Число пазов на полюс и фазу. Зубцовое деление статора. Число эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке статора, страница 4

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

Вd * t2 * Ld         0,73 * 21,32 * 160

BZ2 = ------------------- = --------------------------- = 1,8 Тл

bz2 * Lст2 * Кс       8,91 * 160 * 0,97

Ф                           0,0224

Bj max = --------------------- = -------------------------- = 1,22 Тл

2* hj’ * Lст2 * Кс     2 * 0,059 * 0,160 * 0,97

 

где hj’ - расчетная высота

2 + р       D2                 2 + 1       190,15

hj’ = --------*( ------- - hп2 ) = --------- *( ------------ - 32,345)=

3,2*р        2                 3,2 * 1          2

= 0,059 м

Индукция в ярме статора

Ф                               0,0224 

Ва = ------------------------ = --------------------------------- =

2 * ha’ * Lст1 * Кс        2 * 0,04811 * 0,160 * 0,97

= 1,5 Тл где ha’ - расчетная высота ярма статора

Da - D               0,349 - 0,19195

ha’ = ----------- - hп1 = ----------------------- - 0,030415 =                         

2                              2

= 0,04811 м

Магнитное напряжение воздушного зазора

Fd = 1,59 * Bd * d * Kd * 106

где Кd - коэффициент воздушного зазора

Fd = 1,59 * 0,73 * 0,9*10-3 * 1,128 * 106 = 1178,343 А

t1                            16,7

Кd = ------------------ = ------------------------- = 1,128

t1 - g * d           16,7 – 2,1 * 0,9

( bш1 / d )2         (4 / 0,9 )2

g = ---------------- = ----------------- = 2,1

5 + bш1 / d       5 + 4 / 0,9

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

Fz1 = 2 * hz1 * Hz1

BZ2

Bj max

 

 

 

hj

Ва

ha

Fd

Кd

 

 

g

1,8

1,22

0,059

1,5

0,04811

1178,343

1,128

2,1

Тл

Тл

м

Тл

М

А

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

Значение напряженности поля в зубцах Нz2 находим в соответствии с индукциями Bz по кривым намагничи-  вания [с.461; 1] для стали 2013

Fz1 = 2 * 30,415*10-3 * 1520 = 92,462 А

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора

Fz2 = 2 * hz2 * Hz2 = 2 * 32,245*10-3 * 1520 = 98,03 А

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

Fz1 + Fz2              92,462 + 98,03

Кz = 1 + --------------  = 1 + --------------------- = 1,162

Fd                      1178,343

Магнитное напряжение ярма статора

Fa = La * Ha

где La - длина средней линии ярма статора

La = 3,14 * ( Da - ha ) / 2p = 3,14 * (0,349 - 0,04811) / 2 =

= 0,472 м

Fa = 0,472 * 520 = 245,44 А

Магнитное напряжение ярма ротора

Fj = Lj * Hj

где Lj - длина средней магнитной линии

p * (DВ + hj)      3,14 * (0,0803 + 0,02258)

Lj = -----------------  = -------------------------------- = 0,0906 м

2р                                2

где hj - высота стенки ротора

D2 - Dj              190,15 – 80,3

hj = ----------- - hп2 = ------------------- - 32,345 = 0,02258

2                         2

Fj = 0,0906 * 272 = 24,65 А

Cуммарное магнитное напряжение магнитной цепи

Fц = Fd + Fz1 + Fz2 + Fa + Fj

Fц =1178,343+92,462+98,03+245,44+24,65 = 1638,925 А

Коэффициент насыщения магнитной цепи

Км = Fц / Fd = 1638,925 / 1178,343 = 1,391

Намагничивающий ток р * Fц                        1 * 1638,925

Iм = -------------------------- =  -------------------------- = 13,9 А

0,9 * m * w1 * Коб1      0,9 * 3 * 48 * 0,91

Относительное значение

Iм * = Iм / I= 13,9 / 84,175 = 0,165 о.е

Fz1

Fz2

Кz

La

Fa

Lj

hj

Fj

Fц

Км

Iм

Iм *

92,462

98,03

1,162

0,472

245,44

0,0906

0,02258

24,65

1638,925

1,391

13,9

0,165

А

А

м

А

м

м

А

А

А

о.е

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

Параметры рабочего режима

Активное сопротивление фазы обмотки статора

L1              10-6         48,672

r1 = r115 * ----------- = ------ * -------------------- = 0,0672 Ом

qэф * а       41       17,67*10-6 * 1

где r115  = 10-6/41 Ом * м - удельное сопротивление материала обмотки при t = 1150С

L1 = Lср1 * w1

   где Lср1 - средняя длина витка обмотки

Lср1 = 2 * (Lп(1) + Lл(1) )

Lп1 = L1 = 0,160 м где Lп(1) - длина пазовой части

Lл(1) - длина лобовой части

Lл1 = Кл * bкт + 2 * В где В - длина вылета прямолинейной части катушек из торца сердечника В = 0,01

Кл = 1,20 [с.197; 1] таблица 6-19

bкт - средняя ширина катушки

p * (D + hп(1) )             3,14 * (0,19195 + 0,030415)

bкт = ------------------- * b1 =  ------------------------------------- * 

2р                                       2  

* 0,78 = 0,272 м

Lл1 = 1,20 * 0,272 + 2 * 0,01 = 0,347 м

Длина лобовой части катушки

Lвыл1 = Квыл * bкт + В

где Квыл = 0,26 [с.197; 1] таблица 6-19

Lвыл1 = 0,26 * 0,272 + 0,01 = 0,08072 м

Lср1 = 2 * ( 0,160 + 0,347) = 1,014 м

L1 = 1,014 * 48 = 48,672 мм

Относительное значение

I1н                               84,175

r1* = r1 * ------ = 0,0672 * ----------- = 0,0257

U                      220

Активное сопротивление фазы обмотки ротора

2 * rкл

r2 = rc + ------------

D2 где rc - сопротивление стержня

Lc  

rc = rc * -------- * Kr

qc

где rc - удельное сопротивление стержня

rc = 10-6 / 20,5 Ом*м [с.111; 1] таблица 4-1

Lc - длина стержня

Lс = L2 = 0,160 м

Kr =1 - коэффициент увеличения активного сопротив- ления стержня от действия эффекта вытеснения тока

