- •Оглавление
- •Введение
- •Параметры расчетов :
- •Расчет главных размеров двигателя и их проверка
- •Параметры расчетов :
- •Конструирование обмотки статора Данные, выбранные для дальнейшего расчета варианта главных размеров двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Предварительное значение зубцового деления статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел пазов статора и ротора
- •Параметры расчетов :
- •Варианты значений параллельных ветвей обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел параллельных ветвей и эффективных проводников обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет трехфазной обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Данные обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор стандартного обмоточного провода
- •Параметры расчетов :
- •Плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Минимальные и максимальные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Предварительные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Стандартные размеры паза статора и значения припусков
- •Параметры расчетов :
- •Оценка расчета размеров паза статора и значений припусков
- •Параметры расчетов :
- •Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку
- •Параметры расчетов :
- •Площади поверхностей в статоре
- •Параметры расчетов :
- •Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора Выбор величины воздушного зазора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного значения ширины зубца ротора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор формы паза ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Геометрические размеры зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет ярма ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров замыкающих колец
- •Параметры расчетов :
- •Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи Расчетная схема магнитной цепи
- •Параметры расчетов :
- •Расчет действительного значения индукции в зубце статора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи ярма статора
- •Параметры расчетов :
- •Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока
- •Параметры расчетов :
- •Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима
- •Расчет активного сопротивления фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет активного сопротивления фазы обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет потерь в асинхронном двигателе Расчет основных магнитных потерь (потерь в стали)
- •Параметры расчетов :
- •Расчет поверхностных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пульсационных потерь в стали зубцов статора и ротора и полных магнитных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет механических и вентиляционных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет тока холостого хода и коэффициента мощности холостого хода
- •Параметры расчетов :
- •Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя
- •Расчет коэффициента эквивалентности c1
- •Параметры расчетов :
- •Расчет компонентов комплексного полного сопротивления контура намагничивания
- •Параметры расчетов :
- •Расчет постоянных коэффициентов основного контура г-образной схемы замещения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета рабочих характеристик для различных значений скольжения
- •Оценка степени оптимальности выбора геометрических размеров и размерных соотношений и параметры при критическом скольжении
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пусковых характеристик трехфазного асинхронного двигателя Расчет величин независящих от значения скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Расчет точного значения критического скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
- •Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя
- •Тепловой и вентиляционный расчет Расчет электрических потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет превышения температуры внутренней поверхности сердечника над температурой воздуха внутри двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
- •Параметры расчетов :
- •Вентиляцонный расчет
- •Параметры расчетов :
- •Расчет однослойной обмотки
- •Обоснование и описание конструкции рассчитанного двигателя
- •Список литературы
Параметры расчетов :
-
I1ξ(s=1.0)=80.82 А - Модуль фазного тока статора Г-образной схемы замещения при учете эффекта вытеснения тока (для S=1.0)
