Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

50. Пульсационные потери  в зубцах ротора и статора

из п. 35

для статора по 9.199

из п. 36

для ротора по 9.200

из п. 37

из п. 32

-масса стали зубцов  ротора

51. Сумма добавочных потерь  в стали по (9.202)

52. Полные потери в стали  по (9.203)

 

53. Механические потери  по (9.210)

для двигателей с 2р=2

Холостой ход двигателя:

по (9.219)

по (9.218)

по (9.217)

по (9.221)

    7. Расчёт рабочих характеристик.

55. Параметры 

по (9.184)

по (9.185)

Так как γ~~1, то с1 считаем поприближенной формуле

по (9.223)

Активная составляющая тока синхронного холостого хода по (8.227)

по (9.226)

 

56. Таблица 1. Рассчитываем рабочие  характеристики

Предварительно принимаем, что 

Рабочие характеристики асинхронного двигателя. (табл. 1)

 

Рис. 1. Рабочие характеристики двигателя

Рис. 2. Рабочие характеристики двигателя

        

 

    8. Расчёт пусковых характеристик.

а) Расчёт токов с учётом влияния  изменения параметров под влиянием эффекта вытяснения тока (без учёта влияния насыщения от полей рассеяния)

   Расчёт проводится по формулам табл. 8.30 в целях определения токов в пусковых режимах для        дальнейшего учёта влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя.

57. Активное сопротивление  обмотки ротора с учётом влияния  эффекта вытяснения тока для s=1

-приведенная высота стержня

по рис. 9.57 по

-глубина проникновения  паза

58. Индуктивное сопротивление  обмотки ротора с учётом влияния 

        эффекта  вытяснения тока

по рис. 9.58 для

и

 

59. Расчёт пусковых параметров.

60. Учёт токов с учётом  влияния эффекта вытеснения тока  по (9.280) для s=1

8.1 Расчёт пусковых характеристик с учётом влияния вытяснения тока и насыщения от полей рассеяния

Расчёт проводим для точек  характеристик, соответствующих s=1; 0.8; 0.5; 0.1, при этом используем значения токов и сопротивлений для  тех же скольжений с учётом влияния  ватяснения тока (см. табл. 2)

Данные расчета сведены  в табл. 3. Подробный расчёт приведён для s=1

61. Индуктивные сопротивления  обмоток.

-для расчета пусковых  режимов (1,25...1,4)

по (9.263)

по (9.265)

по (9.264)

По рис 9.61 для

 

по (9.266)

по (9.269)

по (9.272)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки  статора с учётом влияния насыщения  по (9.274):

Индуктивное сопротивление  фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения по (8.275):

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и  вытяснения тока по (9.271) (см. п. 47 и 58 расчёта):

для полузакрытых пазов ротора

по (8.270)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения по (8.274):

Приведённое индуктивное  сопротивление фазы обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытяснения тока и насыщения по (8.276):

по (8.278)

Расчёт токов и моментов по (8.280):

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора  с учётом влияния насыщения:

 

 

Кратность пускового тока с учётом влияния эффекта вытяснения тока и насыщения:

Кратность пускового момента  с учётом влияния эффекта вытяснения тока и насыщения по (8.284):

Плученный в расчете коэффициент насыщения

отличается от принитого менее чем на 10%

Для расчёта других точек  характеристики задаёмся knas, уменьшенным в зависимости от тока I1

Таблица 2. Расчёт токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с  корокозамкнутым ротором с учётом влияния эффекта вытяснения тока

        

 

    

по рис. 9.58

          

 

           

Таблица 3. Расчет пусковых характеристик  асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учётом влияния эффекта  вытяснения тока и насыщения от полей рассеяния.

      

         

 

    

         

           

     

 

Рис.3. Пусковые характеристики двигателя

63. Определение критического  скольжения

Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (табл. 9.38) по средним  значениям сопротивлений x1нас и  х'2ξнас, соответствующим скольжениям  s = 0,25... 0,15

Кратность максимального  момента M*max

9. Тепловой расчёт.

Превышение температуры  внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха  внутри двигателя по (8.330):

 

из табл. 1 для Snom

по рис. 9.67a)

для изоляции нагревостойкости класса F

по (9.314)

Перепад температуры в  изоляции пазовой части обмотки  статора по (8.331):

по (9.317)

для изоляции нагревостойкости класса F

по рис. 9.69 для

Перепад температуры по толщине  изоляции лобовых частей по (8.335):

по (9.330)

Превышение температуры  наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя по (9.333):

Среднее превышение температуры  обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя по (9.336):

по табл. 9.35 для р=2

 

         из табл. 1 для Snom

по рис. 9.70

по (8.343)

по рис. 9.67

Среднее превышение температуры  обмотки статора над температурой окружающей среды по (8.334):

Не превышает 100°С

Проверка условий охлаждения двигателя.

Требуемый для охлаждения расход воздуха по (8.356):

об/мин

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, по (8.358):

Нагрев частей двигателя  находится в допустимых пределах.

Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.

Превышение температуры  воздуха внутри двигателя над  температурой окружающей среды по (8.338):

 

Результаты расчета 

Сравним данные, полученные в результате расчета  асинхронного двигателя 4А225М2У3 с теми, которые заданы в техническом задании

Таблица 4. Сравнение результатов  расчета с техническим заданием

ТЗ

Расчет 

Погрешность

Номинальная

мощность

 

КПД

Коэффициент

мощности

Кратность

максимального

момента

Кратность

пускового

момента

Кратность

пускового

тока

 

 

1. Копылов И.П. "Проектирование  электрических машин". М.: «Энергия», 1980г

2. Кравчик А.Э., Шлаф М.М., Афонин В.И., Соболевская Е.А. "Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник" М.: "Энергоатомиздат", 1982г. -504с., ил.

Библиографический список