10-6         0,160  

rc = ------- * ------------------- * 1 = 32,195 * 10-6 Ом

20,5      242,42 * 10-6

p * Dкл ср          

rкл = rкл * --------------- 

Z2 * qкл

где rкл - удельное сопротивление материала замыкающего кольца

rкл = 10-6 / 20,5 Ом*м

D кл ср  - средний диаметр замыкающих колец

D кл ср = 0,14972 м

10-6        3,14 * 0,14972  

rкл = ------- * ------------------------- = 0,645 * 10-6 Ом

20,5      28 * 1268,56 * 10-6

p *р                   180 * 2

D = 2 * sin --------- = 2 * sin ------------- = 0,251

Z2                        50

2 * 0,807 * 10-6

r2 = 65,815 * 10-6 + -------------------- = 91,433 * 10-6 Ом

0,2512

Относительное значение

I

r2* ‘ = r2’ * ------ 

U

Приводим r2 к числу витков обмотки статора

4 * m1 * (w1 * Коб1)2

r2 = r2 * ----------------------------- = 91,433 * 10-6 *

Z2

4 * 3 * (45 * 0,91)2

* ---------------------------- = 0,037 Ом

50

140,36

r2* ‘ = 0,037 * --------- = 0,0236

220

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора

¦              w1              Lб

Х1 = 15,8 * -------- * ( ----------- )2 * --------- * (lп * lл * lд)

100           100            p * q   где lп - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

Lб’ = Lб = 0,221 м

h3                   h2              3 * h1           hш1 

lп1 = ------  * Кb + ( --------  + ---------------- + ---------- ) * Kb

          3 * b                b2(1)       b2(1) + 2*bш1        bш1       где h3 = h1(1) - h2

h2 =0;  h3 = h1(1)

h1 = h(1)

r1

L1

Lср1

Lл1

bкт

Lвыл1

 

 

 

 

 

 

r1*

 

 

 

r2

 

 

rc

 

 

rc

 

Lс

 

 

 

 

 

rкл

D

r2* ‘

r2

0,0672

48,672

1,014

0,347

0,272

0,08072

0,0257

57,904 * 10-6

32,195*

10-6

10-6/20,5

0,160

0,645 * 10-6

0,251

0,0236

0,037

Ом

мм

м

м

м

м

Ом

Ом

Ом*м

м

Ом

Ом

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

При укорочении b1 = 0,78

Кb = 0,25 * (1 + 3* Кb‘ )

Кb‘ = 0,25 * (6 *  b1 -1)

Кb‘ = 0,25 * (6 * 0,78 -1) = 0,92

Кb = 0,25 * ( 1 + 3 * 0,92) = 0,94

26,165                      3 * 3,25            1

lп = ------------- * 0,94 + (------------------ + ------ )* 0,92=

3 * 10,5                  10,5 + 2 *  4         4

= 1,5

Коэффициент лобового рассеяния

q

lл1 = 0,34 * -------- * ( Lл - 0,64 * b * t)

Lб

6

lл1 = 0,34 * --------- * (0,347 - 0,64 * 0,78 * 0,301) =

0,160

= 2,51

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

t1

lD1 = ---------------- * x

12 * d * Кd

где x = 2 * Кск’ * Кb - Коб12 * ( t2 / t1)2 * (1+bск2)

где Кск’ = 1,3 [с.201; 1], рис. 6-39

t2 / t1 = 21,32 / 16,7 = 1,277

x = 2 * 1,3 * 0,94 - 0,912 * (1,277)2 * (1 + 02) = 1,094

16,7

lD1 = ----------------------- * 1,094 = 1,5

12 * 0,9 * 1,128

50           48             0,160

Х1 = 15,8 * -------- * ( -------- )2 * ( ----------) * (1,5 +

100         100             1 * 6

+ 2,51 + 1,5 ) = 0,267 Ом

Относительное значение

I1н                      84,175

Х1* = Х1 * -------- = 0,267 * ----------- = 0,102

U                    220   

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора

Х2 = 7,9 * ¦1 * Ld‘ * 10-6 * (lп2 * lл2 * lд2)

h1(2)                 p * b1(2)2                   bш(2) где lп2 = [ ---------- * ( 1 - ------------- )2+ 0,66 - ----------- ] *

3 * b1(2)               8 * qc                    2 * b1(2)

hш(2)                  h’ш(2) * 106

КД + -------- + 1,12 * --------------bш(2)                       I2 где  h1(2)  = 29,813 мм

b1(2) = 10,77 мм

КД  = 1

29,813               3,14 * 10,772                 1,5

lп2 = [ ------------- * ( 1 - ----------------- )2+0,66 - ----------] *

3 * 10,77               8 * 242,42               2 * 10,77  

0,7                1,25 * 10-3 * 106

* 1 + ------- + 1,12 * -------------------- = 3,6 

1,5                      724,85

2,3 * Dкл ср            4,7 * Dкл ср        

lл2 = ----------------- * Lg ----------------Z2’ * Ld‘ * D2           2 * акл  + bкл

2,3 * 0,14972                  4,7 * 0,14972

lл2 = ------------------------ * Lg ------------------------------ =

28 * 0,160 * 0,2242         2 * 0,03139 + 0,04043

= 1,277

t2                         21,32

lд2 = ---------------* x = ----------------------- * 1 = 1,75  

12* d * Kd         12 *  0,9  * 1,128       

å l2 = lп2 + lл2 + lд2 = 3,6 + 1,277 + 1,75 = 6,627

X2 = 7,9 * 50 * 0,160 * 6,627 * 10-6 = 415,67 * 10-6 Ом

Приводим Х2 к числу витков статора

4 * m1 * ( w1 * Коб1)2

Х2 ‘ = X2 * ---------------------------- = 429,491 * 10-6 *

Z2

4 * 3 * ( 45 * 0,91)2

* ------------------------------ = 0,173 Ом

50

Относительное значение

I1н                      140,36

Х2* ‘ = Х2 ‘ * ------- = 0,173 * ----------- = 0,11

U                   220

Расчет потерь

Потери в стали основные

Рст осн1,0/5,0 *( ¦1 / 50)b * (Кда * Ва2 * ma + Kдz * Bz12 * mz1) где Р1,0/5,0 - удельные потери

Кда и Kдz - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали

ma = p * (Da - ha) * ha * Lст1 * Кс * Yc

где ha - высота ярма статора

ha  = 0,5 * (Da - D) - hп1 = 0,5 * (0,392 - 0,25872) - 

- 0,02645 = 0,04019  м

mz1 = hz1 * bz1 cp * Z1 * Lст1 * Кс * Yc

 

