Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором общего назначения

Расчет размеров трехфазного асинхронного двигателя. Конструирование обмотки статора. Расчет параметров асинхронного двигателя. Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.05.2017
Размер файла 675,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1793.85

А

3.42

Площадь поперечного сечения замыкающего кольца qкл = Iкл/Jкл = 1793.85/2.55 = 702.28 ммІ

qкл

702.28

ммІ

3.43

Высота сечения замыкающего кольца hкл = 1.25hп(2) = 1.2534.3 = 42.9 мм

hкл

42.9

мм

3.44

Ширина замыкающего кольца bкл = qкл/hкл = 702.28/34.3 = 16.4 мм

bкл

16.4

мм

3.45

Средний диаметр замыкающего кольца Dкл.ср. = D2hкл10-3 = 0.20542.910-3 = 0.162 м

Dкл.ср.

0.162

м

Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора t'2пр=р(D21032(hш(2)+h'ш(2))b1(2))/Z2 =р(0.2051032(0.7+0.3)9.2)/34= 17,92 мм t''2пр= b'Z(2)+b1(2)=8,72+9,2=17,92 ?t2пр =t'2пр -t''2пр=17,92-17,92=0

t'2пр t''2пр

17,92 17,92

Если геометрические размеры зубцовой зоны рассчитаны правильно, то ?t2пр =0

0

Параметры расчетов :

· J2 = 3.01 А/ммІ - Плотность тока в стержне ротора

· p= 2 - Число пар полюсов

· Z2 = 34 - Число пазов ротора

· I2н.пред = 659.24 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора

· hп(2) = 34.3 мм - Высота паза ротора

· D2 = 0.205 м - Внешний диаметр ротора

· b'Z(2) = 8.72 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора

· b1(2) = 9.2 мм - Диаметр закругления верхней части ротора

· hш(2) = 0.7 мм - Глубина прорези паза ротора

· h'ш(2) = 0.3 мм - Высота перемычки над пазом ротора

Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

3.46

Количество вентиляционных лопаток ротора Nв.л. = ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.106 1].

Nв.л.

12

ед.

3.47

Длина вентиляционной лопатки ротора lв.л. = ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.106 1].

lв.л.

60

мм

3.48

Ширина конца вентиляционной лопатки ротора hв.л. = ѓ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.106 1].

hв.л.

30

мм

3.49

Толщина конца вентиляционной лопатки ротора bв.л. = ѓ(h) Толщина конца вентиляционной лопатки лежит в пределах bв.л.=2ч5мм

bв.л.

4

мм

Параметры расчетов :

· h= 180 мм - Высота оси вращения двигателя

· 2p= 4 - Число полюсов

Правильный выбор воздушного зазора во многом определяет энергитические показатели АД. Чем меньше воздушный зазор, тем меньше его магнитное сопротивление и магнитное напряжение, составляющее основную часть МДС магнитной цепи всей машины. Поэтому уменьшение зазора приводит к уменьшению МДС магнитной цепи и намагничивающего тока двигателя, благодаря чему возрастает его cosц, и уменьшаются потери в мади обмотки статора. Но чрезмерное уменьшение воздушного зазора приводит к возрастанию амплитуды пульсаций индукции в зазоре и, как следствие этого, к увеличению поверхностных и пульсационных потерь. Поэтому КПД двигателей с очень малыми зазорами не улучшаются, а часто даже становится меньше.

В современных АД зазор выбирают, исходя из минимума суммарных потерь. Так как при увеличении зазора потери в меди возрастают, а пульсационные и поверхностные уменьшаются, то существует оптимальное соотношение параметрами, при котором сумма потерь будет наименьшей.

Расчет магнитной цепи

Длярасчетамагнитнойцепииспользуетсяуравнениеполноготокадля замкнутого контура

Fu=?Hdl,

Интеграл берется по контуру вдоль средней магнитной силовой линии. При решении задачи круговой интеграл заменяется суммой магнитных напряжений (суммой МДС) на участках магнитной цепи (рис.3)

Fц=?Hili,

где Fц - магнитодвижущая сила (МДС) вдоль замкнутого контура (скалярная величина), равная круговому интегралу напряженности магнитного поля вдоль рассматриваемого замкнутого контура и также равная полному току, охватываемому этим контуром;

n - число участков, на которые подразделена магнитная цеп

li, - длина средней магнитной силовой линии в пределах каждого из учаетков,

Hi - расчетное значение напряженности магнитного доля на г'-м участке.

