Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования Российской Федерации
Алтайский Государственный Технический Университет
им. И.И.Ползунова
Кафедра ЭиТОЭ
РАСЧЕТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Вариант 17
Выполнил студент группы Э- 91 И.К. Редкус
Проверил д.т.н., профессор Н.П. Воробьев
Барнаул 2012г.
Содержание
|
1. |
Выбор главных размеров........................................................................... |
3 |
|
2. |
Определение и площади поперечного сечения провода обмотки статора…………………………………….................................. |
5 |
|
3. |
Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора……………………………………………………………................ |
8 |
|
4. |
Расчет ротора.............................................................................................. |
11 |
|
5. |
Расчет магнитной цепи.............................................................................. |
15 |
|
6. |
Параметры рабочего режима..................................................................... |
19 |
|
7. |
Расчет потерь.............................................................................................. |
24 |
|
8. |
Расчет рабочих характеристик.................................................................. |
27 |
|
9. |
Расчет пусковых характеристик................................................................ |
31 |
|
10. |
Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния................................................................. |
36 |
|
11. |
Тепловой расчет.......................................................................................... |
43 |
|
12. |
Список литературы..................................................................................... |
46 |
Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Техническое задание
Спроектировать асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором P2 = 37 кВт 2p = 4 конструктивное исполнение исполнение по способу защиты способ охлаждения климатическое исполнение и категория размещения класс нагревостойкости изоляции
1 Выбор главных размеров
1.1) Высота оси вращения (предварительно) по рисунку 9.18, а /2, с. 343/
(см. таблицу 9.8 /2, с. 344/).
1.2) Внутренний диаметр статора
по таблице 9.9 /2 , с. 344/.
1.3) Полюсное деление
1.4) Расчетная мощность /2 , с. 344, (9.4)/
( - по рисунку 9.20 /2, с. 345/) ,
( и - по рисунку 9.21, а /2, с. 345/).
1.5) Электромагнитные нагрузки (предварительно по рисунку 9.22, б
/2, с. 346/)
;
1.6) Обмоточный коэффициент (предварительно для двухслойной обмотки ).
1.7) Расчетная длина магнитопровода /2, с. 348, (9.6)/
/2, с. 348, (9.5)/
1.8) Коэффициент длины
Значение находится в допустимых пределах:
2 Определение , и площади поперечного
сечения провода обмотки статора
2.1) Число пазов статора по таблице 5.8 /1, с. 62/
тогда
Обмотка трёхслойная.
2.2) Зубцовое деление статора
2.3) Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии, а=1 /2, с. 352, (9.17)/)
Номинальный ток обмотки статора /2, с. 352, (9.18)/
2.4) Принимаем, а=1,
тогда число четных проводников для двухслойной обмотки /2, с. 352, (9.19)/
2.5) Окончательные значения
число витков в фазе /2, с. 352, (9.20)/
линейная нагрузка /2, с. 353, (9.21)/
магнитный поток /2, с. 353, (9.22)/
для двухслойной обмотки с по таблице 3.16 /2, с. 112/
тогда /2, с. 108, (3.5)/
где /2, с. 108, 3.6/
где /2, с. 110, (3.12)/
где полюсное деление и расчетный шаг катушки по пазам /2, с. 109, (3.9)/
(для - по рисунку 9.20 /2, с. 345/ ),
индукция в воздушном зазоре /2, с. 353, (9.23)/
Значения и находятся в допустимых пределах (см. рисунок 9.22, б
/2, с. 346/).
2.6) Плотность тока в обмотке статора (предварительно) /2, с. 354, (9.25)/
( по рисунку 9.27, б /2, с. 355/).
2.7) Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) /2, с. 353, (9.24)/ , при а=1
2.8) Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем , тогда
Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ (см. приложение 3 /2, с. 713/),
тогда
2.9) Плотность тока в обмотке статора (окончательно) /2, с. 356, (9.27)/
3 Расчет размеров зубцовой зоны статора
и воздушного зазора
Паз статора определяем по рисунку 9.29, а /2, с. 361/ с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.
