Глава 2. Применение эвм для проектирования

асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

2.1. Описание программы «АД-КП»

Как любой процесс проектирования какого-либо технического устройства, так и процесс проектирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором представляет собой итерационную задачу, которая может иметь множество решений. Среди этого множества вариантов решений необходимо выбрать один вариант, удовлетворяющий не только условиям технического задания, но так же и некоторым другим показателям, например таким как минимизация затрат на приобретение материалов для разработанного двигателя, минимизация его массы, минимизация времени настройки технологического процесса для изготовления нового изделия и т.п. Таким образом, для поиска подходящей конфигурации проектируемого двигателя необходимо многие проектные расчёты выполнять несколько раз, при этом данные расчёты характеризуются достаточной сложностью. В целях сокращения времени на проектирование асинхронного двигателя на языке Object Pascal в среде Delphi был разработан программный продукт «АД-КП», главное окно которого представлено на рис. 2.1. Предлагаемый программный продукт позволяет реализовать процесс проектирование двигателя в интерактивной форме. Исходные данные для проектирования вводятся в основное окно программы, после чего нажимается кнопка «Выполнить» и на экране появляется другое окно, позволяющее выполнять все расчёты и использовать справочный материал. При завершении процесса проектирования с помощью данной программы результаты расчётов могут быть автоматически сформированы в виде протокола, представленного ниже в виде таблиц 2.1-2.14. Для формирования протокола расчётов необходимо нажать на кнопку «Отчёт» на главном диалоговом окне программы (рис.2.1), после чего программой будет сформирован и сохранён на жёстком диске компьютера протокол расчёта (протоколы №1 – №14) в виде файла в формате «.doc».

Рис.2.1. Главное окно программного продукта АД-КП для проектирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

2.2. Пример применения программы «АД – КП»

Рабочие и механическая характеристики строятся для двигателя мощностью 24кВт.

Таблица 2.1.

Протокол № 1. Исходные данные для проектирования
U1ф, В	220
f, Гц	50
m1	3
Р2, Вт	24000
n1, об/мин	1500
КПД, о.е.	0,86
cos(fi), о.е.	0,82
Конструктивное исполнение	IM1001
Исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды	IP44
Категория климатического исполнения	У3

Таблица 2.2.

Протокол № 2. Определение главных размеров машины
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Число пар полюсов	p	2
Высота оси вращения, мм	h	160	[11], Рисунок 6-7 а)
Наружный диаметр статора машины, м	Da	0,272	[11], Таблица 6-6
Коэффициент	Kd	0,64	[11], Таблица 6-7
Внутренний диаметр статора машины, м	D	0,17408
Полюсное деление, м		0,13672
Коэффициент использования машины	Ke	0,97	[11], Рисунок 6-8
КПД (предварительный), о.е.		0,9	[11], Рисунок 6-9
cos(fi) (предварительный), о.е.	cos(fi)1	0,9	[11], Рисунок 6-9
Расчётная мощность машины, Вт	P1	28740,7
Линейная нагрузка *10^3, А/мм	A	34	[11], Рисунок 6-12
Магнитная индукция, Тл	B	0,76	[11], Рисунок 6-11
Коэффициент формы поля	kb	1,11	[11], Стр 167
Обмоточный коэффициент	kоб	0,91
Синхронная скорость вращения, рад/сек.	w1	157,08
Длина воздушного зазора, м	l	0,23133
Отношение l/		1,69194

Таблица 2.3.

Протокол № 3. Выбор числа зубцов
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Зубцевое деление миним. значение, м	t1min	0,018
Зубцевое деление максимальн. значение, м	t1max	0,02
Число зубцов, минимальное значение	Z1 min	30,3827
Число зубцов, максимальное значение	Z1 max	27,3444
Число пазов на полюс и фазу	q	2	Принимается на основе рекомендаций [11], стр. 170
Принятое количество зубцов	Z1	24
Зубцевое деление (окончательн. знач.), м	t1	0,02279

Таблица 2.4.

Протокол № 4. Определение числа витков в обмотке статора
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Номинальное значение тока, А	Iном	44,8934
Число эффективных проводников в пазу (предв.)	u`	17,2577
Число параллельных ветвей	а	2
Число эффективных проводников в пазу	u	34,5155
Число эффективных проводников в пазу (принятое)	u_пр	25	Необходимо корректировать так, чтобы значение dB не превышало бы 5 %
Число витков в фазе обмотки (окончательное)	w1	50
Линейная нагрузка (окончательная), А/мм	Aп	24626,6
Расхождение в линейной нагрузке, %	dA	27,5688

Таблица 2.5.

Протокол № 5. Определение параметров обмотки статора
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Номер гармоники		1
Относительный шаг обмотки		1
Коэффициент распределения обмотки	k_р	0,86603
Коэффициент укорочения обмотки	k_у	1
Обмоточный коэффициент	k_об	0,86603
Магнитный поток, Вб	Ф	0,0148
Индукция в воздушном зазоре, Тл	B	0,73503
Расхождение в магнитной индукции, %	dB	3,28505

Таблица 2.6.