Расчет магнитной цепи асинхронного двигателя ведется на два полюса. При этом магнитная цепь разбивается на следующие участки: два воздушных зазора, два зубца статора, два зубца ротора, ярмо статора и ярмо ротора.

Суть расчета заключается в том, чтобы по известному магнитному потоку и известным геометрическим размерам всех участков магнитной цепи определить МДС и затем намагничивающий ток (реактивную составляющую тока холостого хода).

Расчетная схема магнитной цепи

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.1

Марка электротехнической стали МаркаСтали = ѓ(h) Определяется по таблице 4.1 стр.116 1].

МаркаСтали

2214

4.2

Условная величина ширины шлица (прорези) паза ротора b'ш(2)=ѓ(Ид.форм.паза) Вид формулы зависит от идентификатора формы паза (3)

b'ш(2)

0

мм

4.3

Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора г1 = (bш(1)/д)2/(5+(bш(1)/д)) = (3.7/0.7)2/(5+(3.7/0.7)) = 2.716

г1

2.716

4.4

Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора г2 = (b'ш(2)/д)2/(5+(b'ш(2)/д)) = (0/0.7)2/(5+(0/0.7))=0

г2

0

4.5

Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kд1 = t1/(t1г1д) = 13.52/(13.522.7160.7) = 1.164

kд1

1.164

4.6

Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kд2 = t1/(t1г2д) = 13.52/(13.5200.7) = 1

kд2

1

4.7

Коэффициент МДС воздушного зазора kд = kд1kд2 = 1.1641 =1.164

kд

1.164

4.8

Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора Fд = 2/(м0)Bдд10-3kд = 2/(1.25610-6)0.7760.710-31.164 = 1006.32 А

Fд

1006.32

А

4.9

Ширина паза статора в средней части (на половине высоты) bп(1) = 0.5(b1(1)+b2(1)) = 0.5(7.9+10.9) = 9.4 мм

bп(1)

9.4

мм

4.10

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи kп(1) = bп(1)/(kcbZ(1)) = 9.4/(0.976.009) = 1.615

kп(1)

1.615

4.11

Расчетное значение индукции в зубце статора B'Z(1) = (Bдt1)/(kcbZ(1)) = (0.79317)/(0.977.73) = 1.78 Тл Если B'Z(1) ? 1.8 Тл, то считают, что весь магнитный поток проходит по зубцу, и, следовательно, расчетное значение индукции равно действительному (B'Z(1) = BZ(1) = BпрZ(1))

B'Z(1)

1.78

Тл

4.12

Напряженность магнитного поля HZ(1)=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(1)) Определяется по таблице 4.2 стр.120 1].

HZ(1)

2500

А/м

Параметры расчетов :

· h= 180 мм - Высота оси вращения двигателя

· Ид.форм.паза = 3 - Идентификатор формы паза

· bш(1) = 3.7 мм - Значение ширины шлица паза статора

· д= 0.7 мм - Величина воздушного зазора

· t1 = 13.52 м - Значение зубцового деления статора

· м0 = 1.256Ч10-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха

· Bд = 0.776 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре

· b1(1) = 7.9 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°

· b2(1) = 10.9 мм - Ширина паза статора в штампе

· kc = 0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

· bZ(1) = 6.00 мм - Ширина зубца статора

Окончательный вариант расчета

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.13

Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора FZ(1) = 2hZ(1) 10-3HZ(1) = 225.610-32500 = 128.00 А

FZ(1)

128.00

А

4.14

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в верхнем сечении зубца ротора kп(2)в = b1(2)/(kcb'Z(2)) = 9.2/(0.978.72) = 1.087

kп(2)в

1.087

4.15

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в нижнем сечении зубца ротора kп(2)н = b2(2)/(kcb''Z(2)) = 4.3/(0.978.71) = 0.509

kп(2)н

0.509

4.16

Ширина средней части паза ротора bп(2) = 0.5(b1(2)+b2(2)) = 0.5(9.2+4.3) = 6.75 мм

bп(2)

