2. 5. Розрахунок втрат і ккд.

2.5.1. Знаходимо основні магнітни втрати в спинці статора по формулі (2.106) із /1.с.102/

,

де: G_c1 - розрахункова маса сталі спинки статора;

;

Gc1=7,8*10^-6*115*0,97*20,49*3,14(225-20,49)=11,45 кг;

Р_1,0/50 - питомі магнітні витрати; Р_1,0/50 = 2,5 Вт/кг.

Рм.с1=1,7*2,5*1^1,5*1,74²*11,45=147,33 Вт.

2.5.2. Визначаємо основні магнітні втрати в зубцях статора по формулі (2.108) із /1.с.103/

,

де: G_z1 - розрахункова маса сталі зубцевого шару.

,

де: S_n1 - площа паза в штампі. S_n1 = 154,41мм².

Gz1=7,8*10^-6*115*0,97*(19,51*3,14*(145-19,51)-154,41*36)=1,85 кг.

P_м.z1 = 1,7*2,5*2,06²*1,85= 33,36 Вт.

2.5.3. Розраховуємо основні магнітні втрати по формулі (2.111) із /1.с.103/

P_M = P_м.c1 + P_м.z1,

P_M = 147,33+33,36= 180,69 Вт.

4. Обчислюємо електичні втрати в обмотці статора по формулі (2.112) із /1.с.103/

,

Ре1=3*9,6*1,98²=547,43 Вт.

2.5.5. Знаходимо електричні втрати в обмотці ротора із /1.с.103/

де: r₂ і r₂ - активний опір фазних обмоток статора і ротора;

;

r2=4,77*10^-5+2,26*10^-5=7,03*10^-5 Ом.

Ре2=34*340,62²*7,03*10^-5=277,3 Вт.

2.5.6. Визначаємо механічні втрати двигуна по формулі (2.115) із /1.с.104/

,

де: k_T - коефіціент тертя; k_T = 1.

Рмех=1*(1500*10^-3)²*(225*10^-2)⁴=57,66 Вт.

2.5.7. Визначаємо додаткові втрати при номінальному навантаженні двигуна по формулі (2.116) із /1.с.105/

,

Рдод=0,005*8*10³/0,86=46,51 Вт.

2.5.8. Розраховуємо сумарні втрати по формулі (2.117) із /1 с.105/

Р = (180,69+547,43+277,3+57,66+46,51)*10^-3 = 1,1 кВт.

2.5.9. Обчислюємо підведену до двигуна потужність по формулі із /1 с.105/

,

P₁ = 8+1,1=9,1 кВт

2.5.10. Знаходимо ККД двигуна по формулі (2.119) із /1 с.105/

,

η=8/9,1=0,879.

3. Розрахунок характеристик.

1. Розрахунок робочих характеристик аналітичним методом.

3.1.1. Знаходимо розрахунковий опір по формулі (2.120) із /1 с.116/

,

Ŕ=1,2*(((1,98/1,2)*(1+4,53/83,28))²+((3,88/1,2)*(1+4,53/83,28)+4,53/1,2)²)=63,89 Ом.

3.1.2. Визначаємо повну механічну потужність по формулі (2.121) із /1с.116/

P₂ = P₂ + P_дод + Р_мех,

P₂ = 8000 + 46,51 + 57,66=8104 Вт.

3.1.3. Визначаємо величину А по формулі (2.122) із /1 с.116/

,

А=(3*380²/2*8104)-1,98=24,74.

3.1.4. Визначаємо величину В по формулі (2.123) із /1 с.116/

,

В=2*24,74+63,89=113,37.

3.1.5. Розраховуємо ковзання при різних навантаженнях двигуна по формулі (2.124) із /1 с.116/

,

де: ;

с1=1+(3,88/83,28)=1,046.

Sном=(24,74-√24,74²-1,046²*1,2*113,73)/113,73=0,028.

