1.9. Параметри обмотки ротора.
1.9.1. Активний опір стрижня обмотки ротора:
1.9.2. Активний опір ділянки коротко замкнутого кільця між двома стрижнями:
де
середній діаметр короткозамкненого
кільця:
зовнішній
діаметр ротора:
висота
кільця:
-
ширина кільця, мм.
1.9.3.
Активний опір обмотки ротора:
.
1.9.4. Активний опір обмотки ротора, приведений до обмотки статора:
де
–
-
коефіцієнт приведення;
=
0,97…0,99=0,98- коефіцієнт скоса пазів.
1.9.5. Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіяння обмотки ротора:
де
.
1.9.6. Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіяння обмотки ротора:
де
Коефіцієнт
диференціального розсіяння обмотки
ротора.
1.9.7. Коефіцієнт магнітної провідності розсіяння коротко замикаючих кілець литої клітки ротора:
1.9.8. Індуктивний опір обмотки ротора:
1.9.9. Індуктивний опір обмотки ротора, приведений до обмотки статора:
1.9.10.
Індуктивний опір намагнічування:
2 СХЕМА ЗАМІЩЕННЯ ДВИГУНА І ЕЛЕКТРОННА МОДЕЛЬ ДВИГУНА
2.1 Схема заміщення двигуна
Рис.4.1- Схема заміщення.
2.2 Електронна модель двигуна
Узагальнена модель віртуальної установки| для| дослідження асинхронного двигуна містить (рис.5.1)|:
-джерело змінної трифазної напруги Source із бібліотеки Power System Blockset/Extras/Electrical Sourses;
-вимірювач трифазної напруги та струму Three-Phase V-I Measurement (бібліотека Power System Dlockset/Extras/Meassurement);
-досліджувана трифазна асинхронна машина Asynhronous Machine (бібліотека Power System Blockset/Ecstras/Machines);
Рис.4.2
Схема моделі для дослідження асинхронного
двигуна.
- блок Display для кількісного представлення вимірюваних потужностей P1,
q,1, блок scope для cпостереження струмів статора і ротора, а також ешвидкості і моменту асинхронної машини (головна бібліотека Simulint/Sinks);
-блок Moment для створення моменту навантаження на валу двигуна (головна бібліотека Simulink/Sourсе);
-блок DISPLAYI для кількісного представлення струму статора, електромагнітного моменту і швидкості машини (головна бібліотека Simulink/Sinks);
-блок Mux, об'єднуючий три сигнали в один векторний (з головної бібліотеки Simulink/Sygnal&System).
Параметри асинхронної машини для вікна налаштування (рис5.2) частково беруться з|із| паспортних даних двигуна, а також із розрахунків параметрів схеми заміщення.
Слід
відразу звернути
увагу|звертати|
на те, що позначення в вікні налаштування
дещо відрізняються від вказаних на
схемі заміщення:
|Рис. 4.3- Вікно налаштування параметрів двигуна.
Після
моделювання ми отримаємо наступні
характеристики(рис.4.4):
-
Струм в ланцюзі ротора;
-
Струм статора;
-
Момент;
-
Швидкість.
Рис.
4.4 – Характеристики моделювання
Для побудови механічної характеристики необхідно зробити моделювання при різних навантажувальних моментів.
