Курсач ЭМ / poz075_0
.pdf
Полученное значение должно лежать в допустимых пределах: 0,08 < x1* < 0,14Ом.
Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора определяют по формуле 6-173:
x2 = 7,9 f1 lδ′ 10−6 ∑λ2 ,
где lδ′ =lδ −0,5 nк bк, м - условная длина поля рассеяния, которая учитывает ослабление поля в зазоре над радиальными вентиляционными каналами.
∑λ2 = λП2 +λЛ2 +λД2 - сумма коэффициентов магнитной проводимости: Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния λП2
рассчитывают в зависимости от конфигурации паза (формулы принимаются из таблицы).
Коэффициент λЛ2 для роторов с литой обмоткой при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника, рассчитывают по формуле:
λ |
Л2 |
= |
2,3 Dкл,ср |
lg |
4,7 Dкл,ср |
, |
|
|
|||||
|
|
Z2 lδ′ ∆2 |
2 aкл +bкл |
|||
Если замыкающие кольца отставлены от торцов сердечника ротора, тогда:
|
|
2,3 Dкл,ср |
|
4,7 Dкл,ср |
|
π p |
|
||
λЛ2 |
= |
|
|
|
lg |
|
, где ∆ = 2 sin |
|
– коэффициент приведения |
Z2 |
lδ′ ∆ |
2 |
2(aкл +bкл) |
||||||
|
|
|
|
|
Z2 |
|
|||
токов в кольце к току в стержне.
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λД2 рассчитывают по формуле:
λД2 |
= |
|
|
t2 |
|
ξ , |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
δ kδ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
π p 2 |
|
|
∆z |
|
|
|
где |
ξ =1 |
+ |
|
|
|
− |
|
|
|
|
; |
||
5 |
|
−(p Z |
2 ) |
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Z2 |
1 |
|
|
||||
∆z - коэффициент, принимаемый по рисунку 6-39 (9.51).
Приведенное к числу витков первичной обмотки индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора:
x2′ = x2 4 m1 (ω1 kоб1 )2 , Ом.
104
Относительное значение приведенного индуктивного сопротивления обмоток ротора (страница 205):
x2′ = x2′ I1н , Ом.
U1н
Полученное значение незначительно меньше допустимых пределов: 0,1< x2′ < 0,16 .
31
5.8.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)):
|
|
|
|
f |
β |
2 |
2 |
|
Pст.осн = p1,0 |
|
|
1 |
|
(kда Ba ma + kдz Bz1 mz1 ),Вт, |
|||
50 |
||||||||
|
50 |
|
|
|
|
|||
где β и |
p1,0 |
– показатель степени и удельные потери; |
||||||
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
kда, |
kдz - |
|
коэффициенты, |
учитывающие влияние на потери в стали |
||||
неравномерности распределения потока по сечениям участка магнитопровода и технологических факторов. Для машин мощностью менее 250 кВт: kда =1,6 ,
kдz =1,8 ; для машин большей мощности - kда =1,4, kдz =1,7
Ba и Bz1 - индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора; γC = 7,8 103 кг/м3 – удельная масса стали для расчетов;
|
ma |
и mz1 - масса стали ярма (формула 6-184 (9.188)) и зубцов статора |
|
(формула 6-185 (9.189)): |
|
||
|
ma =π (Da −ha ) ha lст1 kC1 γC , кг; |
mz1 = hz bz1ср Z1 lст1 kC1 γC , кг, |
|
где |
b |
= bz1max +bz 2 min ,м - средняя |
ширина зубца статора; h - расчетная |
|
z1ср |
2 |
z |
|
|
|
|
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)):
B01 = β02 kδ Bδ , Тл; B02 = β01 kδ Bδ , Тл.