Протокол № 6. Определение величины сечения эффективных проводников в пазу
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Произведение A*J*10^9, А^2/м^3	A*J	180	[11], Рисунок 6-16
Плотность тока в проводниках обмотки, А/м^2	J	7309164
Сечение эффективных проводников, м^2	q_эфф	3,1E-06
Сечение эффективных проводников, мм^2	q_эфф	3,07103
Число элементарных проводников	n_эл	1	[11], Может составлять до 10-12
Сечение элементарных проводников, мм^2	q_эл	3,07103
Принятое значение сечения элем. проводн, мм^2	q_эл_пр	3,2	[8], Приложение 1. стр. 384, выбран провод марки ПЭТВ
Диаметр изолированного провода, мм	q_эл_пр_изол	2,11
Факт. значение плотности тока в обмотке, А/м^2	Jф	7014590
Расхождение плотности тока в обмотке, %	dJ	4,0302

Таблица 2.7.

Протокол № 7. Расчёт зубцевой зоны статора, выбран трапецеидальный зубец статора, рисунок 6-19 а)
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Индукция ярме статора, Тл	Ba	1,5	[11], Таблица стр. 174
Индукция в зубцах с наиболее узким сечением, Тл	Bzmin	1,8	[11], Таблица стр. 175
Коэффициент заполнения сердачника сталью	Kc	0,97	[11], Таблица 6-11
Марка стали для магнитопровода		2013	[11], Таблица 6-11
Высота шлица, м	h_ш	1
Высота ярма статора, м	h_a	0,022
Высота паза, м	h_п	0,027
Ширина шлица паза, м	b_ш	0,004
Ширина зубца, м	b_z	0,013
Ширина паза нижняя, м	b_2	0,018
Ширина паза верхняя, м	b_1	0,017

Таблица 2.8.

Протокол № 8. Определение величины воздушного зазора
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Величина воздушного зазора,мм		0,000
Принятое значение величины, мм	п	0,200	[11], Рекомендации на стр. 181

Таблица 2.9.

Протокол № 9. Расчёт зубцевой зоны ротора
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Число пазов короткозамкнутой обмотки ротора	Z2	16	[11], Таблица 6-15, стр. 185
Обмоточный коэффициент обмотки ротора	kоб2	1,000
Коэффициент приведения по току	ki	16,238
Коэффициент влияния тока намагничивания	k_n	0,920	[11], Рисунок 6-22, стр.183
Значение тока ротора (предварительное), А	I2_p	670,659
Плотность тока в стержнях ротора, А/м^2*10^6	J	3,000	[11], Стр. 186
Сечение стержней обмотки ротора, мм^2	q_эфф	223,553
Ток в короткозамыкающем кольце ротора, А	I_кл	876,259
Плотность тока в кароткозамыкающих кольцах, А/м^2*10^6	J_кл	2,490	[11], Стр. 186
Сечение которкозамыкающих колец, мм^2	q_кл	351,911

Таблица 2.10.

Протокол № 10. Расчёт конфигурации зубцов обмотки ротора Обмотка литая, пазы грушевидные, закрытые рисунок 6-27 б)
Диаметр пакета ротора, м	D2	0,174
Зубцевое деление обмотки ротора, мм	t2	34,102
Высота перемычки над пазом двигателя, мм	h`ш	0,300	[11], Рекомендации на стр 188
Высота шлица, мм	hш	0,700	[11], Рекомендации на стр 188
Ширина шлица, мм	bш	1,500	[11], Рекомендации на стр 188
Размер магнитной индукции в самом узком месте, Тл	Bz2	1,800	[11], Таблица 6-10
Размер зубца, мм	bz2	14,356
Верхний размер паза, мм	b1	16,177
Нижний размер паза, мм	b2	21,891
Высота, мм	h1	-14,552
Высота паза, мм	hп2	53,620
Высота короткозамыкающего кольца, мм	b_кл	64,344	[11], Рекомендации на стр. 187
Ширина короткозамыкающего кольца, мм	a_кл	5,469
Поскольку машина имеет D2=0,174 м и h=160			[11], Рекомендации стр. 190
выполняется горячая посадка сердечника ротора на гладкий вал без шпонки

Таблица 2.11.

Протокол № 11. Расчёт магнитной цепи (выполняется для режима холостого хода машины)
	Промежуточной коэффициент для статора		16,53
	Коэффициент воздушного зазора статора	k	1,17
	Промежуточной коэффициент для ротора		4,50
	Коэффициент воздушного зазора ротора	k	1,03
	Коэффициент воздушного зазора	k	1,20	[11], Формула (4-14) стр. 106
	Магнитное напряжение воздушного зазора, А	F	281,09
Зубцы 1	Магнитная индукция в зубцах статора, Тл	Bz1min	1,35
	Значение напряжённости поля в зубцах статора, А/м	Hz1	250,00	[11], Определяется по кривой в приложении II
	Расчётная высота зубца статора, мм	hz1	0,03
	Магнитное напряжение зубцевой зоны статора, А	Fz1	13,49
Зубцы 2	Магнитная индукция в зубцах ротора, Тл	Bz2min	1,80
	Значение напряжённости поля в зубцах ротора, А/м	Hz2	7000,00	[11], Определяется по кривой в приложении II
	Расчётная высота зубца ротора, мм	hz2	51,43
	Магнитное напряжение зубцевой зоны ротора, А	Fz2	720,03
Ярмо 1	Расчётная высота ярма статора, м	h`a	0,02
	Магнитная индукция в ярме статора, Тл	Ba	1,50
	Напряжённость магнитного поля в ярме статора, А/м	Ha	620,00	[11], Определяется по кривой в приложении II
	Длина средней магнитной линии ярма статора, м	La	0,20
	Магнитное напряжение ярма статора, А	Fa	121,74
Ярмо 2	Расчётная высота ярма ротора, м	h`b	0,02	[11], Формула (6-109) стр. 194
	Магнитная индукция в ярме ротора, Тл	Bb	1,59
	Напряжённость магнитного поля в ярме ротора, А/м	Hb	1580,00	[11], Определяется по кривой в приложении II
	Коэффициент вала	kв	0,23	[11], Таблица 6-16 стр. 191
	Диаметр вала ротора, м	Dв	0,06	[11], Формула (6-101)
	Длина средней магнитной линии ярма ротора, м	Ljb	0,07
	Магнитное напряжение ярма ротора, А	Fb	103,40
Результ.	Сумарное магнитное напряжение магнитной цепи на пару полюсов А	Fц	1239,75
	Коэффициент насыщения магнитной цепи	kz	4,41
	Намагничивающий ток, А	I	21,21	[11], Должен находиться в пределах (18-20) - (30-35) % согласно рекомендациям на стр. 195
	Намагничивающий ток, %	I	47,24