6.75

мм

4.17

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в среднем сечении зубца ротора kп(2)ср = bп(2)/(kcbZ(2)) = 6.75/(0.978.72) = 0.798

kп(2)ср

0.798

4.18

Расчетное значение индукции в верхнем сечении зубца ротора B'Z(2)в = Bдt2/(kcb'Z(2)) = 0.77618.95/(0.978.72) = 1.739 Тл

B'Z(2)в

1.39

Тл

4.19

Расчетное значение индукции в нижнем сечении зубца ротора B'Z(2)н = Bдt2/(kcb''Z(2)) = 0.77618.95/(0.978.71) = 1.74 Тл

B'Z(2)н

1.74

Тл

4.20

Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора B'Z(2)ср = Bдt2/(kcbZ(2)) = 0.77618.95/(0.978.72) = 1.74 Тл

B'Z(2)ср

1.74

Тл

Параметры расчетов :

· hZ(1) = 25.6 мм - Высота зубца статора

· HZ(1) = 2500 А/м - Напряженность магнитного поля

· b1(2) = 9.2 мм - Диаметр закругления верхней части ротора

· kc = 0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

· b'Z(2) = 8.72 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора

· b2(2) = 4.3 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора

· b''Z(2) = 8.71 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора

· bZ(2) = 8.72 мм - Ширина зубца ротора

· Bд = 0.776 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре

· t2 =18.95 мм - Зубцовое деление ротора

Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.21

Предполагаемое действительное значение индукции в верхнем сечении зубца статора BпрZ(2)в = ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)в)

BпрZ(2)в

1.739

Тл

4.22

Напряженность магнитного поля в верхнем сечении зубца статора HZ(2)в = ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)в) Определяется по таблице 4.2 стр.120 1].

HZ(2)в

2140

А/м

4.23

Действительное значение индукции в верхнем сечении зубца статора BZ(2)в = B'Z(2)вм0kп(2)вHZ(2)в = 1.7391.25610-61.0872140 = 1.736 Тл

BZ(2)в

1.736

Тл

4.24

Отклонение действительного значения индукции в верхнем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)в = |BпрZ(2)вBZ(2)в| = |1.7391.736| = 0.003 Тл

ДBZ(2)в

0.003

Тл

4.25

Предполагаемое действительное значение индукции в нижнем сечении зубца статора BпрZ(2)н = ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)н)

BпрZ(2)н

1.4

Тл

4.26

Напряженность магнитного поля в нижнем сечении зубца статора HZ(2)н = ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)н) Определяется по таблице 4.2 стр.120 1].

HZ(2)н

2140

А/м

4.27

Действительное значение индукции в нижнем сечении зубца статора BZ(2)н = B'Z(2)нм0kп(2)нHZ(2)н = 1.741.25610-60.5093150 = 1.739 Тл

BZ(2)н

1.739

Тл

4.28

Отклонение действительного значения индукции в нижнем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)н = |BпрZ(2)нBZ(2)н| = |1.741.739| = 0.001 Тл

ДBZ(2)н

0.001

Тл

4.29

Предполагаемое действительное значение индукции в среднем сечении зубца статора BпрZ(2)ср = ѓ(МаркаСтали,B'Z(2)в)

BпрZ(2)ср

1.74

Тл

4.30

Напряженность магнитного поля в среднем сечении зубца статора HZ(2)ср=ѓ(МаркаСтали,BпрZ(2)ср) Определяется по таблице 4.2 стр.120 1].

HZ(2)ср

2140

А/м

4.31

Действительное значение индукции в среднем сечении зубца статора BZ(2)ср = B'Z(2)срм0kп(2)срHZ(2)ср = 1.741.25610-60.7982140 = 1.738 Тл

BZ(2)ср

1.738

Тл

4.32

Отклонение действительного значения индукции в среднем сечении зубца статора от предполагаемого ДBZ(2)ср = |BпрZ(2)ср-BZ(2)ср| = |1.74-1.738| = 0.00 Тл

ДBZ(2)ср

0.002

Тл

Параметры расчетов :

· МаркаСтали = 2214 - Марка электротехнической стали

· B'Z(2)в = 1.739 Тл - Расчетное значение индукции в верхнем сечении зубца ротора

· м0 = 1.25610-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха

· kп(2)в = 1.087 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в верхнем сечении зубца ротора

· B'Z(2)н = 1.74 Тл - Расчетное значение индукции в нижнем сечении зубца ротора

· kп(2)н = 0.509 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в нижнем сечении зубца ротора