Bd * t1 * Ld         0,829 * 0,01354 * 0,221

Вz1 = ------------------ = -------------------------------- = 1,9 Тл

bz1 * Lст1 * Кс        0,00673 * 0,2 * 0,97

Ф                               0,0237

Ba = ----------------------- = --------------------------------- =

2 * ha’ * Lст1 * Кс       2 * 0,04019 * 0,2 * 0,97 

= 1,52 Тл

Da - D             0,392 - 0,25872

ha’= ----------- - hп1= --------------------- - 0,02645=0,04019м 

2                           2

Yс = 7,8 * 103 - удельная масса стали

mz1 = 0,02645 * 0,00673 * 60 * 0,2 * 0,97 * 7,8 * 103 =

= 16,162 кг

ma = 3,14 * (0,392 - 0,04019) * 0,04019 * 0,2 * 0,97 * 7,8

* 103 = 67,182 кг

Рст осн=2,6 * (50/50)1,5 * (1,6 * 1,522 * 67,182 + 1,8 *1,92

* 16,162) = 918,76 Вт

lп

 

 

 

 

 

lл1

 

 

 

 

lD1

 

 

 

 

x

Х1

 

 

Х1*

lп2

 

 

 

 

 

 

lл2

 

lд2

 

å l2

X2

Х2

Х2* ‘

Рст осн Р1,0/5,0  Кда

Kдz

ma

ha

Вz1

Ba

ha

mz1

ma

Рст осн

1,5

2,51

1,5

1,094

0,267

0,102

3,6

1,277

1,75

6,627

415,67 * 10-6

0,173

0,11

2,6

1,6

1,8

0,04019

1,9

1,52

0,4019

16,162

67,182

918,76

Ом

Ом

Ом

Вт/кг

м

Тл

Тл

м

кг

кг

Вт

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

Поверхностные потери в роторе

Рпов 2 = рпов 2 * ( t2 - bш2) * Z2 * Lст2

 

рпов 2  = 0,5 * К 0 2  * ( Z1 * n1 / 10000)1,5 * (B0 2 * t1 * 103 )2

где B0 2 - коэффициент или амплитуда пульсаций ин- дукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ро- тора

B0 2 = b0 2 * Кd  * Вd

где b0 2 = 0,27  рис.6-41 [1]

Вd - индукция в воздушном зазоре

В0 2 = 0,27 * 1,128 * 0,73 = 0,222 Тл рпов 2 = 0,5 * 1,5 * (36 * 3000/10000)1,5 * (0,222*0,0167*

* 103)2 = 365,88 Вт/м2

 

Рпов 2 = 365,88 * (21,32 - 1,5) * 28 * 0,16 * 10-3 = 32,49 Вт

Пульсационные потери в зубцах ротора

Рпул 2 = 0,11 * [( Z1 * n / 1000) * Bпул 2 ]2 * mz2

где Bпул 2  - амплитуда пульсаций индукции

Y * d                    2,1 * 0,9

Bпул 2  = ---------  * Bz2 ср = ---------------- * 1,8 = 0,08 Тл

2 * t2                     2 * 21,32

Bz2 ср - индукция в ярме ротора

mz2 - масса зубцов стали

mz2 = Z2 * hz2 * bz2 ср * Lст2 * Kc * Yc = 28 * 32,245 * 10-3 *

* 0,00891 * 0,16 * 0,97 * 7,8 * 103 = 9,74 кг

36 * 3000

Рпул 2 = 0,11 * ( -------------- * 0,08)2 * 9,74 = 79,98 Вт

1000

Cумма добавочных потерь в стали

Рст дб = Рпов2 + Рпул2 = 32,49 + 79,98= 112,47 Вт

Полные потери в стали

Рст = Рст осн + Рст доб = 655,371 + 112,47 = 767,84 Вт

Механические потери

Рмех = Кт * ( n/10)2 * Dа4

где Кт = 1, т.к. 2р =2 с.208 [1]

Рмех = 1 * (3000/ 10)2 * 0,3494 = 1335,19 Вт

Добавочные потери при номинальном режиме

Рдоб н = 0,005 * Р = 0,005 * (45000/0,9) = 250 Вт

Ток холостого хода двигателя

Iхх = Ö Iхх а2 + Iм2  где Iхх а - активная составляющая тока холостого хода двигателя

Рст + Рмех + Рэх1

Iхх а = ---------------------- 

m * U где Рэх1 - электрические потери в статоре

Рэх1 = 3 * Iм2 * r1 = 3 * 13,9 2 * 0,0672 = 38,95 Вт

767,84 + 1335,19 + 38,95              

Iхх а = ------------------------------------ = 3,25 А

3 * 220

Iхх = Ö 3,242 + 13,92  = 14,27 А

Коэффициент мощности при холостом ходе

cosjxx =   Iхх а / Iхх = 3,25 / 14,27 = 0,228

В0 2

рпов 2

 

 

 Рпов 2

 

 

 

 

 

 Bпул 2

 

mz2

 

Рпул 2

Рст дб

Рст

Рмех

Рдоб н

 

 

 

 

 

Iхх а

Рэх1

 

 

 

Iхх

cosjxx

0,222

365,88

32,49

0,08

9,74

79,98

112,47

767,84

70,6

250

3,25

38,95

14,27

0,228

Тл

 Вт/м2

 

 

Вт

Тл

кг

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

А

Вт

А

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

  Расчет рабочих характеристик

В расчетной практике параллельное включение сопро-  тивлений rм и Хм оказалось удобнее заменить последо- вательно включенными сопротивлениями r12; Х12

Рст осн        655,371  

r12 = ---------- = ------------- = 1,131Ом

m * Iм2     3 * 13,92 

U1н                220

Х12 = ------- - Х1 = ---------- - 0,267 = 15,56 Ом

Iм               13,9

r12 * (r1 + r12) + X12 * (X1 + X12)

Са1 = ----------------------------------------- =

r122 + X122

1,131 * (0,0672 + 1,131) + 15,56 * (0,267 + 15,56)

= -------------------------------------------------------------------- =

1,1312 + 15,562

= 1,0174

(r1 * X12 - r12 * X1)        (0,0672 * 15,56 – 1,131 *

Cр1 = -------------------------- = --------------------------------r122 + X122                    1,1312 + 15,562

* 0,267)

----------- = 0,0031

C1 = Ö Са12 + Cр12  = Ö 1,01742 + 0,00312 = 1,0174

r1 * X12 - r12 * X1

u = arctg ----------------------------------------- = arctg

r12 * ( r1 + r12) + X12 * (X1 + X12)  

0,0672 * 15,56 – 1,131 * 0,267

---------------------------------------------------------------------- =

1,131 * (0,0672 + 1,131) + 15,56 * (0,267 + 15,56)