Удельные поверхностные потери для статора и ротора (формулы 6-187 (9.191) и 6-188 (9.192)):
pпoв1 |
= 0,5 k01 |
|
Z |
2 |
n |
1,5 |
(B01 t2 10 |
3 |
) |
2 |
|
2 |
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
, |
Вт/м ; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
10000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
pпoв2 |
= 0,5 k02 |
|
|
Z n |
1,5 |
(B02 t1 10 |
3 |
) |
2 |
|
2 |
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
, |
Вт/м . |
||||||
10000 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В этих выражениях |
k01(2)- 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)):
Pпов1 = pпов1 (t1 −bш1 ) Z1 lст1, Вт;
32
Pпов2 = pпов2 (t2 −bш2 ) Z2 lст2 , 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:
Bz 2ср = Bz 2 max + Bz 2 min , Тл – средняя индукция в зубцах ротора; 2
|
(b |
|
δ )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
γ1 = |
|
|
ш1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 + |
(bш1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
δ ) |
|
−193 (9.197)); |
||||||||||||||
|
(b |
|
δ )2 |
|
(6 |
||||||||||||
γ2 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5 + |
(b |
δ ) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
B |
≈ |
γ2 δ |
B |
z1 |
, Тл; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
пул1 |
|
|
2 t1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
B |
≈ |
γ1 δ |
B |
ср |
, Тл; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
пул2 |
|
|
2 t2 |
z 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
P |
= 0,11 Z2 n B |
2 |
m |
z1 |
, Вт; |
||||||||||||
пул1 |
|
|
|
|
|
1000 |
пул1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
mz 2 = hz bz1cp Z2 lст2 kC 2 γC , кг – масса стали зубцов ротора;
P |
= 0,11 |
|
Z n |
B |
2 |
m |
|
, Вт. |
|
1 |
|
z 2 |
|||||
пул2 |
|
1000 |
пул2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, добавочные потери в стали можно определить как
(формула 6-198 (9.202)):
Pст.доб = Pпов1 + Pпов2 + Pпул1 + Pпул2 , Вт,
а общие потери в стали асинхронной машины рассчитываются по формуле 6- 199 (9.203):
Pст = Pст.осн + Pст.доб, Вт.
Электрические потери рассчитываются раздельно в обмотках статора
(формула 6-200 (9.204)) и ротора (формула 6-202 (9.206)):
Pэ1 = m1 I12 r1, Вт; Pэ2 = Z2 I22 r2 , Вт.
Далее рассчитываются механические и вентиляционные потери (с.208,
с.415).
Добавочные потери при номинальном режиме:
Pдоб,н = 0,005 P1н = 0,005 Pη2 , 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)):
Pэ1хх = m Iµ2 r1, Вт – электрические потери в статоре при холостом ходе
(формула 6-214 (9.219));
33
Ixxa = |
Pст + Pмех + Pэ1хх |
, А; Ixxp ≈ Iµ , А; Ixx = Ixxa2 + Ixxp2 , А. |
|
||
|
m Uн |
|
Коэффициент мощности при холостом ходе (формула 6-215 (9.221)):
cosϕxx = IIxxa xx
5.9.Расчет рабочих характеристик
Сопротивления схемы замещения r12 и x12 :
r |
|
P |
|
, Ом; |
x |
U |
− x , Ом. |
|
≈ |
ст.осн |
|
н |
|
||||
m I |
µ2 |
|
||||||
12 |
|
|
12 |
Iµ |
1 |
|
||
|
|
В |
асинхронных |
двигателях |
мощностью более 2-3 кВт коэффициент |
|||
с1 рассчитывают по формуле 6-218 |
(9.223): |
|||||||
с1 ≈1+ x1 , x12
При меньших мощностях коэффициент рассчитывают, определяя и активную и реактивную его составляющие:
с = с2 |
+с2 |
; с |
= |
r12 (r1 + r12 ) + x12 (x1 + x12 ) |
; с |
= |
x1 r12 − r1 x12 |
|||
|
|
|||||||||
1 |
1а |
1р |
1а |
|
r2 |
+ x2 |
1 p |
|
r2 |
+ x2 |
|
|
|
|
12 |
12 |
|
12 |
12 |
||
Определяют реактивную и активную (формула 6-222 (9.226)) составляющие:
|
P |
+3 I 2 |
r |
|
I0 p ≈ Iµ ,А и I0a = |
ст.осн |
µ |
1 |
, А; |
3 Uн |
|
|||
|
|
|
||
Ток синхронного холостого хода: I0 = I02a + I02p , А.