Таблица 2.12.

Протокол № 12. Параметры асинхроной машины для номинального режима
Статор	Длина вылета прямолинейной части катушки, м	B	0,01	[11], Рекомендации стр. 197
R1	Коэффициент лобовой части	Kл	1,30	[11], Таблица 6-19 стр. 197
	Средняя ширина катушки, м	bкт	0,16
	Длина лобовой части обмотки, м	lл	0,23
	Длина пазовой части обмотки, м	lп	0,23
	Средняя длина витка, м	lср	0,91
	Длина проводников фазы обмотки, м	L1	45,66
	Коэффициент активного сопро-я эффекта вытеснения тока	kr	1,00	[11], Рекомендации стр. 196
	Удельное сопротивление материала обмотки Ом*мм^2/м		0,0175
	Активное сопротивление обмотки статора, Ом	R1	0,1301
Статор	Расчётная длина сердечника статора, м	l`	0,2313
X1	Коэффициент для определения z	bш1/	20,5500
	Коэффициент для определения z	bш1/t1	0,1804
	Коэффициент	z1	0,1000	[11], Определяется по кривым рис. 6-39
	Коэффициент для определения дифференц. рассеивания		1,2588
	Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания	д1	0,0099
	Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеивания	л1	0,4050
	Значение	h1	0,0202
	Значение	h2	0,0067
	Значение	bп	0,0181
	Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеивания	п1	1,2443
	Значение сопротивления рассеивания, Ом	X1	0,1895
Ротор	Удельное сопротивление материала обмотки Ом*мм^2/м		0,028	[11], Обмотка из алюминия
R2	Коэффициент вытеснения тока	kr	1	При расчёте номинальных режимов принимается равным единице
	Сопротивление стержня, Ом	Rс	2,8973E-05
	Средний диаметр кольца, м	Dкл.ср	0,10933593
	Сопротивление кольца, Ом	Rкл	1,7081E-06
	Сопротивление ротора, Ом	R2	0,0000
	Коэффициент привидения	Kz	1406,2500
	Сопротивление ротора (приведённое значние), Ом	R`2	0,0455
Ротор	Коэффициент для определения z	bш2/	7,5000
X2	Коэффициент для определения z	bш2/t2	0,0440
	Коэффициент	z2	0,0300	[11], Определяется по кривым рис. 6-39
	Коэффициент для определения дифференц. рассеивания		0,9917
	Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания	д2	11,7286
	Значение	2	0,7654
	Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеивания	л2	0,0968
	Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеивания	п2	1,2423	[11], Таблица 6-23
	Индуктивное сопротивление ротора, Ом	X2	0,0006
	Коэффициент привидения	Kz	1406,2500
	Индуктивное сопротивление ротора (приведённое значние), Ом	X`2	0,8396
Цепь	Коэф. учитывающий неравномернось распред. потока в ярме	kда	1,60	[11], Рекомендации стр. 206
намагнич.	Коэф. учитывающий неравномернось распред. потока в зубцах	kдz	1,80	[11], Рекомендации стр. 207
R12	Магнитная индукция в ярме, Тл	Ba	1,50
	Среднее значение магнитной индукции в зубцах, Тл	Bzср	1,35
	Удельная масса стали, кг/м^3		7800
	Высота ярма статора, м	ha	0,022
	Масса стали ярма, кг	ma	30,22	[11], Формула 6-184, стр. 206
	Масса стали зубцов, кг	mz1	19,87	[11], Формула 6-185, стр. 206
	Показатель степени		1,50	[11], Таблица 6-24, стр. 206
	Удельные потери в стали, Вт/кг	p 1/50	2,60	[11], Таблица 6-24, стр. 206
	Потери в стали основные, Вт	Pст.осн	110,90
	Ток намагничивания, А	I	21,21
	Сопротивление ветви намагничивания активное, Ом	R12	0,08
X12	Сопротивление ветви намагничивания реактивное, Ом	X12	10,18

Таблица 2.13.

Протокол № 13. Значения параметров схемы замещения в относительных единицах
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Активное сопротивление обмотки статора, %	R1*	2,65	(2-3) %
Сопротивления рассеивания обмотки статора, %	X1*	0,50	(8-14) %
Сопротивление ротора (приведённое значение), %	R`2*	0,93	(2-3) %
Индуктивное сопротивление ротора (приведённое значние), %	X`2*	17,13	(10-16) %
Сопротивление ветви намагничивания активное, %	R12*	20,41	(5-20) %
Сопротивление ветви намагничивания реактивное, %	X12*	207,81	(200-400) %

Таблица 2.14.