= arctg 0,003 = 0,1720

Rm = Са1 * r12 + Cр1 * X12 = 1,0174 * 1,131 + 0,0031 *

* 15,56 = 1,2 Ом

Xm = Са1 * X12 - Cр1 * r12 = 1,0174 * 15,56 - 0,0031 * 

* 1,131 = 15,827 Ом

Zm = Ö Rm2 + Xm2  = Ö 1,22 + 15,8272 = 15,873 Ом

cosj 0 = Rm / Zm = 1,2 / 15,873 = 0,0756

sinj 0 = Xm / Zm = 15,827/ 15,873 = 0,9971

I0 = U / Zm = 220 / 15,873 = 13,86 А

I0 - ток холостого хода

I и I - активная и реактивная составляющие тока холостого хода

I0а = I0 * cosj 0 = 13,86 * 0,0756 = 1,048 A

I0р = I0 * sinj 0 = 13,86 * 0,9971 = 13,82 A

I0р -   Iм                13,82 – 13,9

DIр% =   ------------ * 100% = --------------- * 100% = 0,58%

I0р                                  13,82       

 

Вычисление полного сопротивления основного 

  контура   точной Г - образной схемы замещения

Определяем постоянные коэффициенты а’ = Ca12 - Cp12 = 1,01742 - 0,00312 = 1,0351

b’ = 2 * Ca1 * Cp1 = 2 * 1,0174 * 0,0031 = 0,00631

a0 = Ca1 * r1 + Cp1 * X1 + b’ * X2’ = 1,0174 * 0,0672 +

+ 0,0031 * 0,267 + 0,00631 * 0,34 = 0,0713

b = Ca1 * X1 - Cp1 * r1 + a’ * X2’ = 1,0174 * 0,267 - 0,0031 *

* 0,0672 + 1,0351 * 0,34 = 0,623 

Вычисляем предварительное значение номинального  скольжения

Sн = r2’* = 0,0181

r12

Х12

Са1

Cр1

C1

 

u

Rm

Xm

 

Zm

 

cosj 0 sinj 0

I0

 

 

 

I 

I

 

DIр%

а’

b’

a0

b

Sн

1,131

15,56

1,0174

0,0031

1,0174

0,1720

 

 

 

 

1,2

15,827

15,873

0,0756

0,9971

13,86

1,048

13,82

0,58

1,0351

0,00631

0,0713

0,623

0,0181

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

А

А

А

%

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

Расчитываем величины зависящие от скольжения

Rs = a0 + a’ * r2’ / S = 0,0713 + 1,0351 * 0,0473 / 0,0181 =

= 2,778 Ом

Xs = b - b’ * r2’ / S = 0,623 - 0,00631 * 0,0473 / 0,0181 =

= 0,607 Ом

Zs = Ö Xs2 + Rs2 = Ö 0,6072 + 2,7782 = 2,843 Ом

cosj2’ = Rs / Zs = 2,778 / 2,843 = 0,9771

sinj2’ = Xs / Zs = 0,607 / 2,843 = 0,214

Значение фазного тока ротора в Г – образной схеме замещения

I2’’ = U / Zs = 220 / 2,843 = 77,383 А

Активная и реактивная составляющие этого тока

I2a’’ = I2’’ * cosj2’ = 77,383 * 0,9771 = 75,611 А 

I2p’’ = I2’’ * sinj2’ = 77,383 * 0,214 = 16,56 А

Активная и реактивная составляющие фазного тока статора

Ia1 = I0a + I2a’’ = 1,048 + 75,611 = 76,66 А

Ip1 = I0p + I2p’’ = 13,82 + 16,56 = 30,38 А

Модуль фазного тока статора

I1 = Ö Ia12 + Ip12  = Ö 76,662 + 30,382 = 82,46 А

Приведенное к статору значение фазного тока ротора в Т- образной схеме замещения

I2’ = C1 * I2’’ = 1,0174 * 77,383 = 78,73 А

Активная мощность на входе асинхронного двигателя

Р1 = 3*U * I * 10-3 = 3 * 220 * 76,66 * 10-3= 50,6 КВт

Электрические потери в обмотках статора и ротора

э1 = 3*I12 * r1 *10-3 = 3 * 82,462*0,0672*10-3= 1,37 КВт

э2 = 3 * (I2’ )2 * r2 * 10-3 = 3 * 78,732 * 0,0473 * 10-3

= 0,88 КВт

Добавочные потери в двигателе

доб = DРдоб н *(I1 / I1 н рас)2 = 0,250* (84,175 / 82,46)2 =

= 0,261 КВт

Суммарные потери в асинхронном двигателе

åDР = DРэ1 + DРэ2 + DРст + DРмех + DРдоб= 1,37+ 0,88+

+ 0,76784 + 1,3352 + 0,261 = 4,614 КВт

Мощность на валу асинхронного двигателя

Р2 = Р1 - åDР = 50,6 – 4,614 = 45,986 КВт

КПД двигателя

h =1 - (åDР / Р1 ) = 1 - ( 4,614 / 50,6) = 0,909

Коэффициент мощности

cosj = Ia1 / I1 = 76,66 / 82,46  = 0,93

Угловая скорость вращения ротора

W2 = 2*p * ¦1 * (1-S) / р = 2 * 3,14 * 50 * (1-0,0181) / 1 =

= 308,32 рад/с

Момент на валу

М2 = Р2 * 103 / W2 = 45,986 * 103 / 308,32 = 149,15  Н*м

Оценка степени оптимальности выбора геометричес-  ких размеров магнитопровода асинхронного двигателя и размерных соотношений его участков

I0* = I0 / I = 13,86 / 84,175 = 0,165

hн - hн пред               0,909 - 0,9

Dhн% = -------------- * 100% = ---------------- *100%= 0,99%

hн                        0,909 

cosjн - cosjпред             0,93 - 0,9

Dcosjн % = ------------------------*100% = ----------* 100% =

cosjн                         0,93

= 3,2%

В правильно спроектированном двигателе

Dhн% = 0,99 > 0 - верно

Dcosjн % = 3,2 > 0 - верно

0 < I0* = 0,165 < 2 - верно

Rs

Xs

Zs

cosj2 sinj2’’

I2’’ 

I2a’’

I2p’’ 

Ia1

Ip1

 

 

I1

 

 

 

I2

Р1

 

 

э1

э2

 

 

 

доб

 

 

åDР

Р2

 

 

h

cosj 

W2

М2

 

 

 

 

