3. К расчету влияния насыщения полями рассеяния

Коэффициенты проводимости дифференциального рассеяния при насыщении участков зубцов статора и ротора (формула 6-263 (9.274)):

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния определяют по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей рассеяния (формула 6-264 (9.275)): Ом.

Для ротора принимают отношения сумм проводимостей, рассчитанных без учета влияния насыщения и действия эффекта вытеснения тока (для нормального режима) и с учетом этих факторов (формула 6-265 (9.276)):

Ом.

4. Расчет пусковых характеристик

Пусковые свойства асинхронных двигателей характеризуются начальным пусковым и максимальным моментами и начальным пусковым током. Расчет пусковых характеристик затруднен необходимостью учета изменений параметров, вызванных эффектом вытеснения тока и насыщением от полей рассеяния, так как при больших скольжениях токи в обмотках статора и ротора короткозамкнутых двигателей могут превышать свое минимальное значение в 7 – 7,5 раз.

Индуктивное сопротивление взаимной индукции с уменьшением насыщения магнитопровода увеличивается и в расчете пусковых характеристик для диапазона скольженияможет быть принято равным (формула 6-266 (9.277)):

, Ом.

Тогда (формулы 6-267, 6-268 (9.278, 9.280)):

; Ом;Ом;

Ток в обмотке ротора можно рассчитать по формуле 6-269 (9.281):

А.

Для формула расчета тока обмотки статора 6-271 (9.283):

А.

Рассчитывают относительные значения тока и пускового момента:

; .

11. Тепловой и вентиляционный расчеты

Расчет нагрева проводят, используя значения потерь, полученных для номинального режима. Однако, потери в изолированных обмотках статора и ротора несколько увеличивают по сравнению с расчетными, предполагая, что обмотки могут быть нагреты до предельно допустимой для принятого класса изоляции температуры (коэффициент увеличения потерь по сравнению с полученными для расчетной температуры составит:).

Электрические потери в обмотке статора разделяются на потери в пазовой части и потери в лобовых частях катушек(формулы 6-312 и 6-313 (9.313, 9.314)):

Вт; Вт.

Повышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины рассчитывается по формуле 6-314 (9.315):

,

где - коэффициент теплоотдачи с поверхности ,;

- коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду (принимаем по таблице 6-30 (9.35)).

Найдем расчетный периметр поперечного сечения паза статора для полузакрытых пазов и перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора (формула 6-315 (9.316)):

м – для полузакрытых трапецеидальных пазов;

м – для прямоугольных открытых и полуоткрытых пазов

,,

где - размеры паза в штампе;

- односторонняя толщина изоляции в пазу;

- средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции и для классов нагревостойкостиB, F и H это значение равно: ;

- среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки определяется по графику на рисунке 6-62 (9.69) (при определении коэффициента мы учитываем значение).

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей рассчитывается по формуле 6-319 (9.319):

,

где - периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки;

- односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки. При отсутствии изоляции на лобовых частях значение равно нулю.

Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины (формула 6-320 (9.320)):

.

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины рассчитывается по формуле 6-321 (9.321):

.

Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды определяется по формуле 6-322 (для двигателя со степенью защиты IP23):

,

где:

для двигателя со степенью защиты IP23

Вт – сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя (формула 6-323 (9.323));

Вт (формула 6-324 (9.324));

м² – эквивалентная поверхность охлаждения корпуса (формула 6-325 (9.325)).

для двигателя со степенью защиты IP44

Вт – сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя (формула 6-326 (9.326));

Вт (формула 6-324 (9.324));

м² – эквивалентная поверхность охлаждения корпуса (формула 6-327 (9.327)).

- условный периметр поперечного сечения станины (рис.6-63 (9.70)).

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды (формула 6-328 (9.328)):

Из-за приближенного характера расчета значение должно быть, по крайней мере, на 10-20% меньше, чем допускаемое превышение температуры для принятого класса изоляции.

Для двигателей, спроектированных на базе серии 4А со степенью защиты IP23, требуемый для охлаждения расход воздуха определяют по формуле 6-338:

м³/с,

где - превышение температуры выходящего из двигателя воздуха над температурой входящего.

Расход воздуха, который может быть получен при данных размерах двигателя, оценивается по формуле 6-339:

м³/с,

где т = 3,15 – коэффициент, равный 2,6 при 2р=2 и 3,15 при ;

- частота вращения двигателя.

Для двигателей, спроектированных на базе серии 4А со степенью защиты IP44, требуемый для охлаждения расход воздуха определяют по формуле 6-340 (9.340):

м³/с,

где - коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором:

,

где m – коэффициент, равный 2,6 при 2р=2 (мм) и 3,3 (мм); 1,8 при 2р 4 (мм) и 2,5 (мм);

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, оценивается по формуле 6-342 (9.342):

.

Расход воздуха, который может быть получен при данных размерах двигателя , должен быть больше требуемого для охлаждения машины.