Протокол №14. Значения параметров схемы замещения в именнованных единицах
Наименование параметра	Обозначение	Значение	Примечание
Активное сопротивление обмотки статора, Ом	R1	0,130
Сопротивления рассеивания обмотки статора, Ом	X1	0,190
Сопротивление ротора (приведённое значение), Ом	R`2	0,046
Индуктивное сопротивление ротора (приведённое значние), Ом	X`2	0,840
Сопротивление ветви намагничивания активное, Ом	R12	0,082
Сопротивление ветви намагничивания реактивное, Ом	X12	10,184

После того как в ходе процесса проектирования определены параметры Т-образной схемы замещения двигателя (таблица 2.14.) выполняют построение его механической и рабочей характеристик. Для выполнения построения характеристик необходимо на главном диалоговом окне программы (рис.2.1) нажать кнопку «Характерист.». В этом случае на экране появляется новое диалоговое окно (рис.2.2) отражающее схему замещения асинхронного двигателя и значения её параметров, полученные в ходе процесса проектирования. Так же на экране отражается действующее значение фазного напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя U₁, число пар полюсов двигателя p, частота напряжения питания.

Для вычисления данных с помощью которых выполняется построение характеристик необходимо нажать на кнопку «Расчёт», находящуюся на рассматриваемом окне программы (рис.2.2). После выполнения расчёта программа выполняет автоматически построение графиков механической и рабочей характеристик, для просмотра которых необходимо нажать на соответствующие закладки, находящиеся на основном окне программы.

В рассматриваемом программном продукте предусмотрена функция сохранения графиков механической и рабочей характеристики в виде рисунка в формате «.jpeg», который может быть помещён в текст пояснительной записки курсового проекта. Для сохранения графиков в виде рисунков необходимо нажать на кнопку «Сохр. граф.», находящуюся на диалоговом окне программы (рис.2.2).

Для завершения работы программного продукта необходимо нажать на кнопку «Закрыть».

Текст модуля программы написанный на языке Object Pascal в среде Delphi, выполняющий построение характеристик проектируемого асинхронного двигателя приводится в приложении 2.

Рис. 2.2. Диалоговое окно программы для построения характеристик асинхронного двигателя по параметрам Т-образной схемы замещения.

Рис. 2.3. Механическая характеристика асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Рис. 2.4.Рабочая характеристика асинхронного двигателя I1(P2).

Рис. 2.5.Рабочая характеристика асинхронного двигателя P1(P2).

Рис. 2.6. Рабочая характеристика асинхронного двигателя (P2).

Рис. 2.7. Рабочая характеристика асинхронного двигателя cos()(P2).

Рис. 2.8. Рабочая характеристика асинхронного двигателя М(P2).

Рис. 2.9. Рабочая характеристика асинхронного двигателя n2(P2).

Заключение

В ходе выполнение курсового проектирования был разработан асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Для реализации процесса проектирования потребовалось решения следующих задач: произвести выбор главных размеров двигателя, определить его линейную нагрузку; разработать конструкцию магнитопровода статора и ротора асинхронной машины, выбрать конфигурацию пазов для обмоток статора и ротора и определить параметры пазов; спроектировать конструкцию обмоток статора и ротора и рассчитать их параметры. Оценка качества разработанной конструкции двигателя проводилась с помощью рабочих и пусковых характеристик асинхронного двигателя для построения которых необходимо было определить активные потери, возникающие в двигателе и параметры его схемы замещения. На основании расчётов пояснительной записки был разработан чертёж двигателя, представляемый на формате А1.

Разработанный в курсовом проекте асинхронный двигатель имеет следующие паспортные данные:

1. Номинальное (фазное) напряжение питания U_1нф, В – 220;

2. Частота напряжения питания сети f₁, Гц – 50;

3. Число фаз напряжения питания m₁ – 3

4. Номинальная мощность Р₂, кВт – 4;

5. Синхронная скорость вращения n₁, об/мин – 1500;

6. Номинальное значение КПД η (не менее), отн. ед. – 0,7;

7. Номинальное значение коэффициента мощности cos(φ) (не менее), отн. ед. – 0,7;

8. Кратность пускового момента, _ПУСК=М_ПУСК/ М_НОМ, – 0,9;

9. Кратность максимального момента, _MAX=М _MAX / М_НОМ, – 1,01;

10. Кратность максимального тока, _{I MAX}=I _MAX / I_НОМ, – 1.7;

11. Конструктивное исполнение – IM1001;

12. Исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды – IP44;

13. Категория климатического исполнения – У3.

Разработанный в ходе курсового проектирования асинхронный двигатель имеет паспортные данные, значения которых удовлетворяют заданию на курсовое проектирование.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Паспортные данные асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии АИР. (двигатели трёхфазные, U=380 В)