I0*

Dhн%

Dcosjн %

2,778

0,607

2,843

0,9771

0,214

77,383

75,611

16,56

76,66

30,38

82,46

78,73

50,6

1,37

0,88

0,261

4,614

45,986

0,909

0,93

308,32

149,15

0,165

0,99

3,2

Ом

Ом

 Ом

А

А

А

А

А

А

А

КВт

КВт КВт

КВт

КВт

КВт

рад/с

Н*м

%

%

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

Расчет пусковых характеристик

Подробный расчет для скольжения S=1

Приведенная высота стержня ротора

x = 63,61 * hc(2) * ÖS * 10-3 = 63,61 * 30,395 * Ö1 * 10-3 =

= 1,933

По рисунку 2 [2] определяем нелинейную функцию j;

j = 0,77

Глубина проникновения тока в стержень обмотки рото- ра

hc(2)           30,395

hr (2) = ----------- = ------------ = 17,17 мм

1 + j         1 + 0,77

Площадь поперечного сечения стержня ротора

qc(2) = 242,42 мм2

Условное нижнее закругление паза ротора

( b2 (2) - b1(2) ) * ( hr (2) - 0,5 * b2(2) )

br (2)  = b2 (2) - --------------------------------------------- = 10,77 h1 (2)

(10,77 – 5,82) * (17,17 - 0,5 * 10,77)

- ------------------------------------------------ = 8,13 мм

22,1

Площадь проникновения тока в стержень

p * b2(2)2

qr (2) = ------------ + 0,5*( b2 (2) + br (2) ) * ( hr (2) - 0,5 * b2(2) ) =

8

3,14 * 10,772

= ----------------- + 0,5 * (10,77 + 8,13)*(17,17 - 0,5*10,77)=

= 156,9 мм2

Коэффициент учитывающий увеличение активного сопротивления пазовой части стержня ротора при  действии эффекта вытеснения тока

Кr = qc(2) / qr (2) = 242,42 / 156,9 = 1,545

Коэффициент учитывающий увеличение активного сопротивления фазы ротора

rc * ( Кr -1)             32,195 * (1,545 - 1)

КR = 1 + ----------------- = 1 + -------------------------- = 1,303

r2                              57,904

Приведенное  к статору значение активного сопротив- ления фазы ротора

r2 x = KR * r2 = 1,303 * 0,0473 = 0,0616 Ом

Коэффициент демпфирования

КД = j‘; j‘ = 0,78 рис. 3 [2]

Коэффициент приведенного тока

6 * W1 * Коб1        6 * 48 * 0,91

ui = ------------------- = --------------------- = 9,36

Z2                        28

Номинальный фазный ток ротора

I = ui * I’ = 9,36 * 78,73 = 736,91 А

Прогнозируемое значение тока ротора в пусковом ре- жиме

I2 = Iп пред * I* е-0,05 / S = 7 * 736,91 * е-0,05 / S = 5158,39 *

* е-0,05 / S = 4906,91 А

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения тока

h1(2)                p * b2(2)2                     bш(2)

lп2 x = [ ----------- * ( 1 - ------------ )2 + 0,66 - ----------- ] *

3* b2(2)              8 * qc(2)                    2 * b2(2)

 

              hш(2)                  hш(2)’                   20,12   

* КД + --------- + 1,12 * --------- * 103 = [ ------------ *

bш(2)                    I2                    3 * 7,3

3,14 * 7,32                       1,5                        0,7

* ( 1 - ----------------- )2 + 0,66 - ----------- ] * 0,92 + ------ +

8 * 126,5                    2 * 7,3                     1,5

0,3 * 103

+ 1,12 * ------------- =

2258,75 

Коэффициент, характеризующий изменение индук- тивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока

lп2x + lл2 + lд2         1,61 + 0,373 + 2,537

КХ = ---------------------- = ------------------------------ = 0,794

lп2 + lл2 + lд2        2,78 + 0,373 + 2,537   

Значение приведенного к статору индуктивного сопро- тивления рассеяния фазы ротора

Х’2x = КХ * Х2’ = 0,794 * 0,918 = 0,729 Ом

Предварительное значение критического скольжения

С1 * r2’                    1,0331 * 0,208

Sкр пред = ------------------------------ = ---------------------------Ö r12 + ( X1 + C1 * X2’ )2      Ö 0,30252 + (0,676 +

----------------------- = 0,13

+ 1,0331 * 0,918)2

Коэффициенты

a’ = Ca12 - Cp12 = 1,0332 - 0,01262 = 1,0669

b’ = 2Ca1 * Cp12 = 2 * 1,033 * 0,0126 = 0,026

a0 = Ca1 * r1 + Cp1 * X1 + b’ * Х’2x = 1,033 * 0,3025 +

+ 0,0126 * 0,676 + 0,026 * 0,729 = 0,34

  b = Ca1 * X- Cp1 * r1 + a’ * Х’2x = 1,033 * 0,676 - 0,0126 *

* 0,3025 + 1,0669 * 0,729 = 1,472

RS = a0 + a’ * r’2x /S = 0,34 + 1,0669 * 0,256 /1 = 0,613Ом

XS = b - b’ * r’2x / S = 1,472 - 0,026 * 0,256 /1=1,465 Ом

ZS = Ö RS2 + XS2  = Ö 0,6132 + 1,4652 =  1,5881 Ом

cosj2’ = RS / ZS = 0,613 / 1,5881= 0,386

sinj2’ = XS / ZS = 1,465 / 1,5881 = 0,923

I2’’ = U / ZS = 220 / 1,5881 = 138,53 А

I2a’’ = I2’’ * cosj2’ = 138,53 * 0,386 = 53,47 А

I2p’’ = I2’’ * sinj2’ = 138,53 * 0,923 = 127,86 А

Ia1 = I0a +Ia2’’ = 0,691 + 53,47 = 54,161 А

Ip1 = I0p + Ip2’’ = 10,152 + 127,86 = 138,012 А

I1 = Ö Ia12 + Ip12  = Ö 54,1612 + 138,0122 = 148,26 А

При S=1   Ккас = 1,35

Прогнозируемое значение фазного тока статора при  пуске с учетом вытеснения тока и насыщения

I1 нас пр = Кнас * I1 = 1,35 * 148,26 = 200,151 А

Средняя МДС обмотки отнесенная к одному пазу ста- тора

I1 нас пр * Uп1                                   Z1

Fп ср = 0,7 * ------------------ * ( Кb + Ку * Коб1 * —------ ) = а                                            Z2

200,151 * 34                                               54

=0,7*----------------- * ( 0,92 + 0,93969 * 0,90191 *----- ) =

3                                                         44

= 3112,425 А

Коэффициент СN

СN = 0,64+ 2,5 * Öd / ( t1 + t2 )= 0,64+ 2,5 * Ö0,45/(12,92 +

+ 15,795)  = 0,953

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном- зазоре

Fп ср * 10-3        3112,425 * 10-3

Br ф = ---------------- = ------------------------ = 4,536 Тл

1,6 * d * CN     1,6 * 0,45 * 0,953

Определяем значение функции Âd

Âd = 0,52 [ рис. 6 -Л2]

