- •Федеральное агентство по образованию
- •1. Введение 4
- •6. Вопросы к защите курсового проекта 42
- •7. Литература 45
- •Введение
- •Содержание курсового проекта.
- •Указания по оформлению и защите проекта.
- •Объём и график выполнения основных разделов курсового проекта.
- •Указания к выполнению отдельных разделов курсового проекта.
- •Техническое задание
- •Выбор главных размеров электродвигателя
- •Определение числа пазов статора, числа витков и сечения обмотки статора
- •Форма пазов статора:
- •Форма пазов ротора:
- •Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
- •Расчет короткозамкнутого ротора
- •Расчет магнитной цепи
- •Расчет параметров асинхронной машины для номинального режима
- •К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния статора
- •К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния ротора
- •Потери и кпд
- •Расчет рабочих характеристик
- •Пусковые характеристики
- •Учет эффекта вытеснения тока
- •Влияние насыщения на параметры
- •К расчету влияния насыщения полями рассеяния
- •Расчет пусковых характеристик
- •Тепловой и вентиляционный расчеты
- •Вопросы к защите курсового проекта
- •Примерные вопросы
- •Литература
- •Приложение №1.
- •Приложение № 2
- •Приложение №3.
К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния статора
Таблица 11
Рис. |
Тип обмотки |
Расчетные формулы |
а |
Двухслойная; Однослойная | |
б |
Двухслойная | |
в |
Двухслойная; Однослойная | |
г, д, е |
Двухслойная; Однослойная | |
е, ж, и |
Двухслойная; Однослойная |
К расчету коэффициентов магнитной проводимости пазового рассеяния ротора
Таблица 12
Рис. |
Расчетные формулы |
а | |
б | |
в |
|
г |
|
д |
|
е |
|
ж |
|
Далее рассчитывается коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния (в зависимости от конфигурации паза и расположения в нем проводников обмотки), гдеи- коэффициенты, которые определяют в зависимости от шага обмотки (формулы принимаются из таблицы).
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния рассчитывают по формуле:
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния рассчитывают по формуле:
,
где коэффициент , который зависит от числаq, укорочения шага обмотки и размерных соотношений зубцовых зон и воздушного зазора (с.200; с.404).
Значение индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора находится следующим образом:
Относительное значение индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора:
Ом.
Полученное значение должно лежать в допустимых пределах: Ом.
Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора определяют по формуле 6-173:
,
где м - условная длина поля рассеяния, которая учитывает ослабление поля в зазоре над радиальными вентиляционными каналами.
- сумма коэффициентов магнитной проводимости:
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния рассчитывают в зависимости от конфигурации паза (формулы принимаются из таблицы).
Коэффициент для роторов с литой обмоткой при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника, рассчитывают по формуле:
,
Если замыкающие кольца отставлены от торцов сердечника ротора, тогда:
, где – коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне.
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора рассчитывают по формуле:
,
где
- коэффициент, принимаемый по рисунку 6-39 (9.51).
Приведенное к числу витков первичной обмотки индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора:
Ом.
Относительное значение приведенного индуктивного сопротивления обмоток ротора (страница 205):
Ом.
Полученное значение незначительно меньше допустимых пределов: .
Потери и кпд
Потери в асинхронных машинах подразделяются на потери в стали (основные и добавочные), электрические, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке.
Основные потери в стали рассчитывают только в сердечнике статора (формула 6-183 (9.187)):
Вт,
где β и – показатель степени и удельные потери;
- коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участка магнитопровода и технологических факторов. Для машин мощностью менее 250 кВт: ,; для машин большей мощности -,
и - индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора;
кг/м3 – удельная масса стали для расчетов;
и- масса стали ярма (формула 6-184 (9.188)) и зубцов статора (формула 6-185 (9.189)):
кг; кг,
где - средняя ширина зубца статора;- расчетная высота зубца статора.
Добавочные потери в стали, возникающие при холостом ходе, подразделяют на поверхностные и пульсационные потери.
Для определения поверхностных потерь вначале находят амплитуду пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора и ротора (формула 6-186 (9.190)):
Тл;
Тл.
Удельные поверхностные потери для статора и ротора (формулы 6-187 (9.191) и 6-188 (9.192)):
Вт/м2;
Вт/м2.
В этих выражениях - коэффициент, учитывающих влияние обмотки поверхности головок зубцов статора (ротора) на удельные потери (с.207, с.413).
Полные поверхностные потери статора и ротора (формулы 6-189 (9.193) и 6-190 (9.194)):
Вт;
Вт.
Для определения пульсационных потерь в зубцах статора (формула 6-195 (9.195)) и ротора (формула 6-196 (9.196)) вначале находим амплитуды пульсаций индукций в среднем сечении зубцов:
Тл – средняя индукция в зубцах ротора;
;
Тл;
Тл;
Вт;
кг – масса стали зубцов ротора;
Вт.
Таким образом, добавочные потери в стали можно определить как (формула 6-198 (9.202)):
Вт,
а общие потери в стали асинхронной машины рассчитываются по формуле 6-199 (9.203):
Вт.
Электрические потери рассчитываются раздельно в обмотках статора (формула 6-200 (9.204)) и ротора (формула 6-202 (9.206)):
Вт; Вт.
Далее рассчитываются механические и вентиляционные потери (с.208, с.415).
Добавочные потери при номинальном режиме:
Вт.
Определяют активную составляющую (формула 6-213 (9.218)) и реактивную составляющую (формула на с.209, формула 9.220), а так же ток холостого хода двигателя (формула 6-212 (9.217)):
Вт – электрические потери в статоре при холостом ходе (формула 6-214 (9.219));
А; А;А.
Коэффициент мощности при холостом ходе (формула 6-215 (9.221)):