Электродвигатель	Мощность кВт	Об/мин.	Ток при 380В, А	KПД, %	Kоэф. мощн.	Iп/ Iн	Масса, кг	Электродвигатели выпускавшиеся ранее
АИР 56 А2	0,18	3000	0,55	65	0,78	5	3,5	4АА56А2 4ААМ56А2
АИР 56 В2	0,25	3000	0,73	66	0,79	5	3,8	4АА56В2 4ААМ56В2
АИР 56 А4	0,12	1500	0,5	57	0,66	5	3,6	4АА56А4 4ААМ56А4
АИР 56 В4	0,18	1500	0,7	60	0,68	5	4,2	4АА56В4 4ААМ56В4
АИР 63 А2	0,37	3000	0,9	72	0,84	5	5,2	4А63А2 4АМ63А2
АИР 63 В2	0,55	3000	1,3	75	0,81	5	6,1	4А63В2 4АМ63В2
АИР 63 А4	0,25	1500	0,9	65	0,67	5	5,1	4АА63А4 4ААМ63А4
АИР 63 В4	0,37	1500	1,2	68	0,7	5	6	4АА63В4 4ААМ63В4
АИР 63 А6	0,18	1000	0,8	56	0,62	4	4,8	4АА63А6 4ААМ63А6
АИР 63 В6	0,25	1000	1,0	59	0,62	4	5,6	4АА63В6 4ААМ63В6
АИР 71 А2	0,75	3000	1,3	79	0,8	6	8,7	4А71А2 4АМ71А2
АИР 71 В2	1,1	3000	2,6	79,5	0,8	6	9,5	4А71В2 4АМ71В2
АИР 71 А4	0,55	1500	1,7	71	0,71	5	8,1	4А71А4 4АМ71А4
АИР 71 В4	0,75	1500	1,9	72	0,75	5	9,4	4А71В4 4АМ71В4
АИР 71 А6	0,37	1000	1,4	65	0,63	4,5	8,6	4А71А6 4АМ71А6
АИР 71 В6	0,55	1000	1,8	69	0,68	4,5	9,9	4А71В6 4АМ71В6
АИР 80 А2	1,5	3000	3,6	82	0,85	6,5	12,4	4А80А2
АИР 80 В2	2,2	3000	5,0	83	0,87	6,4	15,0	4А80В2
АИР 80 А4	1,1	1500	3,1	76,5	0,77	5,0	11,9	4А80А4
АИР 80 В4	1,5	1500	3,9	78,5	0,80	5,3	13,8	4А80В4
АИР 80 А6	0,75	1000	2,3	71	0,71	4,0	11,6	4А80А6
АИР 80 В6	1,1	1000	3,2	75	0,71	4,5	15,3	4А80В6
АИР 80 А8	0,27	750	1,5	58	0,59	3,5	12,8	4А80А8
АИР 80 В8	0,55	750	2,2	58	0,60	3,5	14,8	4А80В8
АИР 90 L2	3	3000	6,5	84,5	0,85	7,0	19,0	4А90L2
АИР 90 L4	2,2	1500	5,3	80	0,79	6,0	18,1	4А90L4
АИР 90 L6	1,5	1000	4,2	76	0,70	5,0	19,0	4А90L6
АИР 90 LA8	0,75	750	2,4	70	0,71	4,0	17,7	4А90LA8
АИР 90 LB8	1,1	750	3,3	74	0,72	4,5	20,5	4А90LB8
АИР 100 S2	4	3000	8,4	87	0,88	7,5	26,0	4А100S2
АИР 100 L2	5,5	3000	11,0	88	0,88	7,5	31,5	4А100L2
АИР 100 S4	3	1500	7,2	82	0,82	7,0	23,0	4А100S4
АИР 100 L4	4	1500	9,3	85	0,84	7,0	29,2	4А100L4
АИР 100 L6	2,2	1000	5,9	81,5	0,74	6,0	27,0	4А100L6
АИР 100 L8	1.5	750	4,5	76,5	0,70	3,7	24,0	4А100L8
АИР 112 М2	7,5 кВт	3000	14,7	87,5	0,88	7,5	49	4А112М2 4АМ112М2
АИР 112 М4	5,5 кВт	1500	11,3	85,5	0,86	7	49	4А112М4 4АМ112М4
АИР 112 МА6	3 кВт	1000	7,4	81	0,76	6	43	4А112МА6 4АМ112МА6
АИР 112 МВ6	4 кВт	1000	9,1	82	0,81	6	48	4А112МВ6 4АМ112МВ6
АИР 112 МА8	2,2 кВт	750	6,16	76,5	0,71	6	44	4А112МА8 4АМ112МА8
АИР 112 МВ8	3 кВт	750	7,8	79	0,74	6	49	4А112МВ8 4АМ112МВ8
АИР 132 М2	11 кВт	3000	21,1	88	0,9	7,5	78	4А132М2 4АМ132М2
АИР 132 S4	7,5 кВт	1500	15,1	87,5	0,86	7,5	70	4А132S4 4АМ132S4
АИР 132 М4	11 кВт	1500	22,2	88,5	0,85	7,5	84	4А132М4 4АМ132М4
АИР 132 S6	5,5 кВт	1000	12,3	85	0,8	7	69	4А132S6 4АМ132S6
АИР 132 М6	7,5 кВт	1000	16,5	85,5	0,81	7	82	4А132М6 4АМ132М6
АИР 132 S8	4 кВт	750	10,5	83	0,7	6	69	4А132S8 4АМ132S8
АИР 132 М8	5,5 кВт	750	13,6	83	0,74	6	82	4А132М8 4АМ132М8
АИР 160 S2	15 кВт	3000	30	88	0,86	7,5	109	4А160S2 4АМ160S2
АИР 160 М2	18,5 кВт	3000	35	90	0,88	7,5	124	4А160М2 4АМ160М2
АИР 160 S4	15 кВт	1500	29	89	0,87	7	121	4А160S4 4АМ160S4
АИР 160 М4	18,5 кВт	1500	35	90	0,89	7	137	4А160М4 4АМ160М4
АИР 160 S6	11 кВт	1000	23	87	0,82	6,5	118	4А160S6 4АМ160S6
АИР 160 М6	15 кВт	1000	31	89	0,82	7	136	4А160М6 4АМ160М6
АИР 160 S8	7,5 кВт	750	18	85	0,65	6	118	4А160S8 4АМ160S8
АИР 160 М8	11 кВт	750	26	87	0,68	6	152	4А160М8 4АМ160М8