Значение дополнительного раскрытия паза

К1 = ( t1 - bш(1) ) * ( 1 - Âd ) = (12,92 - 3) * (1 - 0,52) =

= 4,762 мм

Уменьшение коэффициента проводимости пазового рассеяния трапециидального полузакрытого паза статора

hш1 + 0,58 * h(1)’              K1

Dlп1 нас = ----------------------  * ------------------- =

bш(1)               K1 + 1,5 * bш1

0,5 + 0,58 * 2,26                4,762   

= --------------------------- * ---------------------- = 0,31

3                      4,762 + 1,5 * 3

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора при насыщении находится по зависимости      

lп1 нас = lп1 - Dlп1 нас = 1,42 - 0,31 = 1,11

Коэффициент дифференциальной проводимости

lд1 нас = Âd * lд1 = 0,52 * 2,168 = 1,1274

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом   насыщения

lп нас + lд нас + lЛ1      1,11 + 1,1274+0,593

Х1 нас = Х1 * ------------------------- = --------------------------- *

lп1 + lд1 + lЛ1         1,42 + 2,168 + 0,593  

* 0,676  = 0,458 Ом

Относительное значение

Х1 нас          0,458

Х1 нас* = ------------ = ----------- = 0,678

Х1            0,676

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом вытеснения тока и насыщения рассчитывается по такой же методике

К2 = ( t2 - bш(2) ) * ( 1 - Âd ) = (15,795 - 1,5) * (1 - 0,52) =

= 6,862

hш(2)              K2             0,7          6,862

Dlп2 нас = ----------  * --------------- = ------- * -------------- =

bш(2)          К2 +  bш2       1,5       6,862 + 1,5

= 0,383

lд2 нас = Âd * lд2 = 0,52 * 2,537 = 1,319

lп2x нас + lд2 нас  + lЛ2

Х2x нас’ = Х2’ * ------------------------------

lп2 + lд2 + lЛ2

 

lп2x нас = lп2x - Dlп2 нас = 1,61 - 0,383 = 1,227

1,227 + 1,319 + 0,373

Х2x нас’ = 0,918 * ---------------------------- =  0,471 Ом

2,78 + 2,537 + 0,373

Относительное значение

Х2x нас’       0,471 

Х2x нас’ * = ---------- = ---------- = 0,513

Х2’        0,918

Сопротивление взаимной индукции

Х12П = Км * Х12 = 1,3 * 20,893 = 27,161 Ом

Вычисляем активные и реактивные сопротивления и  

модуль коэффициента С1 при учете насыщения

              r12 * ( r1 + r12) + X12П * ( X1нас + Х12П)

С1аП = -------------------------------------------------- =

r122 + X12П2

1,184 * (0,3025 + 1,184) + 27,161 * (0,458 + 27,161)

= --------------------------------------------------------------------- =

1,1842 + 27,1612

= 1,0173

r1 * X12П - r12 * X1нас        0,3025 * 27,161 С1рП = ----------------------------- = -----------------------r122 + X12П2              1,1842 + 27,1612

- 1,184 * 0,458

-------------------- = 0,01038

С = Ö С1аП2+  С1рП2 =  Ö 1,01732 + 0,010382  = 1,0174

Значение фазного тока статора в период пуска при учете эффектов вытеснения тока и насыщения рассчитывается по точной Г - образной электрической схеме замещения

R= С1аП  * r12 + С1рП * X12П =1,0173 * 1,184 + 0,01038 *

* 27,161 = 1,486 Ом

Х = С1аП  * X12П - С1рП * r12 = 1,0173 * 27,161 - 0,01038*

* 1,184 = 27,619 Ом

Z = Ö R2 +  Х2 = Ö 1,4862 + 27,6192  = 27,659 Ом

I = U / Z = 220 / 27,659 = 7,954 А

cosj0П = RmП / ZmП = 1,486 / 27,659 = 0,0537

sinj0П = ХmП / ZmП = 27,619 / 27,659 = 0,9986

I0аП = I * cosj= 7,954 * 0,0537 = 0,427 А

IорП = I * sinj = 7,954 * 0,9986 = 7,943 А

a’П = С1аП2 - С1рП2 = 1,01732 - 0,010382 = 1,0348

b’П = 2 * С1аП * С1рП = 2 * 1,0173* 0,01038 = 0,0211

анас1аП* r1 + С1рП * Х1нас + b’П * Х2x нас =1,0173*0,3025 +

+ 0,01038 * 0,458 + 0,0211 * 0,471 = 0,322

bнас = С1аП * Х1нас - С1рП * r1 + a’П * Х2x нас = 1,0173*0,458 - 0,01038 * 0,3025 + 1,0348 * 0,471 = 0,95

 

Rs нас = анас + а’П * r2x‘/s=0,322+1,0348*0,256/1=0,587 Ом

   Xs нас = bнас-b’П* r2x‘/ s=0,95-0,0211*0,256/1=0,9446 Ом

Zs нас = Ö Rs нас2 + Xs нас2 =  Ö 0,5872 + 0,94462 = 1,11 Ом

cosj2 нас = Rs нас / Zs нас = 0,587 / 1,11 = 0,529

sinj2 нас = Xs нас / Zs нас = 0,9446 / 1,11 = 0,851

I2’’нас = U / Zs нас = 220 / 1,11 = 198,198 А

I2 а нас’’ =  I2 нас ‘’ * cosj2 нас = 198,198 * 0,529 = 104,85 А

I2 р нас’’ =  I2 нас ‘’ * sinj2 нас = 198,198 * 0,851 = 168,67 А

I1 а нас = I0 а П + I2 а нас’’ = 0,427 + 104,85 = 105,277 А

I1 р нас = I0 р П + I2 р нас’’ = 7,943 + 168,67 = 176,613 А

I1 нас = Ö I1 а нас2 +  I1 р нас2 =  Ö 105,2772 + 176,6132 =

= 205,61 А

Далее согласно методу последовательных приближений, осуществляется основная проверка правильности составления прогноза.

Эта проверка заключается в вычислении ошибки расчета.