3.1) Принимаем предварительно по таблице 9.12 /2, с. 357/
;
тогда /2, с. 362, (9.37)/
по таблице 9.13 /2, с. 358/ для оксидированной стали марки 2013
Высота ярма статора /2, с. 356, (9.28)/
3.2) Размеры паза в штампе
; ; (см. рисунок 9.29, а /2, с. 361/).
Высота паза в штампе /2, с. 362, (9.38)/
/2, с. 362, (9.40)/
/2, с. 362, (9.39)/
/2, с. 365, (9.42 - 9.45)/
Паз статора показан на рисунке 1
Рисунок 1 – Паз статора
3.3) Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки
/2, с. 365, (9.48)/
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу /2, с. 365, (9.46)/
где односторонняя толщина изоляции в пазу по таблице 3.1
/2, с. 77/.
Площадь поперечного сечения прокладок /2, с. 365, (9.47)/
3.4) Коэффициент заполнения паза /2, с. 101, (3.2)/
Полученное значение допустимо для ручной укладки обмотки.
4 Расчет ротора
4.1) Воздушный зазор (по рисунку 9.13 /2, с. 367/)
4.2) Число пазов ротора (по таблице 9.18 /2, с. 374/)
4.3) Внешний диаметр ротора
4.4) Длина магнитопровода ротора
4.5) Зубцовое деление ротора
4.6) Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, т.к. сердечник ротора непосредственно насаживается на вал.
/2, с. 385, (9.102)/
( - по таблице 9.19 /2, с. 385/).
4.7) Ток в обмотке ротора /2, с. 370, (9.57)/
где /2, с. 370, (9.58)/
/2, с. 374, (9.66)/
(пазы ротора выполняем без скоса - ).
4.8) Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) /2, с. 375, (9.68)/
(плотность тока в стержне литой клетки принимаем ).
4.9) Паз ротора определяем по рисунку 9.40, б /2, с. 380/.
Принимаем
Допустимая ширина зубца /2, с. 380, (9.75)/
(принимаем по таблице 9.12 /2, с. 357/).
Размеры паза (см. рисунок 9.40 /2, с. 380/)
/2, с. 380, (9.76)/
/2, с. 380, (9.77)/
/2, с. 380, (9.78)/
4.10) Уточняем ширину зубцов ротора по формулам таблицы 9.20 /2, с. 389/
Принимаем (см. рисунок 2)
; ;
Рисунок 2 – Паз ротора
Полная высота паза
4.11) Площадь поперечного сечения стержня /2, с. 380, (9.79)/
Плотность тока в стержне
4.12) Короткозамыкающие кольца (см. рисунок 9.37, б /2, с. 376/).
Площадь поперечного сечения кольца /2, с. 376, (9.72)/
/2, с. 376, (9.70), (9.71)/
где
Размеры короткозамыкающих колец
5 Расчет магнитной цепи
Магнитопровод из стали 2013 /2, с. 386/, толщина листов
5.1) Магнитное напряжение воздушного зазора /2, с. 386, (9.103)/
/2, с. 174, (4.15)/
где /2, с. 174, (4.17)/
5.2) Магнитное напряжение зубцовой зоны статора /2, с. 387, (9.104)/
где
(см. п. 3.2 расчета),
расчетная индукция в зубцах /2, с. 387, (9.105)/
по п. 3.1 расчета,
по таблице 9.13 /2, с. 358/.
Так как необходимо учесть ответвление потока в паз и найти действительную индукцию в зубце .
Коэффициент /2, с. 179, (4.33)/
где
/2, с. 179, (4.32)/
Принимаем, проверяем соотношение и
,
где для по таблице П1.7 /2, с. 698)
5.3) Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора /2, с. 388, (9.108)/
при зубцах по рисунку 9.40, б /2, с. 380/ и из таблицы 9.20 /2, с. 389/
индукция в зубце /2, с. 390, (9.109)/
по таблице П1.7 /2, с. 698) для находим
5.4) Коэффициент насыщения зубцовой зоны /2, с. 391, (9.115)/
5.5) Магнитное напряжение ярма статора /2, с. 394, (9.116)/
/2, с. 394, (9.119)/
где по п. 3.1 расчета;
/2, с. 394, (9.117)/
(при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре ),
для по таблице П1.6 /2, с. 697/ находим
5.6) Магнитное напряжение ярма ротора /2, с. 395, (9.121)/
/2, с. 395, (9.127)/
где
/2, с. 395, (9.122)/
где /2, с. 395, (9.124)/ для четырехполюсных машин при
где для по таблице П1.6 находим
5.7) Магнитное напряжение на пазу полюсов /2, с. 396, (9.128)/
5.8) Коэффициент насыщения магнитной цепи /2, с. 396, (9.129)/
5.9) Намагничивающий ток /2, с. 396, (9.130)/
Относительное значение /2, с. 396, (9.131)/
6 Параметры рабочего режима
6.1) Активное сопротивление обмотки статора /2, с. 397, (9.132)/
(для класса нагревостойкости изоляции расчетная температура ; для медных проводников ).
