Расчёт асинхронной машины

 

 

 

 

IX. Расчет пусковых характеристик.

а) Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния).

Данные расчета сведены в табл.9.1. Подробный расчет приведен для скольжения s=1.

57. Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока [ ]

по рис. 4.1

по рис 9.57 для находим

      

Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

58. Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока по рис. 9.58 для ; по табл.9.27, рис. 9.52 (см. также п.47)

где [по п.47 ]

59. Пусковые параметры

60. Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока:

для s=1

 

 

Таблица 9.1 Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока (см. табл.9.32)

, , , ; ;

; ; ; ; ;

.

 

№	Расчетная формула	Раз мер	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,38
1.		-	1.14	1.02	0.81	0.51	0.36	0.7
2.	(по рис.8.57[1])	-	0.14	0.1	0.383	0.06	0.015	0.019
3.		мм	15.7	16.3	12.9	16.9	17.6	17.7
4.		-	0.41	0.4	0.52	0.38	0.36	0.36
5.		-	1	1	1	1	1	1
6.		Ом	0.369	0.369	0.369	0.369	0.369	0.369
7.	(по рис.8.58[1])	-	0.98	0.98	0.98	0.98	0.98	0.98
8.		-	0.026	0.026	0.026	0.026	0.026	0.026
9.		-	0.467	0.467	0.467	0.467	0.467	0.467
10.		Ом	0.348	0.348	0.348	0.348	0.348	0.348
11.		Ом	0.886	0.98	1.26	1.76	4.27	1.5
12.		Ом	1.05	1.05	1.05	1.05	1.05	1.05
13.		А	160.2	153.2	134.2	107.4	50	120.2
14.		А	92.04	92.04	92.1	92.14	92.56	92.08

 

  

б) Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.

Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих 

s=1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1 при этом используем значения токов и сопротивлений, для тех же скольжений с учетом влияния вытеснения тока (см. табл.9.1).

Данные расчета в табл.9.2. Подробный расчет приведен для s=1.

61. Индуктивные сопротивления обмоток. Принимаем .

;

по рис. 9.61 для находим .

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

[ (см. рис. 3.1)]

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки  статора с учетом влияния насыщения:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки  статора с учетом влияния насыщения

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

cм. пп.47, 58

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения:

Приведенное индуктивное сопротивление  фазы обмотки ротора с учетом влияния  эффекта вытеснения тока и насыщения:

 

62. Расчет токов и моментов:

Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения

Кратность пускового момента  с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:

Полученный в расчете коэффициент  насыщения:

отличается от принятого менее чем на 10%.

Для расчета других точек характеристики задаемся k_НАС, уменьшенным в зависимости от тока I₁ (cм. табл.9.1) принимаем при

 

 

 

 

Данные расчета сведены в табл.9.2, а пусковые характеристики представлены на рис.9.1.

 

 

Таблица 9.2 Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния (см. табл.8.3)

; .

 

№	Расчетная формула	Раз мер	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,38
1.		-	1.4	1.3	1.2	1.1	1.05	1.15
2.		А	2616	2428.6	2241.8	2055	1961.6	2148.4
3.		Тл	4.26	3.96	3.65	3.35	3.19	3.5
4.	по рис. 9.61	-	0.52	0.6	0.63	0.67	0.7	0.65
5.		мм	4.56	3.8	3.52	3.14	2.85	3.33
6.		-	1.125	1.148	1.157	1.169	1.179	1.162
7.		-	0.832	0.96	1.01	1.072	1.12	1.04
8.		Ом	0.511	0.539	0.551	0.564	0.573	0.557
9.		-	1.013	1.014	1.0149	1.015	1.0151	1.0146
10.		мм	4.608	3.84	3.55	3.17	2.88	3.36
11.		-	2.31	2.32	2.33	2.34	2.35	2.33
12.		-	0.91	1.05	1.103	1.17	1.23	1.14
13.		Ом	0.556	0.577	0.586	0.598	0.608	0.592
14.		Ом	0.925	1.796	1.342	2.59	4.67	1.61
15.		Ом	2.08	2.13	2.15	2.18	2.196	2.164
16.		А	114.3	78.97	86.87	64.9	42.64	81.48
17.		А	119.4	184.73	90.43	67.75	44.73	84.95
18.		-	1.28	1.99	0.972	0.73	0.48	0.91
19.		-	5.42	5.39	4.11	3.08	2.03	3.86
20.		-	0.065	0.039	0.075	0.104	0.089	0.097

 

 

 

Рис. 9.1

Пусковые характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором

(

; ; 2p=10;

; ; ) 

 

63. Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (табл.9.2) по средним значениям сопротивлений и , соответствующим скольжениям :

,

 

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

 

X. Тепловой расчет

64. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

[по табл.8.35 ;

,

где из табл.8.1 для находим ;

 для изоляции нагревостойкости F]

65. Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:

[ ,

для изоляции нагревостойкости F , по рис.9.69

]

66. Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:

[ ,

; ]

67. Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:

68. Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:

69. Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды:

[

 для s=s_НОМ по табл.8.1;

 по рис.9.70;

 для  по рис.9.67]

70. Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

71. Проверка условий охлаждения двигателя.

Требуемый для охлаждения расход воздуха:

[

 т.к. 2p>4и h=315]

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:

.

Нагрев частей двигателя находится  в допустимых пределах.

Вентилятор обеспечивает необходимый  расход воздуха.

 

Вывод: Спроектированный двигатель отвечает поставленным в техническом задании требованиям.

 

Литература:

[1]   «Проектирование электрических машин» Книга 1

Под редакцией И.П.Копылова. М.,Энергоатомиздат,1993.

[2] «Проектирование электрических машин» Книга 2

Под редакцией И.П.Копылова. М.,Энергоатомиздат,1993.

[3] СПРАВОЧНИК «Ассинхронные двигатели серии 4А»

М.,Энергоиздат,1982.