I1 нас - I1 нас пр                  205,61 - 200,151

DI1 нас % = ------------------ * 100% = ----------------------- *

I1 нас                                205,61

* 100%  = 2,66%

Относительное значение пускового тока статора

I1 П* = I1 нас / I1 н = 205,61 / 36,61 = 5,62

Номинальный эквивалентный момент

p * m                      r2’              3 * 3

МЭМ н =  ------------ * ( I2 н’ )2 * -------- = ---------------- *

2 * p * ¦1                    sн        2 * 3,14 * 50

0,208

* 32,812 * ----------- = 185,487 Н*м

0,0346

p * m                         r2x             3 * 3

МП ЭМ = ------------ * ( I2 нас’ )2 * -------- = ---------------- *

2 * p * ¦                         s       2 * 3,14 * 50

0,256

* 201,652 * ----------  = 298,37 Н*м

1

I2нас = С* I2’’нас = 1,0174 * 198,198 = 201,65 А

Относительное значение пускового момента

МП* = МП ЭМ / МЭМ н = 298,37 / 185,487 = 1,61

x

hr (2)

br (2)

qr (2)

 

 

 

 

 

 

Кr

КR

 

 

 

 

r2 x

 

j‘

ui

 

 

 

I

 

 

 

I2

 

 

 

lп2 x

1,933

17,17

8,13

156,9

1,545

1,303

0,0616

0,78

9,36

736,91

4906,81

1,687

мм

 мм

 мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом

А

А

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном- зазоре

Fп ср * 10-3        6724,73 * 10-3

Br ф = ---------------- = ------------------------ = 4,556 Тл

1,6 * d * CN     1,6 * 0,9 * 1,025

Определяем значение функции Âd

Âd = 0,52 [ рис. 6 -Л2]

Значение дополнительного раскрытия паза

К1 = ( t1 - bш(1) ) * ( 1 - Âd ) = (16,7 – 4) * (1 - 0,52) =

= 6,096 мм

Уменьшение коэффициента проводимости пазового

Рассеяния трапециидального полузакрытого паза статора

hш1 + 0,58 * h(1)’              K1

Dlп1 нас = ----------------------  * ------------------- =

bш(1)               K1 + 1,5 * bш1

1 + 0,58 * 3,25               6,096   

= --------------------------- * ---------------------- = 0,363

4                     6,096 + 1,5 * 4

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора при насыщении находится по зависимости      

lп1 нас = lп1 - Dlп1 нас = 1,5 - 0,363 = 1,137

Коэффициент дифференциальной проводимости

lд1 нас = Âd * lд1 = 0,52 * 1,5 = 0,78

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом   насыщения

lп нас + lд нас + lЛ1      1,137 + 0,78+2,51

Х1 нас = Х1 * ------------------------- = --------------------------- *

lп1 + lд1 + lЛ1          1,5 + 1,5 + 2,51  

* 0,267  = 0,215 Ом

Относительное значение

Х1 нас          0,215

Х1 нас* = ------------ = ----------- = 0,803

Х1             0,267

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом вытеснения тока и насыщения рассчитывается по такой же методике

К2 = ( t2 - bш(2) ) * ( 1 - Âd ) = (21,32 - 1,5) * (1 - 0,52) =

= 9,514

hш(2)              K2             0,7           9,514

Dlп2 нас = ----------  * --------------- = ------- * -------------- =

bш(2)          К2 +  bш2       1,5     9,514 + 1,5

= 0,403

lд2 нас = Âd * lд2 = 0,52 * 1,75 = 0,91

lп2x нас + lд2 нас  + lЛ2

Х2x нас’ = Х2’ * ------------------------------

lп2 + lд2 + lЛ2

 

lп2x нас = lп2x - Dlп2 нас = 1,687 - 0,403 = 1,284

1,284 + 0,91 + 1,277

Х2x нас’ = 0,34  * ---------------------------- =  0,178 Ом

3,6 + 1,75 + 1,277

Относительное значение

Х2x нас’       0,178 

Х2x нас’ * = ---------- = ---------- = 0,524

Х2’          0,34

Сопротивление взаимной индукции

Х12П = Км * Х12 = 1,391 * 15,56 = 21,644 Ом

Вычисляем активные и реактивные сопротивления и  модуль коэффициента С1 при учете насыщения

Br ф

 

 

Âd

К1

 

 

 

 

 

Dlп1 нас

 

 

 

 

 

lп1 нас

 

 

lд1 нас

 

 

 Х1 нас

 

 

Х1 нас*

 

К2

 

 

Dlп2 нас

 

 

lд2 нас

 

 

 

 

lп2x нас

 

 Х2x нас

 Х2x нас’ *

Х12П

4,556

0,52

6,096

0,363

1,137

0,78

0,215

0,803

9,514

0,403

0,91

1,284

0,178

0,524

21,644

Тл

мм

Ом

Ом

 Ом

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

r12 * ( r1 + r12) + X12П * ( X1нас + Х12П)

С1аП = -------------------------------------------------- =

r122 + X12П2

1,131 * (0,0672 + 1,131) + 21,644 * (0,215 + 21,644)

= --------------------------------------------------------------------- =

1,1312 + 21,6442

= 1,01

r1 * X12П - r12 * X1нас        0,0672 * 21,644 С1рП = ----------------------------- = -----------------------r122 + X12П2              1,1312 + 21,6442

- 1,131 * 0,215

-------------------- = 0,00258

С = Ö С1аП2+  С1рП2 =  Ö 1,012 + 0,002582  = 1,01

Значение фазного тока статора в период пуска при учете эффектов вытеснения тока и насыщения рассчитывается по точной Г - образной электрической схеме замещения

R= С1аП  * r12 + С1рП * X12П = 1,01 * 1,131 + 0,00258 *

* 21,644 = 1,198 Ом

Х = С1аП  * X12П - С1рП * r12 = 1,01 * 21,644 - 0,00258 *

* 1,131 = 21,858 Ом

Z = Ö R2 +  Х2 = Ö 1,1982 + 21,8582  = 21,89 Ом

I = U / Z = 220 / 21,89 = 10,05 А

cosj0П = RmП / ZmП = 1,198 / 21,89 = 0,0547

sinj0П = ХmП / ZmП = 21,858 / 21,89 = 0,9985

I0аП = I * cosj= 10,05 * 0,0547 = 0,55 А

IорП = I * sinj = 10,05 * 0,9985 = 10,035 А

a’П = С1аП2 - С1рП2 = 1,012 - 0,002582 = 1,02

b’П = 2 * С1аП * С1рП = 2 * 1,01* 0,00258 = 0,0052

анас1аП* r1 + С1рП * Х1нас + b’П * Х2x нас =1,01 * 0,0672 +

+ 0,00258 * 0,215 + 0,0052 * 0,178 = 0,0694

bнас = С1аП * Х1нас - С1рП * r1 + a’П * Х2x нас = 1,01 * 0,215 - 0,00258 * 0,0672 + 1,02 * 0,178 = 0,399

 