Длина проводников фазы обмотки /2, с. 398, (9.134)/
/2, с. 398, (9.135)/
Длина лобовой части катушки всыпной обмотки статора /2, с. 398, (9.136)/
где ; по таблице 9.23 /2, с. 399)
/2, с. 399, (9.138)/
Длина вылета лобовой части катушки /2, с. 398, (9.137)/
где по таблице 9.23 /2, с. 399/
Относительное значение
6.2) Активное сопротивление фазы алюминиевой обмотки ротора
/2, с. 406, (9.168)/
/2, с. 406, (9.169)/
здесь
/2, с. 406, (9.170)/
где для литой алюминиевой обмотки ротора
Приводим к числу витков обмотки статора /2, с. 406, (9.172), (9.173)/
здесь
Относительное значение
6.3) Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора /2, с. 402, (9.152)/
где по таблице 9.26 (см. рисунок 9.50, е /2, с. 402/) и по рисунку 1
где по рисунку 9.50, е и рисунку 1
(проводники закреплены пазовой крышкой),
где /2, с. 403, (9.156)/
где /2, с. 403, (9.158)/
/2, с. 402, (9.154)/
/2, с. 403, (9.159)/
/2, с. 407, (9.174)/
/2, с. 407, (9.176)/
для и по рисунку 9.51, д /2, с. 405)
Относительное значение
6.4) Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора /2, с. 407, (9.177)/
где по таблице 9.27 /2, с. 408/ (см. рисунок 9.52, а, ж /2, с. 408/)
где (см. рисунок 9.52, а, ж /2, с. 408/ и рисунок 1)
/2, с. 409, (9.178)/
/2, с. 409, (9.180)/
/2, с. 409, (9.181)/
так как при закрытых пазах
Приводим к числу витков статора /2, с. 406, (9.172)/ и /2, с. 409, (9.183)/
Относительное значение
7 Расчет потерь
7.1) Потери в стали основные /2, с. 412, (9.187)/
( для стали 2013 по таблице 9.28 /2, с. 412/),
/2, с. 412, (9.188)/
/2, с. 412, (9.189)/
где ; (см. & 9.11 /2/).
7.2) Поверхностные потери в роторе /2, с. 414, (9.194)/
/2, с. 413, (9.192)/
где /2, с. 413/,
/2, с. 413, (9.190)/
для по рисунку 9.53 /2, с. 413/
7.3) Пульсационные потери в зубцах ротора /2, с. 414, (9.200)/
/2, с. 414, (9.196)/
где из п. 5.3 расчета,
из п. 5.1 расчета,
/2, с. 414, (9.201)/
где
7.4) Сумма добавочных потерь в стали /2, с. 415, (9.202)/
( и , см. & 9.11).
7.5) Полные потери в стали /2, с. 415, (9.203)/
7.6) Механические потери /2, с. 416, (9.210)/
для двигателей с коэффициент
7.7) Холостой ход двигателя
/2, с. 417, (9.217)/
/2, с. 417, (9.218)/
где /2, с. 417, (9.219)/
/2, с. 417, (9.221)/
8 Расчет рабочих характеристик
8.1) Параметры
/2, с. 410, (9.184)/
/2, с. 410, (9.185)/
/2, с. 419, (9.223)/
используем приближенную формулу, так как
Активная составляющая тока синхронного холостого хода
/2, с. 420, (9.226)/
/2, с. 420, (9.227)/
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения
8.2) Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений принимая предварительно что Результаты расчета сведены в таблицу 1. После построения рабочих характеристик (рисунок 3) уточняем значение номинального скольжения
Расчет рабочих характеристик см. & 9.12.
