6. Режимы холостого хода и номинальный

151. Реактивную составляющую тока статора при синхронном вращении I_СР найдём по (9 – 257)

I_СР = U₁  (x_M(1 + ₁)(1 + ²₁)); (6.1)

I_СР = 220/(38(1 + 0,042)( 1+0,034²)) = 5,55 А.

152. Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении Р_СМ1 найдём по (9 – 258)

Р_СМ1 = m₁I²_СРr₁(1 + ²₁); (6.2)

Р_СМ1 = 3  8,131 ²  1,952(1+0,034²) = 122,88 Вт.

153. Расчётную массу стали зубцов статора, при прямоугольных пазах, m₃₁ найдём по (9 – 259)

m₃₁ = 7,8z₁b₃₁h_П1l₁k_С  10^-6; (6.3)

m₃₁ = 7,8  36  5,328  16,885 140  0.97  10^-6 = 3,43 кг.

154. Магнитные потери в зубцах статора Р₃₁ найдём по (9 – 250)

Р₃₁ = 4.4В²_31СРm₃₁; (6.4)

Р₃₁ = 4.4  1,85²  3,43 = 51,65 Вт.

155. Массу стали спинки статора m_C1 найдём по (9 – 261)

m_C1 = 7,8(D_Н1 – h_C1) h_C1l₁k_С  10^-6; (6.5)

m_C1 = 7,8  π(197 – 17,115) · 17,115  140  0.97  10^-6 = 10,2 кг.

156. Магнитные потери в спинке статора Р_С1 найдём по (9 – 254)

Р_С1 = 4.4В²_С1m_С1; (6.6)

Р_С1 = 4.4  1,65²  10,2 = 83,3 Вт.

157. Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали Р_С найдём по (9 – 262)

; (6.7)

Вт.

158. Механические потери при степени защиты IP44, способе охлаждения ICO141 Р_МХ найдём по (9 – 263)

Р_МХ = k_МХ(n₁ 1000)²(D₁/100)³; (6.8)

Где при 2р = 4 k_МХ = 1;

Р_МХ =1·(1500/1000)²· (129/100)⁴= 6,654 Вт.

159. Активная составляющая тока холостого хода I_ОА найдём по (9 – 267)

I_ОА = (Р_СМ1 + Р_С + Р_МХ)/(m₁U₁); (6.9)

I_ОА = (122,88 + 167,38 + 6,2)/3  220 = 0,449 А.

160. Ток холостого хода I_О найдём по (9 – 268)

A. (6.10)

161. Коэффициент мощности на холостом ходу cos₀ найдём по (9 – 269)

cos₀ = I_ОА/I_О; (6.11)

cos₀ = 0,449/5,56 = 0,08.

162. Активное сопротивление короткого замыкания r_К найдём по (9 – 271)

r_К = r₁ + r₂ = 1,952 + 0,608 = 2,56 Ом. (6.12)

163. Индуктивное сопротивление короткого замыкания x_К найдём по (9 – 272)

x_К = x₁ + x₂ = 1,67 + 1,82 = 3,49 Ом. (6.13)

164. Полное сопротивление короткого замыкания z_К найдём по (9 – 273)

Ом. (6.14)

165. Добавочные потери при номинальной нагрузке Р_Д найдём по (9 – 274)

Р_Д = 0.005 Р₂  10³/ = 0.005 · 5500/0.85 = 32,35 Вт. (6.15)

166. Механическая мощность двигателя Р₂ найдём по (9 – 275)

Р₂ = Р₂  10³ + Р_МХ + Р_Д = 5500 + 6,2 + 32,35 = 5538,55 Вт. (6.16)

167. Эквивалентное сопротивление схемы замещения R_Н найдём по (9 – 270а)

; (6.17)

Ом.

168. Полное сопротивление схемы замещения z_H найдём по (9 – 276)

Ом. (6.18)

169. Проверка правильности расчётов R_H и z_H

R_H  z²_H = Р₂/m₁U²₁; (6.19)

22,72/25,5² = 5538,55/(3 · 220²);

0,034 = 0.038.

170. Скольжение S_Н найдём по (9 – 278)

S_Н = 1/(1 + R_H  r₂); (6.20)

S_Н = 1/(1 + 22,72/0,608) = 0,025 о.е.

171. Активная составляющая тока статора при синхронном вращении I_CA найдём по (9 – 279)

I_CA = (Р_СМ1 + Р_С)/m₁U₁; (6.21)

I_CA = (122,88 + 167,38)/(3  220) = 0,439 А.

172. Ток ротора I₂ найдём по (9 – 280)

I₂ = U₁  z_H = 220 / 25,5 = 8,62 А. (6.22)

173. Ток статора, активная составляющая I_A1 найдём по (9 – 281)

; (6.23)

А.

174. Ток статора, реактивная составляющая I_P1 найдём по (9 – 282)

; (6.24)

А.

175. Фазный ток статора I₁ найдём по (9 – 283)

A. (6.25)

176. Коэффициент мощности cos  найдём по (9 – 284)

. (6.26)

177. Линейную нагрузку статора А₁ найдём по (9 – 285)

А₁ = 10I₁N_П1 / (а₁t₁) = 10 · 11 · 24 / (1 · 11,25) = 234,6 А/см. (6.27)

178. Плотность тока в обмотке статора J₁ найдём по (9 – 39)

J₁ = I₁(cSa₁) = 11 / 2 · 0,709 · 1 = 7,68 А/мм². (6.28)

179. Линейную нагрузку ротора А₂ найдём по(9 – 286)

; (6.29)

А/см.

180. Ток в стержне короткозамкнутого ротора I_ст найдём по (9 – 287)

; (6.30)

А.

181. Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора J_ст найдём по (9 – 288)

J_ст = I_ст S_пр2 = 200,5 / 72,9 = 2,75 А / мм². (6.31)

Ток в короткозамыкающем кольце

I_кл= I_ст/k_пр2; А

I_кл=200,5/0,369=543,36 А.

182. Электрические потери в обмотке статора и ротора соответственно найдём по (9 – 294) и (9 – 295)

Р_М1 = m₁I²₁r₁ = 3 · 10,9 ² · 1,952 = 695,75 Вт. (6.32)

P_M2 = m₁I₂''²r''₂ = 3 · 8,62² · 0,608 = 135,53 Вт. (6.33)

183. Суммарные потери в электродвигателе Р_ найдём по (9 – 296)

Р_ = Р_М1 + Р_М2 + Р_С + Р_МХ + Р_Д; (6.34)

Р_ = 695,75 + 135,53 + 167,38 +6,2 + 32,35 = 869,84 Вт.

184. Подводимую мощность Р₁ найдём по (9 – 297)

Р₁ = Р₂  10³ + Р_ = 5,5 · 10³ + 869,84= 63,69 Вт. (6.35)

185. Коэффициент полезного действия  найдём по(9 – 298)

 = (1 – Р_ / Р₁)  100 = (1 – 869,84 / 6369) · 100 = 86 % (6.36)

186. Проверим Р₁ по (9 – 299)

Р₁ = m₁I_A1U₁ = 3 · 9,5 · 220= 6270 Вт. (6.37)

187. Мощность Р₂ по (9 – 300) должна соответствовать полученной по заданию

Р₂ = m₁I₁U₁cos  100 = 3 · 11 · 220 · 0,86 · 86/ 100 = 5415 Вт. (6.38)