Rs наснас + а’П * r2x‘/s=0,0694 + 1,02*0,0616/1=0,132 Ом

   Xs нас = bнас-b’П* r2x‘/s= 0,399-0,0052*0,0616/1=0,3987 Ом

Zs нас = Ö Rs нас2 + Xs нас2 =  Ö 0,1322 + 0,39872 = 0,42 Ом

cosj2 нас = Rs нас / Zs нас = 0,132 / 0,42 = 0,314

sinj2 нас = Xs нас / Zs нас = 0,3987 / 0,42 = 0,9493

I2’’нас = U / Zs нас = 220 / 0,42 = 523,81 А

I2 а нас’’ =  I2 нас ‘’ * cosj2 нас = 523,81 * 0,314 = 164,48 А

I2 р нас’’ =  I2 нас ‘’ * sinj2 нас = 523,81 * 0,9493 = 497,25 А

I1 а нас = I0 а П + I2 а нас’’ = 0,55 + 164,48 = 165,03 А

I1 р нас = I0 р П + I2 р нас’’ = 10,035 + 497,25 = 507,29 А

I1 нас = Ö I1 а нас2 +  I1 р нас2 =  Ö 165,032 + 507,292 =

= 533,45 А

Далее согласно методу последовательных приближений, осуществляется основная проверка правильности составления прогноза.

Эта проверка заключается в вычислении ошибки расчета.

I1 нас - I1 нас пр                  533,45 – 590,772

DI1 нас % = ------------------ * 100% = ----------------------- *

I1 нас                                533,45

* 100%  = - 10,7 %

Допустимое отклонение ± 10%

Относительное значение пускового тока статора

I1 П* = I1 нас / I1 н = 533,45 / 82,46 = 6,47

Номинальный эквивалентный момент

p * m                      r2’              1 * 3

МЭМ н =  ------------ * ( I2 н’ )2 * -------- = ---------------- *

2 * p * ¦1                    sн        2 * 3,14 * 50

0,0473

* 78,732 * ----------- = 134,76 Н*м

0,0181

p * m                         r2x             1 * 3

МП ЭМ = ------------ * ( I2 нас’ )2 * -------- = ---------------- *

2 * p * ¦                         s       2 * 3,14 * 50

0,0616

* 529,052 * ----------  = 164,72 Н*м

1

I2нас = С* I2’’нас = 1,01 * 523,81 = 529,05 А

Относительное значение пускового момента

МП* = МП ЭМ / МЭМ н = 43,7 / 22,1 = 1,98

С1аП

С1рП

С

R

Х

Z

 

I

 

 cosj sinj

 

I0аП

IорП

a’П

b’П

анас

bнас

Rs нас

 Xs нас

 

 Zs нас cosj2 нас sinj2 нас

I2’’нас

I2 а нас’’

I2 р нас’’

I1 а нас

I1 р нас

I1 нас

 

 

 

 

 

 

 

 

DI1 нас %

I1 П*

МЭМ н

МП ЭМ

 

 

I2нас

МП*

1,01

0,00258

1,01

1,198

21,858

21,89

10,05

0,0547

0,9985

0,55

10,035

1,02

0,0052

0,0694

0,399

0,132

0,3987

0,42

0,314

0,9493

523,81

164,48

497,25

165,03

507,29

533,45

- 8,9

6,47

134,76

43,7

529,05

1,98

Ом

Ом

Ом

А

А

 А

Ом Ом

Ом

А

А

 А

 А

 А

А

%

Н*м

Н*м

А

256

257

258

259

260

261

262

263

264

Тепловой и вентиляционный расчеты асинхронного двигателя

Превышение температуры внутренней поверхности сердечнита статора над температурой воздуха внутри двигателя

Р’эп1 + Рст осн

DUпов 1  = К * ------------------- ;

p * D * L1 * a1

Потери в пазовой части

2 * L1                              2 * 0,16

Р’эп1 = Кр * Рэ1 * ----------- = 1,07 * 1370* ------------ =

Lср1                              1,014

= 462,61 Вт где  Кр = 1,07 для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости F

462,61+ 655,371

DUпов 1 = 0,22 * ----------------------------------- = 15,460 С

3,14 * 0,19195 * 0,16 * 165 где К = 0,22 таблица 6-30, с. 237 [1]

a1 = 165 рис. 6-59, с.235 [1]

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора

Р’эп1                 bиз1             b1 + b2

DUиз,п 1 = ------------------ * ( ----------- + ------------------ ) =

Z1 * Пп1 * L1            lэкв                  16 * l‘экв

462,61                0,4 * 10-3     (15,1 + 10,5)*10-3

= ----------------------- * ( ------------- + -----------------------) =

36 * 0,08643 * 0,16        0,16               16 * 1,3 

= 3,47 0 С

Пп1 = 2 * hп1 + b1 + b2 = 2 * 30,415 + 15,1 + 10,5 =

= 86,43 мм

lэкв = 0,16 Вт (м * 0 С)

для d / dиз = 1,5 / 1,585 = 0,946

находим l‘экв = 1,3 рис. 6-62, с.237 [1]

Перепад температуры по толщине изоляции лобовой

Части

Р’эл1                 bиз,л1                hп1

DUиз,л 1 = -------------------- * ( ----------- + ------------------ ) =

2 * Z1 * Пл1 * L1         lэкв                  12 * l‘экв

1003,29                       30,415 * 10-3 

= ---------------------------- * ( 0 + ------------------ ) =1,960 С

2 * 36 * 0,08643 * 0,16               12 * 1,3 

2 * Lл1                               2 * 0,347

Р’эл1 = Кр * Рэ1 * ------------- = 1,07 * 1370 * ----------------=

Lср1                                   1,014

= 1003,29 Вт

Пл1 = Пп1 = 86,43 мм

bиз,л1 = 0

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины

К *  Р’эл1                   0,22 * 1003,29

DUпов л1  =  ---------------------------  = ------------------------2* p * D * L выл1 * a1       2 * 3,14 * 0,19195 *

-------------------- = 13,750 С

0,08072 * 165

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины

( DUпов1 + DUиз п1 ) * 2 * L1         ( DUиз л1 + DUпов л1)*

DU’1 = ----------------------------------- + -------------------------Lср1                                   Lср1

 

Р’эп1

 

 

 

 

DUпов1

 

 

 

 

 

 

DUиз,п 1

Пп1

 

 

DUиз,л

 

 

 

 

Р’эл11

 

 

 

 

 

 

 

 

DUповл1

 

 

 

 

 

 

DU’1

462,61

15,46

3,47

86,43

1,96

1003,29

13,75

16,73

Вт

0 С

0 С

мм

0 С

Вт

0 С

0 С