АИР 180 S2	22 кВт	3000	41,5	90,5	0,89	7	160	4А180S2 4АМ180S2
АИР 180 М2	30 кВт	3000	55,4	91,5	0,9	7,5	180	4А180М2 4АМ180М2
АИР 180 S4	22 кВт	1500	42,5	90,5	0,87	7	170	4А180S4 4АМ180S4
АИР 180 М4	30 кВт	1500	57	92	0,87	7	190	4А180М4 4АМ180М4
АИР 180 М6	18 кВт	1000	36,9	89,5	0,85	6,5	180	4А180М6 4АМ180М6
АИР 180 М8	15 кВт	750	31,3	89	0,82	5,5	180	4А180М8 4АМ180М8
АИР 200 М2	37 кВт	3000	71	91	0,87	7	220	4А200М2 4АМ200М2
АИР 200 L2	45 кВт	3000	84	92	0,88	7,5	240	4А200L2 4АМ200L2
АИР 200 М4	37 кВт	1500	68,3	92,5	0,89	7,5	245	4А200М4 4АМ200М4
АИР 200 L4	45 кВт	1500	83,1	92,5	0,89	7,5	270	4А200L4 4АМ200L4
АИР 200 М6	22 кВт	1000	44	90	0,83	6,5	225	4А200М6 4АМ200М6
АИР 200 L6	30 кВт	1000	59,6	90	0,85	6,5	250	4А200L6 4АМ200L6
АИР 200 М8	18,5 кВт	750	39	89	0,81	6	225	4А200М8 4АМ200М8
АИР 200 L8	22 кВт	750	45,9	90	0,81	6	250	4А200L8 4АМ200L8
АИР225М2	55 кВт	3000	99,3	92,5	0,91	7,5	320	4А225М2 4АМ225М2
АИР225М4	55 кВт	1500	101	93	0,89	7	335	4А225М4 4АМ225М4
АИР225М6	37 кВт	1000	72,7	91	0,85	6,5	305	4А225М6 4АМ225М6
АИР225М8	30 кВт	750	62,2	90,5	0,81	6	305	4А225М8 4АМ225М8
АИР250S2	75 кВт	3000	134,6	93	0,91	7,5	425	4А250S2 4АМ250S2
АИР250М2	90 кВт	3000	160	93	0,91	7,5	455	4А250М2 4АМ250М2
АИР250S4	75 кВт	1500	137,8	94	0,88	7,5	450	4А250S4 4АМ250S4
АИР250М4	90 кВт	1500	163	94	0,89	7,5	480	4А250М4 4АМ250М4
АИР250S6	45 кВт	1000	87	92,5	0,85	6,5	390	4А250S6 4АМ250S6
АИР250М6	55 кВт	1000	105	92,5	0,86	6,5	430	4А250М6 4АМ250М6
АИР250S8	37 кВт	750	77,9	92,5	0,78	6	400	4А250S8 4АМ250S8
АИР250М8	45 кВт	750	93,6	92,5	0,79	6	430	4А250М8 4АМ250М8
АИР280S2	110 кВт	3000	198	93,7	0,9	7,2	590	4А280S2 4АМ280S2
АИР280М2	132 кВт	3000	235	94	0,9	8,5	620	4А280М2 4АМ280М2
АИР280S4	110 кВт	1500	196	95,3	0,87	6,5	790	4А280S4 4АМ280S4
АИР280М4	132 кВт	1500	230	95,5	0,88	6,5	885	4А280М4 4АМ280М4
АИР280S6	75 кВт	1000	137	94,5	0,86	6,5	745	4А280S6 4АМ280S6
АИР280М6	90 кВт	1000	164	94,5	0,86	6,5	780	4А280М6 4АМ280М6
АИР280S8	55 кВт	750	106	93,9	0,85	6	725	4А280S8 4АМ280S8
АИР280М8	75 кВт	750	141	93,8	0,84	6	790	4А280М8 4АМ280М8
АИР315S2	160 кВт	3000	279	94.5	0,92	7,2	1170	4А315S2 4АМ315S2
АИР315М2	200 кВт	3000	339	95	0,94	7,2	1460	4А315М2 4АМ315М2
АИР315S4	160 кВт	1500	286	94,5	0,91	5,5	1000	4А315S4 4АМ315S4
АИР315М4	200 кВт	1500	352	95,5	0,92	5,5	1200	4А315М4 4АМ315М4
АИР315S6	110 кВт	1000	200	93,5	0,9	6	880	4А315S6 4АМ315S6
АИР315М6	132 кВт	1000	239	94	0,9	6,5	1050	4А315М6 4АМ315М6
АИР315S8	90 кВт	750	173	93,5	0,85	6	880	4А315S8 4АМ315S8
АИР315М8	110 кВт	750	209	93,5	0,85	6	1050	4А315М8 4АМ315М8
АИР355S2	250 кВт	3000	433	95,3	0,92	7,1	1616	4А355S2 4АМ355S2
АИР355М2	315 кВт	3000	548	95,6	0,92	7,1	1786	4А355М2 4АМ355М2
АИР355S4	250 кВт	1500	442	95,3	0,90	6,9	1546	4А355S4 4АМ355S4
АИР355М4	315 кВт	1500	558	95,6	0,90	6,9	1862	4А355М4 4АМ355М4
АИР355S6	160 кВт	1000	292,3	94,5	0,88	6,7	1360	4А355S6 4АМ355S6
АИР355М6	200 кВт	1000	364,9	94,7	0,88	6,7	1788	4А355М6 4АМ355М6
АИР355МВ6	250 кВт	1000	454,8	94,9	0,88	6,7	1934
АИР355S8	132 кВт	750	261	93,7	0,82	6,4	1564	4А355S8 4АМ355S8
АИР355М8	160 кВт	750	314,7	94,2	0,82	6,4	1634	4А355М8 4АМ355М8
АИР355МВ8	200 кВт	750	387,4	94,5	0,82	6,4	1856
АИР355М10	110 кВт	600	230	93,2	0,78	6,0	1520	4А355М10 4АМ355М10
АИР355МВ10	132 кВт	600	275	93,5	0,78	6,0	1610