Определяют расчетные значения величин a,a′,b и b′(формула 6-224 (9.227)):
a′ = c2 |
; b′ = 0 ; a = c |
r ; b = c |
(x |
+ c х′ ). |
||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
А при расчетах по уточненным формулам (6-224, 9.228):
′ |
2 |
2 |
|
′ |
|
|
|
′ |
′ |
|
′ |
′ |
a |
= c1а |
- с1р |
; b = 2 |
с1ас1р ; a = c1а r1 −c1р х1 −b |
x2 |
; b = c1а x1 + c1р r1 + a |
x2. |
|||||
Данные, необходимые для расчета рабочих характеристик. |
|
|||||||||||
P2н =....кВт, |
U1н = |
.... / ..... |
В, 2 p =...., I1н = |
......А, Pст + Pмех =........ |
кВт, |
|
||||||
Pдоб.ном = |
....... |
кВт, |
|
I0а =...... |
А, |
I0 р = Iµ =....... |
А, r1 =...... |
Ом, |
|
|
|
|
r2′ =....... |
Ом,c1 =........ |
|
, a′=......... |
, a =......... |
, b′=0 , b = |
....... |
|
Ом. |
|
|
||
Результаты сводятся в таблицу (с.211, с.421).
5.10.Пусковые характеристики
5.10.1.Учет эффекта вытеснения тока
Сувеличением частоты тока в стержнях обмотки короткозамкнутого ротора возникает эффект вытеснения тока, в результате которого плотность
34
тока в верхней части стержней возрастает, а в нижней – уменьшается. При этом активное сопротивление ротора увеличивается, а индуктивное – уменьшается. Изменение сопротивлений ротора влияет на пусковые характеристики машины. В большинстве случаев эффект вытеснения тока в обмотках короткозамкнутого ротора играет положительную роль – увеличивается начальный пусковой момент двигателя.
Произведят подробный расчет пусковых характеристик для скольжения s =1, а остальные расчеты (для s =1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1) сводят в таблицы.
Так называемая приведенная высота стержня ξ - величина безразмерная, значение которой рассчитывается по формуле по формулам 6-232 – 6-235 (9.242
– 9.245):
|
По графикам на рисунках 6-46 и |
6-47 (9.57, |
9.58) находят |
значения |
|||
ϕ ,ϕ′(причем,ϕ′ = kд ). Далее |
по |
формуле |
6-236 (9.246) определяют |
глубину |
|||
проникновения тока: |
|
|
|
|
|
||
h = |
hc |
, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
r |
1+ϕ |
kr , |
qc ,br , qr |
(расчетные |
формулы выбираются |
||
|
Далее определяются |
||||||
относительно формы паза, а также дополнительно наложенных условий с.216 (с.429)).
Для расчета характеристик необходимо учитывать изменение сопротивления всей обмотки ротора r2 , поэтому удобно ввести коэффициент
общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока (формула 6-247 (9.257)):
KR |
|
r2 + rC (kr −1) |
|
|
r |
|
= |
|
(для прямоугольных стержней - |
KR =1+ |
C |
ϕ) |
|
r2 |
|
|||||
|
|
|
|
r2 |
||
|
|
Активное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом эффекта |
||||
вытеснения тока (формула 6-249 (9.260)): |
|
|
|
|||
r2ξ = r2 KR ,Ом. |
|
|
|
|
||
|
|
Обозначив |
коэффициентом KХ (формула |
6-251 |
(9.262)) изменение |
|
индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока, получают х2ξ (формула 6-250 (9.261)):
K |
Х |
= |
λП2ξ + λЛ2 + λД2 |
, |
||||||
λ |
П2 |
+ λ |
Л2 |
+ λ |
Д2 |
|||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
где коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния λП2ξ , который
рассчитывают в зависимости от конфигурации паза.
