Проектирование асинхронного двигателя

/> для стали 2013 по табл. 9.28]

; (111)

кг;

; (112)

кг;

;

;

Вт.

6.2 Поверхностные потери в роторе.

, (113)

Где

; (114)

Вт/м2;

; ; (115)

Тл;

Для

;

;

Вт.

6.3 Пульсационные потери в зубцах ротора.

, (116)

Где

; (117)

Тл;

Тл; ;

; (118)

кг;

;

;

Вт.

6.4 Сумма добавочных потерь в стали

, (119)

где ;

Вт.

6.5 Полные потери в стали

; (120)

Вт.

6.6 Механические потери

; (121)

Вт.

6.7 Холостой ход двигателя

, (122)

где ; (123)

; (124)

Вт;

А;

А;

; (125)

.

7. РАСЧЁТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

7.1 Параметры:

Сопротивление , Ом

(126)

Ом

Сопротивление , Ом

(127)

Ом

(128)

(129)

Активная составляющая тока синхронного холостого тока , А

(130)

А

(131)

Ом

(132)

Ом

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения, кВт

кВт

7.2 Рассчитываем рабочие характеристики для различных скольжений s = 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03. Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Данные спроектированного двигателя:

Графики рабочих характеристик спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором изображены на рисунках 3, 4, 5, .

Таблица 1 – Рабочие характеристики асинхронного двигателя

№ п/п	Расчётная формула	Размерность	Скольжение s	sном
			0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,035	0,024
1	а`r`2/s	Ом	39,10	19,55	13,03	9,77	7,82	6,52	5,59	8,15
2	R	Ом	39,46	19,91	13,40	10,14	8,18	6,88	5,95	8,51
3	X	Ом	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65
4	Z	Ом	39,50	19,98	13,50	10,27	8,35	7,08	6,17	8,67
5	I2"	А	5,57	11,01	16,30	21,42	26,35	31,09	35,63	25,38
6	cosф2'		0,999	0,997	0,993	0,987	0,980	0,972	0,964	0,982
7	sinф2'		0,042	0,083	0,122	0,161	0,198	0,233	0,267	0,190
8	I1a	А	6,09	11,49	16,70	21,66	26,35	30,76	34,86	25,44
9	I1p	А	8,14	8,82	9,90	11,35	13,12	15,16	17,43	12,74
10	I1	А	10,17	14,49	19,41	24,45	29,44	34,29	38,97	28,45
11	I2'	А	5,71	11,29	16,71	21,95	27,01	31,87	36,52	26,02
12	P1	кВт	4,02	7,59	11,02	14,30	17,39	20,30	23,01	16,79
13	Pэ1	кВт	0,110	0,224	0,401	0,637	0,923	1,252	1,618	0,862
14	Pэ2	кВт	0,018	0,071	0,156	0,269	0,407	0,567	0,744	0,378
15	Рдоб	кВт	0,020	0,038	0,055	0,071	0,087	0,101	0,115	0,084
16	ΣР	кВт	0,638	0,823	1,102	1,467	1,907	2,411	2,967	1,814
17	Р2	кВт	3,38	6,76	9,92	12,83	15,49	17,89	20,04	14,98
18	η		0,841	0,892	0,900	0,897	0,890	0,881	0,871	0,892
19	cosф		0,599	0,793	0,860	0,886	0,895	0,897	0,894	0,894

Рисунок 3 – Зависимость

Рисунок 4 – Зависимость

Рисунок 5 – Зависимость

8. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

8.1 Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффектавытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Произведём подробный расчёт пусковых характеристик для . Данные расчёта остальных точек представлены в таблице 2.

Данные спроектированного двигателя:

Активное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока , Ом

(133)

Высота стержня в пазу , м

(134)

мм м

Приведённая высота стержня

(135)

Если находим по рис 9.57 (стр.428 )

Глубина проникновения тока , мм

(136)

мм

Коэффициент

(137)

где площадь сечения, мм2

(138)

(139)

мм

мм2

Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока

, (140)

где для роторов без радиальных вентиляционных каналов с литой обмоткой Ом;

Ом

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока , Ом

, (141)

где коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока;

Согласно тому, что , тогда , рис. 9.58 (стр. 428);

, (142)

где коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учётом эффекта вытеснения тока;

, (143)

Где

, (144)

Ом

Пусковые параметры.

Индуктивное сопротивление взаимной индукции , Ом

(145)

Ом

Коэффициент

(146)

Расчёт токов с учётом влияния эффекта вытеснения тока и , А

(147)

, (148)

Сопротивление , Ом

, (149)

Ом

Сопротивление , Ом

(150)

Ом

Ток в обмотке ротора , А

А

А

Таблица 2 – Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока

№	Расчетная формула	Размер-ность	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1
1		-	1,81	1,63	1,28	0,81	0,57	-
2		-	0,66	0,45	0,19	0,04	0,01	-
3		мм	17,2	19,7	23,9	28,5	28,5	28,5
4		-	1,46	1,3	1,12	1	1	1
5		-	1,32	1,21	1,08	1	1	1
6		Ом	0,246	0,225	0,2	0,186	0,186	0,186
7		-	0,81	0,86	0,93	0,97	0,99	0,98
8		-	2,33	2,4	2,49	2,54	2,57	2,55
9		-	0,95	0,97	0,98	0,99	1	1
10		Ом	0,866	0,885	0,894	0,903	0,912	0,908
11		Ом	0,605	0,641	0,762	1,3	2,25	1,7
12		Ом	1,55	1,57	1,58	1,59	1,6	1,6
13		А	132,2	129,7	125,4	107,1	79,7	94,2
14		А	135,1	132,6	128,2	109,6	81,7	96,8

8.2 Расчёт пусковых характеристик с учётом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Произведём подробный расчёт пусковых характеристик для . Данные расчёта остальных точек представлены в таблице 3.

Индуктивные сопротивления обмоток.

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре , Тл

, (151)

где средняя МДС обмотки, отнесённая к одному пазу обмотки статора, А;

рассчитываемый коэффициент;

, (152)

где коэффициент насыщения, ;

ток статора, без учёта насыщения, А;

число параллельных ветвей обмотки статора;

число эффективных проводников в пазу статора;

коэффициент, учитывающий уменьшение МДС паза, ;

коэффициент укорочения шага обмотки, ;

А

(153)

Тл

При Тл, по рис. 9.61 (стр. 432 )

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения для открытого паза

, (154)

где уменьшение коэффициента проводимости для полуоткрытых пазов статора;

, (155)

где значение дополнительного эквивалентного раскрытия пазов статора;

(156)

(157)

мм

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения

(158)

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения , Ом

(159)

Ом

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока

, (160)

где уменьшение коэффициента проводимости для открытых и полуоткрытых пазов ротора;

, (161)

где высота для закрытых пазов ротора, мм;

(162)

мм

значение дополнительного эквивалентного раскрытия пазов ротора;