3.1.6. Обчислюємо еквівалентний опір робочого ланцюга схеми заміщення по /1 с.117/

активний по формулі (2.125)

,

rекв=1,046*1,98+(1,046²*1,2/0,028)=48,96 Ом.

індуктивний по формулі (2.126)

,

Хекв=1,046*3,88+1,046²*4,53=9 Ом.

повний по формулі (2.127)

,

Zекв=√48,96²+9²=49,78 Ом.

3.1.7. Знаходимо коефіцієнт потужності в робочому ланцюзі схеми заміщення по формулі (2.128) із /1 с.117/

,

cosφ́2=48,96/49,78=0,9835.

3.1.8. Визначаємо струм в робочому ланцюзі схеми заміщення по /1 с.117/

повний по формулі (2.129)

,

I΄΄2=380/49,78=7,63 A.

активна складова струму по формулі (2.130)

,

I΄΄2a=7,63*0,9835=7,5 A.

реактивна складова струму по формулі (2.131)

,

I΄΄2p=7,63*0,1806=1,34 A.

3.1.9. Розраховуємо струм статора по /1 с.117/

активна складова по формулі (2.132)

де: I_0a - активна складова струму ідеального холостого ходу;

;

Р_е10 - електричні втрати в обмотці статора в режимі холостого ходу по формулі (2.134) із /1 с.107/;

;

I΄0=Iμ=4,38 A;

Pe10=3*4,38²*1,98=113,95 Вт;

І0а=(113,95+180,69)/3*380=0,258 А.

І1а=0,258+7,5=7,76 А.

реактивна складова по формулі (2.135)

де: I0р=Iμ=4,38 A;

I1р=4,38+1,34=5,72 А.

повний струм по формулі (2.136)

,

І1ном=√7,76²+5,72²=9,63 А.

3.1.10. Обчислюємо коефіцієнт потужності асинхронного двигуна по формулі (2.137) із /1 с.117/

,

cosφ1ном=7,76/9,63=0,8.

3.1.11. Визначаємо споживаєму двигуном потужність по формулі (2.138) із /1 с.117/

,

Р1ном=3*380*7,76=8846,4 Вт.

3.1.12 . Знаходимо електромагнітну потужність по формулі (2.139) із /1 с.117/

P_ем = Р₁ - (Р_е1 + Р_М),

P_ем = 8846,4-(180,69+547,33) =8118,4 Вт.

3.1.13. Розраховуємо частоту обертання ротора по формулі (2.140) із /1 с.117/

n_ном = n_1*(1 - S_ном),

n_ном = 1500*(1 - 0,028) = 1463 об/хв

3.1.14. Обчислюємо електромагнітний момент по формулі (2.141) із /1с.118/

,

Мном=9550*8,118/1463=53 Н*м.

3.1.15. Знаходимо ККД двигуна по формулі (2.142)

,

η=8000/8846,4=0,9.

3.1.16. Визначаємо критичне ковзання по формулі (2.143) із /1с.117/

Sкр=1,046*1,2/(3,88+1,046*4,53)=0,145.

3.1.17. Розраховуємо перевантажуючу здібність двигуна по формулі (2.144) із /1с.118/

,

де: ;

Rкр=2*1,98*0,145/1,046*1,2=0,454 Ом.

Мmax/Mном=((0,028/0,145)+(0,145/0,028)+0,454)/(2+0,454)=2,37.

Таблиця. Розрахунок робочих характеристик

P2`	0,25	0,5	0,75	1	1,25
S	0,007	0,013	0,02	0,028	0,037
I1	5,02	6,01	7,69	9,66	11,83
cos1	0,446	0,639	0,747	0,802	0,829
	0,7083	0,899	0,915	0,9	0,894
n2	1489	1480	1470	1458	1444
M2	14,24	26,06	39,1	53,05	67,26
P2	2000	4000	6000	8000	10000
P1	2553,6	4446	6555	8835	11183,4