Проектирование асинхронного двигателя

align="BOTTOM" border="0" /> (163)


Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения


, (164)


Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения , Ом


(165)

Ом


Коэффициент насыщения


, (166)


где индуктивное сопротивление взаимной индукции, Ом


(167)

Ом


Расчёт токов и моментов.

Сопротивление , Ом


(168)

Ом


Индуктивное сопротивление, Ом


(169)

Ом


Ток в обмотке ротора , А


(170) А


Ток насыщения , А


(171)

А


Коэффициент насыщения



Кратность пускового тока


, (172)


Кратность пускового момента


, (173)


Критическое скольжение


, (174)


Таблица 3 – Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

№

п/п

 Расчетная формула
Скольжение



1 0,8 0,5 0,2 0,1

0,14
1

- 1,35 1,30 1,20 1,10 1,05 1,08
2

А 3668 3467 3094 2422 1725 2102
3

Тл 4,69 4,43 3,95 3,1 2,21 2,69
4

- 0,5 0,53 0,61 0,72 0,84 0,79
5

мм 4,2 3,95 3,28 2,35 1,34 1,76
6

- 1,17 1,18 1,2 1,25 1,31 1,28
7

- 0,87 0,92 1,06 1,25 1,46 1,37
8

Ом 0,505 0,514 0,538 0,574 0,615 0,597
9

- 1,013 1,013 1,014 1,014 1,016 1,015
10

мм 6,85 6,44 5,34 3,84 2,19 2,88
11

- 1,78 1,86 1,96 2,06 2,17 2,11
12

- 1,05 1,11 1,27 1,5 1,76 1,65
13

Ом 0,593 0,617 0,662 0,72 0,787 0,754
14

Ом 0,6 0,64 0,76 1,3 2,24 1,7
15

Ом 1,11 1,14 1,21 1,3 1,41 1,36
16

А 174,4 168,3 153,9 119,7 83,1 101,1
17

А 177 170,9 156,4 122 84,6 103,1
18

- 1,31 1,29 1,22 1,11 1,04 1,07
19

- 6,2 6,0 5,5 4,3 3,0 3,6
20

- 1,43 1,52 1,82 2,54 2,45 2,59

Графики пусковых характеристик спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором изображены на рисунке 6 и рисунке 7.


Рисунок 6 – Зависимость


Рисунок 7 – Зависимость


Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и ), так и по пусковым характеристикам.


9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ


Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя , 0С


, (175)


где коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передаётся через станину непосредственно в окружающую среду, по табл. 9.35 (стр. 450);

коэффициент теплоотдачи с поверхности. по рис. 9.67 б (стр. 450);

- электрические потери в обмотке статора в пазовой области, Вт;


, (176)


где Вт по таблице 1;

коэффициент увеличения потерь, ;


Вт


Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки, 0С


, (177)


расчётный периметр поперечного сечения паза статора, равный для полузакрытых трапецеидальных пазов;

средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции; для класса нагревостойкости ;

среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции, по рис. 9.69 (стр. 453 );


, (178)

, тогда по рис. 9.69 (стр. 453[1])


Перепад температуры в толщине изоляции лобовых частей, 0С


, (179)


где - электрические потери в обмотке статора в пазовой области, Вт; периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки, м, м; односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки, мм, мм, по таблице гл. 3;


, (180)

Вт


Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя , 0С


(181)


Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя , 0С


(182)


Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды , 0С


, (183)


где сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт;

коэффициент подогрева воздуха, Вт/м2∙0С, по рис. 9.67, б (стр. 450 ); эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2;


, (184)

, (185)


где Вт по табл. 1 для ;


Вт

Вт

, (186)


где условный периметр поперечного сечения рёбер корпуса двигателя, м, по рис 9.70 (стр. 453);


м2


Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды , 0С


, (187)


Проверка условий охлаждения двигателя

Требуемый для охлаждения расход воздуха , м3/с


, (188)


где коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса;


, (189)


где коэффициент при мм;


м3/с


Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором , м3/с


, (190)

м3/с


Выполняется условие .

Нагрев частей двигателя находится в допустимых пределах. Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха

Вывод: спроектированный двигатель отвечает поставленным в техническом задании требованиям.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


1. Копылов, И.П. Проектирование электрических машин [Текст]: Учеб. пособие для вузов / И.П.Копылов, Б.К.Клоков, В.П Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П.Копылова. – 3-е изд., испр. и доп. – М.:Высш. шк., 2002. – 757 с.

2. Кацман, М.М. Электрические машины [Текст]: Учеб. для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / М.М. Кацман. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр "Академия", 2003. – 496 с.