∆λП2ξ = λП2ξ′ (1−ϕ′); λП2ξ = λП2 −∆λП2ξ ;
х2ξ = х2 KХ , Ом.
35
5.10.2.Влияние насыщения на параметры
Ранее рассматривались методы расчета параметров при допущении отсутствия насыщения стали магнитопровода полями рассеяния, магнитная проницаемость которой принималась равной бесконечности. При расчетах параметров холостого хода и рабочих режимов это допущение вполне оправдано, так как токи в этих режимах относительно малы и потоки рассеяния не создают заметного падения магнитного напряжения в стали зубцов. При увеличении скольжения свыше критического в пусковых режимах токи в обмотках возрастают, и потоки рассеяния увеличиваются. Коронки зубцов статора и ротора в машинах средней и большой мощности в большинстве случаев оказываются сильно насыщенными. Это приводит к увеличению магнитного сопротивления для части потока рассеяния, магнитные линии которого замыкаются через верхнюю часть паза. Поэтому коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния уменьшается, снижается магнитная проводимость дифференциального рассеяния (на коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния насыщение стали потоками рассеяния заметного влияния не оказывает).
Уменьшение потока пазового рассеяния из-за насыщения приближенно учитывают введением дополнительного раскрытия паза, равного с, которое зависит от уровня насыщения верхней части зубцов потоками рассеяния и, следовательно, от МДС паза, т.е. от тока в обмотке.
Расчет первоначально начинают, задаваясь предполагаемой кратностью увеличения тока, обусловленной уменьшением индуктивного сопротивления из-за насыщения зубцовой зоны. Ориентировочно для расчета пусковых режимов принимают kнас =1,25 ÷1,4.
Рассчитают приближенное значение тока ротора без учета насыщения:
I2′ = |
|
|
|
U1н |
|
|
, А. |
|
|
|
|
r′ |
|
2 |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
r1 |
+ |
2ξ |
|
+(x1 + x2′ξ ) |
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимают I1 ≈ I2′, тогда среднюю МДС обмотки, |
отнесенную к одному |
|||||||
пазу обмотки статора, рассчитывают по формуле 6-252 (9.263): |
|||||||||
Fп.ср |
= 0,7 kнас I1 uП (kβ′ |
+ ky kоб1 (Z1 Z2 )), А; |
|
||||||
где |
I1 |
|
|
|
a |
|
|
|
|
- |
ток |
статора, |
|
соответствующий расчетному |
режиму, без учета |
||||
насыщения;
a - число параллельных ветвей обмотки статора;
uП - число эффективных проводников в пазу статора;
kβ′ , ky , kоб1 - коэффициент, учитывающий уменьшение МДС паза, вызванное
укорочением шага обмотки, коэффициент укорочения шага и обмоточный коэффициент.
Рассчитают фиктивную индукцию потока рассеяния в воздушном зазоре
(формула 6-253 (9.264)):
36
B |
= |
|
|
Fп.ср |
10−6 , Тл, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
фδ |
|
1,6 |
δ CN |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
где CN - коэффициент (формула 6-254 (9.265)): CN |
= 0,64 + 2,5 |
|
δ |
. |
|||||
t1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+t2 |
||
|
|
По |
полученному значению Bфδ определяется отношение потока |
||||||
рассеяния при насыщении к потоку рассеяния ненасыщенной машины, характеризуемое коэффициентом χδ , значение которого находится по графику
на рисунке 6-50 (9.61).
Значения дополнительного раскрытия пазов статора с1 и ротора с2 :
с1 =(t1 −bш ) (1− χδ ) (формула 6-255 (9.266)).
Вызванные насыщением от полей рассеяния уменьшение коэффициента проводимости рассеяния паза статора ∆λп1нас рассчитывается по формуле
6-256 – 6-258 (9.267 – 9.269) относительно формы паза (а - г).