-
uп=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
-
a=1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
-
I1ξ(Sкр.пр)=60.17 А - Модуль фазного тока статора Г-образной схемы замещения при учете эффекта вытеснения тока (для Sкр.пр)
-
k'β=1 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной проводимости пазового рассеяния паза статора
-
kу1=1 - Коэффициент укорочения шага обмотки
-
kоб1=0.9598 - Обмоточный коэффициент
-
Z1=36 - Число пазов статора
-
Z2=26 - Число пазов ротора
-
δ=0.45 мм - Величина воздушного зазора
-
CN=0.938 - Коэффициент размерных соотношений зубцовых зон статора и ротора
Расчет пусковых токов при учете эффектов вытеснения тока насыщения для скольжения S=Sкрпред
№ п/п |
Наименование расчетных величин, формулы и пояснения |
Обозна- чение |
Вели- чина |
Размер- ность |
8.54 |
Нелинейная функция характеризующая отношение потока рассеяния при насыщении к потоку рассеяния ненасыщенного асинхронного двигателя (для Sкр.пр) χδ(Sкр.пр)=ƒ(BΦδ(Sкр.пр)) Определяется по рис.8.6 стр.153 [1]. |
χδ(Sкр.пр) |
0.731 |
|
8.55 |
Величина дополнительного раскрытия паза статора (для Sкр.пр) Cэ1(Sкр.пр)=(t1×103-bш(1))/(1-χδ(Sкр.пр)) Cэ1(Sкр.пр)=(0.01335×103-3.5)/(1-0.731)=36.6 мм |
Cэ1(Sкр.пр) |
36.6 |
мм |
8.56 |
Величина уменьшения коэффициента магнтной проводимости пазового рассеяния паза статора, вызванное насышением от полей рассеяния (для Sкр.пр) Δλп1нас=[(hш(1)+0.58×hк(1))/bш(1)]×[Cэ1(Sкр.пр)/(Cэ1(Sкр.пр)+1.5×bш(1))] Δλп1нас=[(0.5+0.58×2.2)/3.5]×[36.6/(36.6+1.5×3.5)]=0.444 |
Δλп1нас |
0.444 |
|
8.57 |
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора при насыщении (для Sкр.пр) λп1нас(Sкр.пр)=λп(1)-Δλп1нас λп1нас(Sкр.пр)=1.119-0.444=0.675 |
λп1нас(Sкр.пр) |
0.675 |
|
8.58 |
Коэффициент дифференциальной проводимости статора (для Sкр.пр) λд1нас(Sкр.пр)=χδ(Sкр.пр)×λд(1) λд1нас(Sкр.пр)=0.731×2.288=1.673 |
λд1нас(Sкр.пр) |
1.673 |
|
8.59 |
Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения (для Sкр.пр) x1нас(Sкр.пр)=x1×(λп1нас(Sкр.пр)+λд1нас(Sкр.пр)+λл(1))/(λп(1)+λд(1)+λл(1)) x1нас(Sкр.пр)=0.899×(0.675+1.673+0.825)/(1.119+2.288+0.825)=0.674 Ом |
x1нас(Sкр.пр) |
0.674 |
Ом |
8.60 |
Относительное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения (для Sкр.пр) x1нас*(Sкр.пр)=(λп1нас(Sкр.пр)+λд1нас(Sкр.пр)+λл(1))/(λп(1)+λд(1)+λл(1)) x1нас*(Sкр.пр)=(0.675+1.673+0.825)/(1.119+2.288+0.825)=0.75 Ом |
x1нас*(Sкр.пр) |
0.75 |
Ом |
8.61 |
Величина дополнительного раскрытия паза ротора (для Sкр.пр) Cэ2(Sкр.пр)=(t2-bш(2))/(1-χδ(Sкр.пр)) Cэ2(Sкр.пр)=(18.38-1.5)/(1-0.731)=62.8 мм |
Cэ2(Sкр.пр) |
62.8 |
мм |
8.62 |
Величина уменьшения коэффициента магнтной проводимости пазового рассеяния паза ротора, вызванное насышением от полей рассеяния (для Sкр.пр) Δλп2нас(Sкр.пр)=(hш(2)/bш(2))×[Cэ2(Sкр.пр)/(Cэ2(Sкр.пр)+bш(2))] Δλп2нас(Sкр.пр)=(0.75/1.5)×[62.8/(62.8+1.5)]=0.488 |
Δλп2нас(Sкр.пр) |
0.488 |
|
8.63 |
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора при насыщении (для Sкр.пр) λп2ξнас(Sкр.пр)=λп2ξ(Sкр.пр)-Δλп2нас(Sкр.пр) λп2ξнас(Sкр.пр)=1.396-0.488=0.908 |
λп2ξнас(Sкр.пр) |
0.908 |
|
8.64 |
Коэффициент дифференциальной проводимости ротора (для Sкр.пр) λд2нас(Sкр.пр)=χδ(Sкр.пр)×λд(2) λд2нас(Sкр.пр)=0.731×2.787=2.037 |
λд2нас(Sкр.пр) |
2.037 |
|
8.65 |
Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом насыщения (для Sкр.пр) x'2ξнас(Sкр.пр)=x'2×(λп2ξнас(Sкр.пр)+λд2нас(Sкр.пр)+λл(2))/(λп(2)+λд(2)+λл(2)) x'2ξнас(Sкр.пр)=1.225×(0.908+2.037+0.334)/(1.408+2.787+0.334)=0.887 Ом |
x'2ξнас(Sкр.пр) |
0.887 |
Ом |
8.66 |
Относительное сопротивление обмотки ротора с учетом насыщения (для Sкр.пр) x'2ξнас*(Sкр.пр)=(λп2ξнас(Sкр.пр)+λд2нас(Sкр.пр)+λл(2))/(λп(2)+λд(2)+λл(2)) x'2ξнас*(Sкр.пр)=(0.908+2.037+0.334)/(1.408+2.787+0.334)=0.724 Ом |
x'2ξнас*(Sкр.пр) |
0.724 |
Ом |
8.67 |
Активная составляющая комплексного коэффициента C1п (для Sкр.пр) C1ап(Sкр.пр)=[r12×(r1+r12)+x12п×(x1нас(Sкр.пр)+x12п)]/(r122+x12п2) C1ап(Sкр.пр)=[1.243×(0.5778+1.243)+38×(0.674+38)]/(1.2432+382)=1.018 |
C1ап(Sкр.пр) |
1.018 |
|
8.68 |
Реактивная составляющая комплексного коэффициента C1п (для Sкр.пр) C1рп(Sкр.пр)=(r1×x12п-r12×x1нас(Sкр.пр))/(r122+x12п2) C1рп(Sкр.пр)=(0.5778×38-1.243×0.674)/(1.2432+382)=0.015 |
C1рп(Sкр.пр) |
0.015 |
|
8.69 |
Модуль комплексного коэффициента C1п (для Sкр.пр) C1п(Sкр.пр)=[C1ап(Sкр.пр)2+C1рп(Sкр.пр)2]½ C1п(Sкр.пр)=[1.0182+0.0152]½=1.018 |
C1п(Sкр.пр) |
1.018 |
|