 0,64+2,5= 0,64+2,5.

9.15 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:

м,

де 0,5(по рисунку 6 – 50, [1], для В_фδ =6,204).

9.16 Викликане насиченням від полів розсіювання зменшення коефіцієнта провідності розсіювання паза статора:

.

9.17 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання при насиченні:

.

9.18 Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:

.

9.19 Індуктивний опір фази обмотки статора з урахуванням впливу насичення:

Ом.

9.20 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання ротора з урахуванням впливу насичення і витіснення:

,

де c₂ = (t₂-b_ш2)·(1-) = (0,0115-0,0015)(1-0,425) = 0,00575м – додаткове розкриття пазів ротора.

9.21 Магнітна провідність пазового розсіювання ротора для насиченої зубцевої зони з урахуванням впливу ефекту витиснення струму:

.

9.22 Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання ротора з урахуванням впливу насичення:

.

9.23 Приведений індуктивний опір фази обмотки ротора з урахуванням впливу витиснення струму і насичення.

Ом.

Після усіх вищенаведених розрахунків у даному розділі, починаємо, безпосередньо, розрахунок пускових характеристик.

9.24 Опір взаємної індукції обмоток у пусковому режимі:

Ом.

9.25 При цьому допущенні коефіцієнт:

.

26. Розрахунок струмів і моментів:

Ом,

Ом.

9.27 Струм в обмотці ротора:

А.

9.28 Струм в обмотці статора:

А.

Отримане значення струму обмотки статора складає 89,4% прийнятого при розрахунку впливу насичення на параметри, що припустимо.

9.29 Відносне значення пускового струму:

о.е.

9.30 Відносне значення пускового моменту:

о.е,

Кратності пускового струму і пускового моменту спроектованого двигуна задовольняють вимогам.

Аналогічно проводимо розрахунок для всіх значень ковзання, зазначених на початку розділу і результати всіх розрахунків зводимо в таблицю 9.1.

Критичне ковзання визначається після розрахунку всіх точок пускових характеристик за середнім значенням опорів X_1нас та X_2ζнас, що відповідають ковзанням .

.

Пускові характеристики двигуна зображені на рис. 9.2

Таблиця 9.1 – Розрахункові данні пускових характеристик двигуна

Р_2Н =5,5 кВт, 2р = 4,U_1н =220/380 В, Х_12п = 56,31 Ом, Х₁ =1,73 Ом, Х₂^′ = 1,598 Ом, R₁ = 1,37 Ом, R₂^′ = 0,77 Ом, I_1н = 11,47 А, I_2н^′ = 9,94 А, s_н = 0,0386

№	Розрахункова формула	Одиниці	Ковзання
			1	0,8	0,5	0,234	0,2	0,1
1		-	1,387	1,2406	0,9808	0,7597	0,6203	0,4386
2		-	0,25	0,17	0,098	0,029	0,0132	0,0033
3		-	1,0764	1,0278	0,9852	0,9461	0,9369	0,9314
4		-	1,0569	1,0207	0,989	0,959	0,953	0,9489
5		Ом	0,8117	0,7839	0,7595	0,7372	0,7319	0,7288
6		-	0,925	0,93	0,97	0,9755	0,98	0,99
7		-	1,001	1,0015	1,0133	1,0149	1,0162	1,0191
8		Ом	1,5981	1,6005	1,6192	1,6218	1,6239	1,6286
9		Ом	1,1252	1,1506	1,1914	1,2528	1,3666	1,5573
10		Ом	0,9532	0,9772	1,0305	1,0861	1,1879	1,3709
11		-	1,014	1,014	1,014	1,015	1,016	1,019
12		Ом	2,188	2,358	2,906	3,859	5,085	8,789
13		Ом	2,091	2,141	2,237	2,355	2,574	2,954
14		А	72,691	69,062	59,996	48,661	38,603	23,727
15		А	73,548	69,899	60,773	49,346	39,223	24,242
16		-	6,414	6,096	5,299	4,303	3,421	2,114
17		-	2,182	2,377	2,781	2,959	2,774	2,087

Рисунок 9.2 – Пускові характеристики проектованого двигуна:

1) ЗалежністьI1=f(s)

2) ЗалежністьM=f(s)