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Текст основного модуля программы АД-КП для выполнения построений механической и рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнтым ротором по значениям его параметров Т-образной схемы замещения.

unit Unit2;

interface

type

MReal = Extended;

TReIm = record

Re:MReal;

Im:MReal;

Zm:MReal;

fi:MReal;

end;

TAsDv = record

U:MReal;

p:byte;

m1:byte;

f:MReal;

R1:MReal;

X1:MReal;

R2p:MReal;

X2p:MReal;

R0:MReal;

X0:MReal;

//------

E1:TReIm;

I1:TReIm;

I0:TReIm;

I2p:TReIm;

Z1:TReIm;

Z0:TReIm;

Z2p:TReIm;

//-------

P2:MReal;

P1:MReal;

M:MReal;

KPD:MReal;

w2:MReal;

//------

dP:MReal;

dQ:MReal;

end;

procedure InitPar(var AsDv:TAsDv);

procedure CalcIdv(s:MReal; var AsDv:TAsDv);

procedure DoinG(Re, Im:MReal; var GRe, GIm:MReal);

procedure DoinReIm(i:byte; var D:TReIm);

function NArctan(Re,Im:MReal):MReal;

implementation

procedure InitPar(var AsDv:TAsDv);

begin

AsDv.U:=220;

AsDv.f:=50;

AsDv.p:=2;

AsDv.m1:=3;

AsDv.R1:=0.13;

AsDv.X1:=0.19;

AsDv.R2p:=0.046;

AsDv.X2p:=0.84;

AsDv.R0:=0.082;

AsDv.X0:=10.184;

end;

procedure CalcIdv(s:MReal; var AsDv:TAsDv);

var

P, Q:MReal;

Z1, Z0, Z2p, G1, G0, G2p:TReIm;

begin

if s<>0 then

begin

Z1.Re:=AsDv.R1; Z1.Im:=AsDv.X1; DoinG(Z1.Re, Z1.Im, G1.Re, G1.Im); DoinReIm(1, Z1);

Z0.Re:=AsDv.R0; Z0.Im:=AsDv.X0; DoinG(Z0.Re, Z0.Im, G0.Re, G0.Im); DoinReIm(1, Z0);

Z2p.Re:=AsDv.R2p/s; Z2p.Im:=AsDv.X2p; DoinG(Z2p.Re, Z2p.Im, G2p.Re, G2p.Im); DoinReIm(1, Z2p);

DoinReIm(1, G1);

DoinReIm(1, G0);

DoinReIm(1, G2p);

//-------------------------------------------------------------------

G2p.Re:=G1.Re+G0.Re+G2p.Re;

G2p.Im:=G1.Im+G0.Im+G2p.Im;

DoinReIm(1, G2p);

//-------------------------------------------------------------------

G1.Zm:=G1.Zm*AsDv.E1.Zm;

G1.fi:=G1.fi+AsDv.E1.fi;

DoinReIm(0, G1);

//------Определение напряжения между двумя узлами--------------------

G1.Zm:=G1.Zm/G2p.Zm;

G1.fi:=G1.fi-G2p.fi;

DoinReIm(0, G1);

//------Определение тока статора I1----------------------------------

AsDv.I1.Re:=AsDv.E1.Re-G1.Re;

AsDv.I1.Im:=AsDv.E1.Im-G1.Im;

DoinReIm(1, AsDv.I1);

AsDv.I1.Zm:=AsDv.I1.Zm/Z1.Zm;

AsDv.I1.fi:=AsDv.I1.fi-Z1.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I1);

//------Определение тока в ветви намагничивания I0-------------------

AsDv.I0.Zm:=-G1.Zm;

AsDv.I0.fi:=G1.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I0);

AsDv.I0.Zm:=AsDv.I0.Zm/Z0.Zm;

AsDv.I0.fi:=AsDv.I0.fi-Z0.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I0);

//------Определение приведённого тока ротора I2p---------------------

AsDv.I2p.Zm:=-G1.Zm;

AsDv.I2p.fi:=G1.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I2p);

AsDv.I2p.Zm:=AsDv.I2p.Zm/Z2p.Zm;

AsDv.I2p.fi:=AsDv.I2p.fi-Z2p.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I2p);