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении λп1нас определяют для статора по формуле 6-261 (9.272):
λп1нас = λП1 −∆λп1нас,
где λП1 - проводимость, рассчитанная без учета насыщения. Аналогичный расчет и для ротора:
с2 =(t2 −bш ) (1− χδ ) (формула 6-259 (9.270));
∆λ |
= |
hш |
|
с2 |
(формула 6-260 (9.271) - относительно формы паза |
|
|
||||
п2нас |
|
bш |
|
с2 +bш |
|
|
|
|
|
||
(д - ж)); |
|
|
|
||
λп2ξ нас = λП2ξ |
−∆λп2нас (формула 6-260 (9.273)), |
||||
где λП2ξ - проводимость пазового рассеяния ротора для ненасыщенной зубцовой зоны с учетом влияния вытеснения тока.
5.10.3.К расчету влияния насыщения полями рассеяния
Коэффициенты проводимости дифференциального рассеяния при насыщении участков зубцов статора и ротора (формула 6-263 (9.274)):
λд1нас = λД1 χδ ; λд2нас = λД2 χδ
Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния определяют по отношению сумм коэффициентов
37
проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей
рассеяния (формула |
6-264 (9.275)): x |
= x |
|
λп1нас |
λд1нас λЛ1 |
, Ом. |
|
|
|||||
|
1нас |
1 |
|
|
∑λ1 |
|
|
|
|
|
|
||
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)):
′ |
′ |
|
λп2ξ нас λд2нас |
λЛ2 |
|
x2ξнас |
= x2 |
|
|
|
, Ом. |
∑λ2 |
|
||||
|
|
|
|
|
5.10.4.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 x12 с уменьшением
насыщения магнитопровода увеличивается и в расчете пусковых характеристик для диапазона скольжения s > sкр может быть принято равным (формула 6-266
(9.277)):
x12п ≈ x12 kµ , Ом.
Тогда (формулы 6-267, 6-268 (9.278, 9.280)):
|
х |
|
r2′ξ |
, Ом; bn |
= x1 + c1n x2′ξ , Ом; |
|
с1п =1+ |
1нас |
; an |
= r1 + c1n |
|
||
|
s |
|||||
|
х12п |
|
|
|
||
Ток в обмотке ротора можно рассчитать по формуле 6-269 (9.281):
I2′ |
= |
Uн |
, А. |
||
a2 |
+b2 |
||||
|
|
|
|||
|
|
n |
n |
|
|
Для формула расчета тока обмотки статора 6-271 (9.283):
|
|
a2 |
+(b + x |
)2 |
|
|
I1 = I2′ |
|
n |
n |
12n |
|
, А. |
|
c1n x12n |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитывают относительные значения тока I1* и пускового момента М* :
I1* = II11н ; М* = II2′2′н 2 KR ssн .
38
5.11. 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 kρ по сравнению с
полученными для расчетной температуры составит: kρ = ρt max ).
ρt
Электрические потери в обмотке статора разделяются на потери в пазовой части Рэ′.п1 и потери в лобовых частях катушек Рэ′.л1 (формулы 6-312 и 6-
313 (9.313, 9.314)):
Рэ′.п1 = kρ Pэ1 |
2 l |
, Вт; Рэ′.л1 |
= kρ Pэ1 |
2 l |
л1 |
, Вт. |
|
l |
1 |
l |
|||||
|
|
ср1 |
|
|
ср1 |
|
|
Повышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины рассчитывается по формуле 6-314 (9.315):
∆ϑ |
|
= К Рэ′.п1 + Рст.осн ,Сo , |
|
|
|
|
||
пов1 |
|
π D l1 α1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
α1 |
- коэффициент теплоотдачи с поверхности , |
|
Вт |
|
|
; |
|
|
2 o |
|
||||||
|
|
|
м |
|
С |
|
||
K - 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 ПП1 и перепад температуры в изоляции пазовой части
обмотки статора (формула 6-315 (9.316)):
ПП1 = 2 hП +b1 +b2 , м – для полузакрытых трапецеидальных пазов;
ПП1 = 2 (hП +bП ), м – для прямоугольных открытых и полуоткрытых пазов
|
Р′ |
|
b |
|
|
b |
+b |
|
,С |
o |
, |
∆ϑиз.п1 = |
э.п1 |
|
из |
+ |
|
1 |
2 |
|
|
||
Z1 ПП1 l1 |
|
|
′ |
|
|||||||
|
λэкв |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
16 λэкв |
|
|
|
||||||
где hП , b1, b2 - размеры паза в штампе;
bиз - односторонняя толщина изоляции в пазу;
λэкв - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции и для классов нагревостойкости B, F и H это значение равно: λэкв = 0,16 Вт(м o С);
λэкв′ - среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней
изоляции катушки всыпной обмотки определяется по графику на рисунке 6-62 (9.69) (при определении коэффициента мы учитываем значение dэл / dиз ).