ДОДАДОК
Додаток 1:
Таблиця Д.1.1 - Технічні дані двигунів для ви бора варіанта:
|
№ варіанта |
Тип двигуна |
Рном, кВт |
nном, об/хв |
ККД, % |
cosφ |
|
|
|
|
|
1 |
АИР112М2 |
7,50 |
2910 |
87,5 |
0,88 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
|
2 |
АИР132М2 |
11,00 |
2910 |
87,5 |
0,88 |
7,5 |
1,6 |
2,2 |
1,2 |
|
3 |
AHP160S2 |
15,00 |
2920 |
90,5 |
0,89 |
7,0 |
2,1 |
3,0 |
2,0 |
|
4 |
АИР160М2 |
18,50 |
2920 |
91,0 |
0,89 |
7,0 |
2,2 |
3,0 |
2,0 |
|
5 |
AMP180S2 |
22,00 |
2920 |
90,5 |
0,88 |
7,0 |
2,2 |
2,9 |
2,0 |
|
6 |
АИР180М2 |
30,00 |
2920 |
92,0 |
0,89 |
7,0 |
2,4 |
2,9 |
2,0 |
|
7 |
АИР112М4 |
5,50 |
1430 |
85,5 |
0,77 |
5,0 |
2 ,0 |
2,4 |
1,7 |
|
8 |
AHP132S4 |
7,50 |
1440 |
86 |
0,79 |
7,0 |
2,4 |
2,9 |
2,2 |
|
9 |
АИР132М4 |
11,0 |
1450 |
87,5 |
0,86 |
6,5 |
2,3 |
2,7 |
2,0 |
|
10 |
AHP160S4 |
115,0 |
1450 |
89,5 |
0,86 |
6,5 |
2,3 |
1,7 |
2,0 |
|
11 |
АИР160М4 |
18,5 |
1450 |
90 |
0,86 |
6,5 |
2,3 |
І, 7 |
2,0 |
|
12 |
AИP180S4 |
22,0 |
1450 |
91 |
0,86 |
6,8 |
2,4 |
2,5 |
1,6 |
|
13 |
АИP180M4 |
30,0 |
1450 |
91,5 |
0,85 |
7,0 |
2,4 |
2,5 |
1,7 |
|
14 |
AHP100L6 |
2,20 |
940 |
81,5 |
0,74 |
6,0 |
1,9 |
2,2 |
1,6 |
|
15 |
АИР112МА6 |
3,00 |
950 |
81,0 |
0,76 |
6,0 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
|
16 |
АИР112МВ6 |
4,00 |
950 |
82,0 |
0,81 |
6,0 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
|
17 |
AMP132S6 |
5,50 |
960 |
85,0 |
0,80 |
7,0 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
|
18 |
АИР132М6 |
7,50 |
960 |
85,0 |
0,79 |
7,0 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
|
19 |
AHP160S6 |
11,00 |
970 |
87,5 |
0,81 |
6,5 |
1,9 |
2,6 |
1,7 |
|
20 |
АИР160М6 |
15,00 |
970 |
88,0 |
0,84 |
6,5 |
2,0 |
2,6 |
1,7 |
|
21 |
АИР180М6 |
18,5 |
970 |
89,5 |
0,86 |
6,5 |
1,7 |
2,3 |
1,5 |
|
22 |
АИР132М8 |
5,50 |
720 |
83,0 |
0,74 |
6,0 |
1,8 |
2,2 |
1,4 |
|
23 |
АИР160S8 |
7,5 |
720 |
86,0 |
0,72 |
5,5 |
1,7 |
2,3 |
1,5 |
|
24 |
АИР160М8 |
11,0 |
720 |
87,0 |
0,73 |
5,5 |
1,7 |
2,3 |
1,5 |
|
25 |
АИР180М68 |
15 |
720 |
88,0 |
0,74 |
5,5 |
1,8 |
2,4 |
1,6 |
Додаток
2:
Таблиця Д.2.1-Визначення розмірів статора:
|
h,мм |
D1нар |
р |
D1 |
|
h,мм |
D1нар |
2р |
D1 |
|
50 |
81 |
2 4 |
41 46 |
|
100 |
168 |
2 4 6;8 |
95 105 114 |
|
56 |
89 |
2 4 |
48 55 |
|
112 |
191 |
2 4 6;8 |
110 126 132 |
|
63 |
100 |
2 4 6 |
54 61 65 |
|
112 |
191 |
2 4 6;8 |
130 145 158 |
|
71 |
116 |
2 4 6;8 |
65 70 76 |
|
132 |
225 |
2 4 6;8 |
155 185 197 |
|
80 |
131 |
2 4 6;8 |
74 84 88 |
|
180 |
313 |
2 4 6;8 |
171 211 220 |
|
90 |
149 |
2 4 6;8 |
84 94 100 |
|
200 |
349 |
2 4 6;8 |
194 238 250 |
Рис. 2.1- Графіки попередніх значень ККД і коефіцієнта потужності.
Рис.2.2-Графік
для попереднього визначення магнітної
індукції
і лінійного навантаження
.
