Расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

   .

     Расчёт  потерь

48. Потери  в стали основные по (9.187)

  [ для стали 2013 по табл. 9.28];

  по (9.188)

   ;

  по (9.189)

   ;

   ; ; (§9.11).

 

49. Поверхностные потери в роторе по (9.194)

   ;

  по (9.192)

, 
где ; ;

  по (9.190)

   ; 
где для по рис.9.53 .

50. Пульсационные потери в зубцах ротора по (9.200)

   ;

  по (9.196)

   ;

    из п.37 расчёта;  из п.35 расчёта;

  по (9.201)

   ;

    из п.37 расчёта;  из п.32 расчёта.

51. Сумма добавочных потерь в стали по (9.202)

    
( и , §9.11).

52. Полные потери в стали по (9.203)

   .

53. Механические потери по (9.210)

    
[для двигателей с  коэффициент )].

54. Холостой ход двигателя:

  по (9.217)

   , 
[по (9.218)

   , 
где по (9.219)

   ];

  по (9.221)

   .

 

      Расчёт рабочих  характеристик

55. Параметры:

  по (9.184)

   ;

  по (9.185)

   ;

  по (9.225)

   , 
где по (9.224)

  

  Активная составляющая тока синхронного холостого хода:

  по (9.226)

   ;

  по (9.228)

   ;

   ;

   ;

   .

  Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения:

   .

56. Рассчитываем рабочие характеристики для скольжения 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,05, принимая предварительно, что . Результаты расчёта сведены в табл. 1. После построения рабочих характеристик (рис. 1) уточняем значение номинального скольжения: .

  Номинальные данные спроектированного двигателя:

   , , ,

   , .

  Подробный расчёт приведен ниже для скольжения .

  Комплексное сопротивление правой ветви схемы замещения (рис.9.55) по (9.232)

   ,

  активная  составляющая по (9.230)

   ;

 

  по (9.231)

   ;

  по рис. 9.55 , ,

   .

  Активная  и реактивная составляющие тока статора  по (9.233)

   ;

   ;

  Полный  ток статора по (9.234)

   ;

  Приведённый ток ротора по (9.235)

   ;

  Активная  мощность, потребляемая из сети, кВт, (по табл. 9.30)

   ;

  Электрические потери во всех фазах обмотки статора, кВт, по (9.204)

   ;

  Электрические потери в обмотке коротрозамкнутого  ротора, кВт, по (9.206)

   ;

  Добавочные  потери при нагрузке (по табл. 9.30)

   ;

  Сумма всех потерь в двигателе (по табл. 9.30)

   ;

  Активная  мощность на валу двигателя (по табл. 9.30)

   ;

  Коэффициент полезного действия двигателя по (9.216)

   ;

  Коэффициент мощности двигателя (по табл. 9.30)

   .

     Расчёт  пусковых характеристик

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

  Расчёт  провидим для точек характеристик, соответствующих  для определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учёта влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя.

57. Активное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока [ , ; ; ];

  по рис. 9.73 ;

   ;

по рис. 9.73 для находим ;

  по (9.246)

   ;

  по (9.253), так  как 

  

   , 
где ;

  по (9.247)

    
( — п.33 расчёта);

  по (9.257)

    
( по п.45 ; ).

  Приведённое сопротивление ротора с учётом влияния  вытеснения тока

   .

58. Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока по рис. 9.58 для (п.57 расчёта) ; по табл. 9.27, рис. 9.52, а, д (см. также п. 47 расчета) и по (9.262)

   , 
где по п.47 расчёта , , ,

   ,

  

   ;

по (9.261) — также  п.47 расчёта

   .

59. Пусковые параметры по (9.277) и (9.278)

   ;

   .

60. Расчёт токов с учётом влияния эффекта вытеснения тока:

  по (9.280) для 

   ;

   ;

  по (9.281)

   ;

  по (9.283)

   .

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

  Расчёт  проводим для точек, соответствующих  , при этом используются значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с учётом влияния вытеснения тока.

61. Индуктивные сопротивления обмоток. Принимаем :

  по (9.263)

   ;

  по (9.265)

   ;

  по (9.264)

   , 
по рис. 9.61 для находим .

  Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения по (9.266)

   ;

  по (9.269)

    
[ (рис. 9.29, а)];

  по (9.272)

   .

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

   .

  Индуктивное сопротивление обмотки статора  с учётом влияния насыщения по (9.275)

   .

  Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока по (9.271)

  

  _{где по (9.270)}

   ;

  по (9.273)

   .

  Коэффициент магнитной проводимости дифференциального  рассеяния ротора с учётом влияния насыщения по (9.274)

   .

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

  по (9.276)

   ;

  по (9.278)

   , 
здесь по (9.277).

62. Расчёт токов и моментов:

  по (9.280)

   ;

   ;

  по (9.281)

   ;

  по (9.283)

   .

  Кратность пускового тока с учётом эффекта  вытеснения тока и насыщения по (9.284)

   ;

  Кратность момента с учётом эффекта вытеснения тока и насыщения по (9.284)

   .

  Полученный  в расчёте коэффициент насыщения

    
отличается от принятого  менее чем на 10%.

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

 

Таблица 1. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

; ; ; ;

; ;

; ; ;

; ; ;

 

Рис. 1. Рабочие характеристики спроектированного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

(

, , , , , )

Список  литературы:

1. Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов. — 2-е изд., перераб. — М.: Высшая школа; Логос; 2000. — 607 с.
2. Под ред. Копылова И.П. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: Высшая школа, 2002. — 757 с.: ил.