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей рассчитывается по формуле 6-319 (9.319):
39
|
Р′ |
b |
|
|
h |
|
|
, С |
o |
, |
|
∆ϑиз.л1 = |
э.л1 |
|
из.Л |
+ |
|
П |
|
|
|
||
2 Z1 ПЛ1 lЛ |
λэкв |
|
′ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
12 λэкв |
|
|
|
||||||
где ПЛ1 ≈ ПП1 - периметр условной поверхности охлаждения лобовой части
одной катушки;
bиз.Л - 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)):
∆ϑпов.л1 = 2 πКDРlэ′.л1 α , Сo . выл 1
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины рассчитывается по формуле 6-321 (9.321):
∆ν1′ = (∆νпов1 + ∆νиз.п1 ) 2 l1 +lср(∆νиз.л1 + ∆νпов.л1 ) 2 lЛ , Сo .
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды определяется по формуле 6-322 (для двигателя со степенью
∆νв |
= |
|
|
ΣPв′ |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Sкор α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где: |
|
для двигателя со степенью защиты IP23 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
ΣP′ |
=ΣP′−(1− K ) (P′ |
л1 |
+ P |
|
), |
Вт – |
сумма потерь, |
отводимых в воздух |
|||||||||||
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
э. |
|
ст.осн |
|
|
|
|
|||
внутри двигателя (формула 6-323 (9.323)); |
|
||||||||||||||||||
ΣP′ = ΣP + (kρ −1) (Pэ1 + Рэ2 ), Вт (формула 6-324 (9.324)); |
|
||||||||||||||||||
S |
кор |
=π D |
А |
|
(l + 2 l |
|
), |
м2 |
– эквивалентная поверхность охлаждения корпуса |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
выл1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(формула 6-325 (9.325)). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
для двигателя со степенью защиты IP44 |
|
|||||||||||||||
ΣP′ |
=ΣP′−(1− K ) (P′ |
|
|
+ P |
|
)−0,9Р |
, Вт – сумма |
потерь, отводимых в |
|||||||||||
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
э.л1 |
|
ст.осн |
|
мех |
|
|
|||
воздух внутри двигателя (формула 6-326 (9.326)); |
|
||||||||||||||||||
ΣP′ = ΣP |
+ (kρ |
−1) (Pэ1 + |
Рэ2 ), Вт (формула 6-324 (9.324)); |
|
|||||||||||||||
защиты IP23): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Sкор =(π DА +8Пр ) (l1 + 2 lвыл1 ), |
м2 – эквивалентная поверхность охлаждения |
||||||||||||||||||
корпуса (формула 6-327 (9.327)).
Пр - условный периметр поперечного сечения станины (рис.6-63 (9.70)). Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой
окружающей среды (формула 6-328 (9.328)): ∆ν1 = ∆ν1′+ ∆νв, Сo
Из-за приближенного характера расчета значение ∆ν1 должно быть, по
крайней мере, на 10-20% меньше, чем допускаемое превышение температуры для принятого класса изоляции.
40