Таблиця Д 2.2- Визначення числа пазів статора і ротора:
|
Висота осі обертання, мм
|
Z1/Z2 при 2р |
|||
|
2 |
4 |
6 |
8 |
|
|
50 |
12/9 |
12/15 |
|
- |
|
56 |
24/18 |
24/18 |
|
|
|
63 |
24/18 |
24/18 |
36/28 |
|
|
71 |
24/20 |
24/18 |
36/28 |
36/28 |
|
80…100 |
24/20 |
36/28 |
36/28 |
36/28 |
|
112 |
24/22 |
36/34 |
54/51 |
48/44 |
|
132 |
24/19 |
36/34 |
54/51 |
48/44 |
|
160 |
36/28 |
48/38 |
54/50 |
48/44 |
|
180,200 |
36/28 |
48/38 |
72/58 |
72/58 |
Таблиця
Д 2.3- Допустима індукція в зубцях і
спинці статора:
|
Висота осі обертання, мм |
|
Магнітна індукція, Тл |
|
|
Зубці BZ1max |
Спинка ВС1 |
||
|
50..,132 |
2; 4 6 8 |
1,75...1,95 1,75...1,95 1,70...I,90 |
1,50...1,65 1,45...1,60 1,20...1,35 |
|
160 |
2 4 6 8
|
1,75...2,0 1,75...2.0 1,7...1,85 1,45...1,70
|
1,45...1,7 1,45...1,7 1,35...1,5 1,1...1,2 |
|
180...250 |
2 4;6 8 |
1,7...1,9 1,7...1,9 1,7...1,85
|
1,45...1,65 1,46...1,65 1,1...1,2 |
Таблиця Д 2.4- Величина магнітної індукції в зубцях і спинці роторі:
|
h,мм |
Число полюсів 2р |
Рекомендовані значення магнітної індукції, Тл |
|
|
Зубці ВZ2max |
Спинка ВС2 |
||
|
50…132 |
2 |
1,75…1,95 |
1,35…1,45 |
|
4 |
1,75…1,95 |
1,15…1,25 |
|
|
6 |
1,75…1,95 |
1,05…1,15 |
|
|
8 |
1,70…1,90 |
0,75…0,85 |
|
|
160…225 |
2 |
1,75…1,95 |
1,35…1,45 |
|
4 |
1,55…1,80 |
1,20…1,35 |
|
|
6 |
1,65…1,90 |
1,05…1,15 |
|
|
8 |
1,65…1,90 |
0,75…0,85 |
|
|
250 |
2 |
1,70…1,95 |
1,35…1,45 |
|
4 |
1,65…1,90 |
1,15…1,25 |
|
|
6 |
1,65…1,90 |
1,05…1,15 |
|
|
8 |
1,65…1,90 |
0,75…0,85 |
|
|
280…355 |
2 |
1,60…1,85 |
1,35…1,45 |
|
4 |
1,80…2,00 |
1,15…1,25 |
|
|
6 |
1,65…1,90 |
1,05…1,15 |
|
|
8 |
1,65…1,90 |
0,75…0,85 |
|
Додаток
3:
ТаблицяД3.1- Намагнічування для зубців асинхронного двигуна
Сталь2013:
ТаблицяД3.2- Намагнічування для зубців асинхронного двигуна
Сталь2211 і 2312:
ТаблицяД3.3-
Намагнічування
для зубців асинхронного двигуна
Сталь2411:
ТаблицяД3.4- Намагнічування для спинки асинхронного двигуна
Сталь2013:
ТаблицяД3.5-
Намагнічування
для спинки асинхронного двигуна
Сталь2211 і 2312:
Додаток 4:
ТаблицяД4.1- діаметри й площини поперечних перерізів проводів
Марок ПЕТВ та ПЕТ-155:
Таблиця
Д4.2- Визначення коефіцієнта kрт1:
Таблиця Д4.3- Визначення коефіцієнта kд1:
Рис. 3.1- Визначення коефіцієнта диференціального розсіяння.
ЛІТЕРАТУРА
1.Кацман М.М. Электрические машины: Учебник для учащихся электротехнических специальных техникумов. - М.: Высшие шк., 1990. – 463 с.
2.Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин.
3.Учебное пособие для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1984 – 360 с.
4.Герман –Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины: Лаборатрные работы на ПК. – СПб: КОРОНА принт, 2003. – 256 с.
5.Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.