Номинальные данные спроектированного двигателя
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
; ; ; ;
; ; ;
; ; ; ;
; .
Таблица 1- Рабочие характеристики асинхронного двигателя
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
|||||||
|
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
Sном= 0,015 |
|||
|
1 |
Ом |
38.1 |
19,9 |
13,3 |
9.8 |
7.6 |
6,6 |
10,6 |
|
|
2 |
Ом |
38.5 |
19,8 |
13,1 |
9,9 |
8,1 |
6,8 |
10,9 |
|
|
3 |
Ом |
2,1 |
2,1 |
2.1 |
2.1 |
2.1 |
2.1 |
2.1 |
Продолжение таблицы 1 – Рабочие характеристики асинхронного двигателя
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
|||||||
|
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
Sном= 0,015 |
|||
|
4 |
Ом |
39.05 |
20.1 |
14,1 |
10,3 |
8,8 |
7.2 |
11,2 |
|
|
5 |
А |
10,5 |
20,7 |
31,8 |
39.4 |
48,1 |
57,5 |
36,3 |
|
|
6 |
_ |
0,999 |
0,995 |
0,99 |
0,98 |
0,97 |
0,96 |
0,98 |
|
|
7 |
_ |
0,055 |
0,11 |
0,17 |
0,22 |
0,27 |
0,32 |
0,2 |
|
|
8 |
А |
10,8 |
20,8 |
31,3 |
39,7 |
48,5 |
56,8 |
36,5 |
|
|
9 |
А |
13,4 |
15,2 |
17,9 |
21,6 |
35,5 |
29,7 |
20 |
|
|
10 |
А |
17,2 |
25,6 |
35,2 |
44,1 |
53,5 |
61,8 |
41,2 |
|
|
11 |
А |
10,4 |
20,5 |
31,1 |
40,1 |
49,3 |
57,2 |
36,6 |
|
|
12 |
кВт |
12,1 |
23,1 |
33,7 |
43,5 |
52,7 |
60,6 |
40,6 |
|
|
13 |
кВт |
0,3 |
0,6 |
1,08 |
1,7 |
2,5 |
3,4 |
1,5 |
|
|
14 |
кВт |
0,07 |
0,23 |
0,5 |
0.85 |
1,26 |
1,75 |
0,75 |
|
|
15 |
кВт |
0,06 |
0,12 |
0,17 |
0,22 |
0,27 |
0,3 |
0,21 |
|
|
16 |
кВт |
1.4 |
1,9 |
2.8 |
3,7 |
5,1 |
6,4 |
3,4 |
|
|
17 |
кВт |
10.8 |
21,2 |
31 |
39,8 |
47,5 |
54,5 |
37,1 |
|
|
18 |
_ |
0,9 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,905 |
0,89 |
0,92 |
|
|
19 |
_ |
0,6 |
0,8 |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,88 |
0,87 |
Рабочие характеристики спроектированного двигателя представлены на рисунках 3, 4.
Рисунок 3 – Зависимость КПД и коэффициента мощности
от скольжения
Рисунок 4 – Зависимость полного тока статора и мощности
от скольжения
9 Расчет пусковых характеристик
Расчет токов с учетом изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния).
Расчет проводится по формулам таблицы 9.32 /2, с. 438/ в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. Подробный расчет приведен для Данные расчета остальных точек сведены в таблицу 2.
Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока
(см. таблицу 9.32 /2, с. 438/)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
Таблица 2 – Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
sкр= 0,093 |
|||
|
1 |
_ |
2.25 |
2 |
1,6 |
1,1 |
0,7 |
0,68 |
|
|
2 |
_ |
0,37 |
0.25 |
0,13 |
0,07 |
0,05 |
0,09 |
|
|
3 |
мм |
26 |
39,2 |
32,1 |
33.5 |
34,1 |
32,6 |
|
|
4 |
_ |
1,24 |
1,15 |
1,1 |
1.05 |
1.03 |
1.16 |
Продолжение таблицы 2 – Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
sкр= 0,093 |
|||
|
5 |
_ |
1,16 |
1,1 |
1,06 |
1.03 |
1.02 |
1.04 |
|
|
6 |
Ом |
0,21 |
0,2 |
0,19 |
0,18 |
0,18 |
0,185 |
|
|
7 |
_ |
0,86 |
0,9 |
0,94 |
0,97 |
0,97 |
0,86 |
|
|
8 |
_ |
2,2 |
2,25 |
2,3 |
2,35 |
2,35 |
2,33 |
|
|
9 |
_ |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
|
10 |
Ом |
1,02 |
1,03 |
1.05 |
1,06 |
1,06 |
1,05 |
|
|
11 |
Ом |
0,51 |
0,55 |
0,69 |
1,25 |
2,15 |
2,3 |
|
|
12 |
Ом |
1,9 |
1,93 |
1,94 |
1,95 |
1,95 |
1,94 |
|
|
13 |
А |
193,7 |
190,8 |
185,8 |
165,5 |
132,2 |
125,9 |
|
|
14 |
А |
198,4 |
195,9 |
191.2 |
170,7 |
136,5 |
130,7 |
9.1) Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока
см. таблицу 5.1 и примечание /2, с. 187/.
По рисунку 1
“Приведенная высота” стержня /2, с. 427, (9.245)/
по рисунку 9.57 /2, с. 428/ для находим
/2, с. 427, (9.246)/
/2, с. 429, (9.253)/ т.к. см. рисунок 2
где
/2, с. 427, (9.247)/
где
( по п. 4.11 расчета);
/2, с. 430, (9.257)/
Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока
9.2) Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом эффекта вытеснения тока по рисунку 9.58 /2, с. 428/ для (см. п. 9.1 расчета)
(по таблице 9.27, рисунку 9.52, а, ж /2, с. 408/, а также п.6.4 расчета) и
/2, с. 431, (9.262)/
где по п. 6.4 расчета
/2, с. 431, (9.261)/ и см. также п. 6.4 расчета
9.3) Пусковые параметры /2, с. 437, (9.277), (9.278)/
9.4) Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока
/2, с. 437, (9.280)/ для
/2, с. 437, (9.281)/
/2, с. 437, (9.283)/
10 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих при этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с учетом влияния вытеснения тока (см. таблицу 2).
Данные расчета сведены в таблицу 3. Подробный расчет приведен для
Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния (см. таблицу 9.33 /2, с. 440/)
; ; ; ; ; ; ; ;
; ; ;
Таблица 3 – Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
sкр= 0,093 |
|||
|
1 |
_ |
1,4 |
1,35 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
1,13 |
|
|
2 |
А |
5581,6 |
5320,4 |
5003,5 |
4115,8 |
2952,4 |
2953,3 |
|
|
3 |
Тл |
3,35 |
3,2 |
3,05 |
2,5 |
1,8 |
1,76 |
Продолжение таблицы 3 – Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
sкр= 0,093 |
|||
|
4 |
_ |
0,7 |
0,74 |
0,8 |
0,92 |
0,95 |
0,9 |
|
|
5 |
мм |
3,55 |
3,15 |
2,4 |
1,05 |
0,6 |
1,25 |
|
|
6 |
_ |
1,19 |
1,2 |
1,24 |
1,3 |
1,35 |
1,3 |
|
|
7 |
_ |
1,08 |
1,11 |
1,22 |
1,4 |
1,45 |
1,38 |
|
|
8 |
Ом |
0.74 |
0,75 |
0,77 |
0,83 |
0,85 |
0,82 |
|
|
9 |
_ |
1,02 |
1,02 |
1,021 |
1,022 |
1,022 |
1,022 |
|
|
10 |
мм |
5,38 |
4,75 |
3,6 |
1,6 |
0.9 |
1,85 |
|
|
11 |
_ |
1,7 |
1,75 |
1.86 |
2,03 |
2,1 |
1.98 |
|
|
12 |
_ |
1,05 |
1,11 |
1,2 |
1,4 |
1,45 |
1,35 |
|
|
13 |
Ом |
0,8 |
0,82 |
0,87 |
0,95 |
0,98 |
0,93 |
|
|
14 |
Ом |
0,5 |
0,55 |
0,68 |
1,2. |
2,15 |
2,3 |
|
|
15 |
Ом |
1,5 |
1,56 |
1,65 |
1,79 |
1,84 |
1,75 |
|
|
16 |
А |
238.6 |
227,1 |
212,2 |
175,1 |
134,3 |
130,3 |
|
|
17 |
А |
239,7 |
232,2 |
217,8 |
179,6 |
138,2 |
133,9 |
|
|
18 |
(сравнить с принятым в п. 1 ) |
_ |
1,23 |
1.2 |
1,15 |
1,07 |
1,03 |
1,05 |
|
19 |
_ |
6.07 |
5,9 |
5,55 |
4,7 |