//------Проверка полученных значений тока с помощью баланса мощностей

{AsDv.P1:=AsDv.E1.Zm*AsDv.I1.Zm*cos(AsDv.E1.fi-AsDv.I1.fi);

P:=sqr(AsDv.I1.Zm)*AsDv.R1+sqr(AsDv.I0.Zm)*AsDv.R0+sqr(AsDv.I2p.Zm)*AsDv.R2p/s;

AsDv.dP:=(AsDv.P1-P)/P;

AsDv.P1:=AsDv.E1.Zm*AsDv.I1.Zm*sin(AsDv.E1.fi-AsDv.I1.fi);

Q:=sqr(AsDv.I1.Zm)*AsDv.X1+sqr(AsDv.I0.Zm)*AsDv.X0+sqr(AsDv.I2p.Zm)*AsDv.X2p;

AsDv.dQ:=(AsDv.P1-Q)/Q; }

//----Определение данных для построения характеристик----------------

AsDv.P1:=AsDv.m1*AsDv.E1.Zm*AsDv.I1.Zm*cos(AsDv.E1.fi-AsDv.I1.fi);

AsDv.P2:=AsDv.m1*sqr(AsDv.I2p.Zm)*AsDv.R2p*(1-s)/s;

AsDv.w2:=2*Pi*AsDv.f/AsDv.p*(1-s);

AsDv.M:=AsDv.P2/AsDv.w2;

AsDv.KPD:=AsDv.P2/AsDv.P1;

end

else //----Если скольжение равно нулю-------------------------------------

begin

Z1.Re:=AsDv.R1+AsDv.R0; Z1.Im:=AsDv.X1+AsDv.X0; DoinReIm(1, Z1);

AsDv.I1.Zm:=AsDv.E1.Zm/Z1.Zm;

AsDv.I1.fi:=AsDv.E1.fi-Z1.fi;

DoinReIm(0, AsDv.I1);

AsDv.I0:=AsDv.I1;

AsDv.P1:=AsDv.E1.Zm*AsDv.I1.Zm*cos(AsDv.E1.fi-AsDv.I1.fi);

AsDv.P2:=0;

AsDv.w2:=2*Pi*AsDv.f/AsDv.p;

AsDv.M:=0;

AsDv.KPD:=0;

//------Проверка полученных значений тока с помощью баланса мощностей

{P:=sqr(AsDv.I1.Zm)*AsDv.R1+sqr(AsDv.I0.Zm)*AsDv.R0;

AsDv.dP:=(AsDv.P1-P)/P;

AsDv.P1:=AsDv.E1.Zm*AsDv.I1.Zm*sin(AsDv.E1.fi-AsDv.I1.fi);

Q:=sqr(AsDv.I1.Zm)*AsDv.X1+sqr(AsDv.I0.Zm)*AsDv.X0;

AsDv.dQ:=(AsDv.P1-Q)/Q; }

end;

end;

procedure DoinG(Re, Im:MReal; var GRe, GIm:MReal);

var

Zm, fi:MReal;

begin

Zm:=sqrt(sqr(Re)+sqr(Im));

fi:=NArctan(Re,Im);

Zm:=1/(Zm);

GRe:=Zm*cos(-fi);

GIm:=Zm*sin(-fi);

end;

procedure DoinReIm(i:byte; var D:TReIm);

begin

case i of

0:begin

D.Re:=D.Zm*cos(D.fi);

D.Im:=D.Zm*sin(D.fi);

end;

1:begin

D.Zm:=sqrt(sqr(D.Re)+sqr(D.Im));

D.fi:=NArctan(D.Re,D.Im);

end;

end;

end;

function NArctan(Re,Im:MReal):MReal;

begin

if (Re<0) then

begin

Result:=Arctan(Im/Re)+Pi; Exit;

end;

if (Re=0) and (Im=0) then

begin

Result:=0; Exit;

end;

if (Re=0) and (Im>0) then

begin

Result:=Pi/2; Exit;

end;

if (Re=0) and (Im<0) then

begin

Result:=3*Pi/2; Exit;

end;

Result:=Arctan(Im/Re);

end;

end.

end.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: учебное пособие для вузов. / И.И. Алиев. – М: Изд-во "Высшая школа". – 2005. – 255 с.

2. Алиев И. И. Электрические машины: учебно-справочное пособие / И. И. Алиев. – М: РадиоСофт. – 2011.

3. Акимова Н.А. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования: уч.пос.3-е изд.,стер. / Н.А. Акимова. – М: Академия -2005. – 296 с.

4. Андрианов В.Н. Электрические машины и аппараты / В.Н. Андрианов. – М: Книга по требованию. – 2012.

5. Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник.2-е изд. стер. / М.П. Белов. – М: Академия -2004. – 576 с.

6. Гусев В.Г, Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: учебник для студентов вузов / В.Г Гусев, Ю.М. Гусев. – М: Изд-во"Высшая школа". – 2005. – 790 с.

7. Пивняк Г.Г. Переходные процессы в системах электроснабжения : учебник для энергетических вузов. / Г.Г. Пивняк – М: Энергоатомиздат. – 2003.

8. ПрохоровС. Г.,ХуснутдиновР. А. Электрические машины / ПрохоровС. Г.,ХуснутдиновР. А. – М: Феникс. – 2012.

9. РихтерР. Электрические машины: в 4-х томах / Р. Рихтер. – М: Книга по требованию. – 2012.

10. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учебник для студентов вузов. / И.П. Копылов. – М: Изд-во "Высшая школа". – 2001. – 327 с.

81