3.5 |
3,4 |
Продолжение таблицы 3 – Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
|
Расчетная формула |
Раз- мер- но- сть |
Скольжение, S |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
sкр= 0,066 |
|||
|
20 |
_ |
0,9 |
0,99 |
1,31 |
2,18 |
2,55 |
2,62 |
10.1) Индуктивные сопротивления обмоток. Принимаем
/2, с. 433, (9.265)/
/2, с. 433, (9.264)/
по рисунку 9.61 /2, с. 432/ для находим
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения
/2, с. 433, (9.266)/
/2, с. 434, (9.269)/
/2, с. 434, (9.272)/
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения /2, с. 434, (9.274)/
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения /2, с. 434, (9.275)/
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока
/2, с. 434, (9.271)/, а также см. п. 6.4 и 9.1 расчета
где /2, с. 434, (9.270)/
для закрытых пазов ротора
/2, с. 434, (9.273)/
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения /2, с. 434, (9.274)/
Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения /2, с. 435, (9.276)/
/2, с. 437, (9.278)/
здесь по /2, с. 437, (9.277)/ и п. 9.3 расчета.
10.2) Расчет токов и моментов
/2, с. 437, (9.280)/
/2, с. 437, (9.281)/
/2, с. 437, (9.283)/
Кратность пускового тока и момента с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения /2, с. 437, (9.284)/
Полученный в расчете коэффициент насыщения
- отличается от принятого менее чем на 9%.
Для расчета других точек характеристики задаемся , уменьшенным в зависимости от тока (см. таблицу 2);
принимаем при
Данные расчета сведены в таблицу 3, а пусковые характеристики представлены на рисунке 5.
Рисунок 5 – Зависимость кратности пускового тока и момента
от скольжения
10.3) Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (таблица 3) по средним значениям сопротивлений и соответствующим скольжениям
после чего рассчитываем кратность максимального момента
(см. таблицу 3).
Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (), так и по пусковым характеристикам.
11 Тепловой расчет
11.1) Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя /2, с. 449, (9.315)/
(по таблице 9.35 /2, с. 450/ ),
/2, с. 449, (9.313)/
где из таблицы 1 для находим
по рисунку 9.67, б /2, с. 450/
(см. с. 449 /2/).
11.2) Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора
/2, с. 450, (9.316)/
/2, с. 451, 9.317/
для изоляции класса нагревостойкости F--
по рисунку 9.69 /2, с. 453/ находим
11.3) Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей
/2, с. 452, (9.319)/
/2, с. 449, (9.314)/
см. таблицу 3.1 /2, с. 77/.
11.4) Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя /2, с. 452, (9.320)/
11.5) Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя /2, с. 452, (9.321)/
11.6) Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды /2, с. 452, (9.322)/
/2, с. 453, (9.326)/
где /2, с. 452, (9.324)/
из таблицы 1 для
/2, с. 453, (9.327)/
где по рисунку 9.70 /2, с. 453/
для
по рисунку 9.67, б /2, с. 450/
для
11.7) Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды /2, с. 453, (9.328)/
11.8) Проверка условий охлаждения двигателя.
Требуемый для охлаждения расход воздуха /2, с. 456, (9.340)/
/2, с. 456, (9.341)/
Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, /2, с. 456, (9.342)/
Нагрев частей двигателя находится в допустимых пределах.
Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.
Вывод: спроектированный двигатель отвечает поставленным в техническом задании требованиям.
Список литературы
1. Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин. Изд-во “Энергия”, 1984г.
2. Копылов И.П. Проектирование электрических машин.
Изд-во “Высшая школа”, 2002г.