· B'Z(2)ср = 1.74 Тл - Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора

· kп(2)ср = 0.798 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в среднем сечении зубца ротора

Окончательный вариант расчета

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.33

Расчетная напряженность магнитного поля в зубцах ротора HZ(2) = (HZ(2)в+4HZ(2)ср+HZ(2)н)/6 =(2140+42140+2140)/6 = 2140 А/м

HZ(2)

2140

А/м

4.34

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора FZ(2) = 2hZ(2) 10-3HZ(2) = 233.8710-32140 = 144.96 А

FZ(2)

144.96

А

4.35

Коэффициент насыщения зубцовой зоны асинхронного двигателя kZ = 1+(FZ(1)+FZ(2))/Fд = 1+(128.00+144.96)/1006.32 = 1.27 Данный коэффициент позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных рассчитываемого двигателя.

kZ

1.27

4.36

Высота ярма статора ha = 0.5(DаD)hп(1)10-3 = 0.5(0.3130.206)25.610-3 = 0.0276 м

ha

0.0276

м

4.37

Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора La = р(Dаha)/(2p) = р (0.3130.0276)/(4) = 0.2241 м

La

0.2241

м

4.38

Индукция в ярме статора Ba = Ц/(kc2halд) = 0.0084/(0.9720.02760.105) = 1.50 Тл

Ba

1.50

Тл

Параметры расчетов :

· HZ(2)в = 2140А/м - Напряженность магнитного поля в верхнем сечении зубца статора

· HZ(2)ср = 2140А/м - Напряженность магнитного поля в среднем сечении зубца статора

· HZ(2)н = 2140А/м - Напряженность магнитного поля в нижнем сечении зубца статора

· hZ(2) = 33.87 мм - Расчетная высота зубца ротора

· FZ(1) = 128.00 А - Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора

· Fд = 1006.32 А - Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора

· Dа = 0.313 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· D = 0.206 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора

· hп(1) = 25.6 мм - Высота паза статора в штампе

· 2p = 4 - Число полюсов

· Ц = 0.0084 Вб - Расчетное значение магнитного потока

· kc = 0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

Расчет магнитной цепи ярма статора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.39

Напряженность магнитного поля в ярме статора Ha = ѓ(МаркаСтали, Ba) Определяется по таблице 4.4 стр.130 1].

Ha

905

А/м

4.40

Магнитное напряжение (МДС) ярма статора Fa = LaHa = 0.224905 = 202.85 А

Fa

202.85

А

4.41

Геометрическая высота ярма ротора hj = 0.5(D2Dj)hп(2)10-3 = 0.5(0.2050.072)34.310-3 = 0.0323 м

hj

0.0323

м

4.42

Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора Lj = р(Dj+hj)/(2p) =р(0.072+0.0323)/(4) = 0.0819 м Вид формулы зависит от значения параметра 2p.

Lj

0.0819

м

Параметры расчетов :

· МаркаСтали = 2214 - Марка электротехнической стали

· Ba = 1.5 Тл - Индукция в ярме статора

· La = 0.224 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора

· D2 = 0.205 м - Внешний диаметр ротора

· Dj = 0.072 м - Внутренний диаметр сердечника ротора

· hп(2) = 34.3 мм - Высота паза ротора

· 2p = 4 - Число полюсов

Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

4.43

Напряженность магнитного поля в ярме ротора Hj = ѓ(МаркаСтали,Bj) Определяется по таблице 4.4 стр.130 1].

Hj

260

А/м

4.44

Магнитное напряжение (МДС) ярма ротора Fj = LjHj = 0.0819260 = 21.3 А

Fj

21.3

А

4.45

Суммарное магнитное напряжение (МДС) магнитной цепи АД на одну пару полюсов Fu = Fд+FZ(1)+FZ(2)+Fa+Fj = 1006.32+128.0+144.96+202.85+21.3 = 1503.44 А

Fu

1503.44

А

4.46

Коэффициент насыщения магнитной цепи kм = Fu/Fд = 1503.44/1006.32 = 1.49 Для рационально спроектированных асинхронных двигателей 1.3?kм?1.5.

kм

1.49

4.47

Намагничивающий ток (реактивная составляющая тока ХХ АД) Iм = (pFu)/(0.9m1W1kоб1) = (21503.44)/(0.931120.925) = 10.75 А

Iм

8.07

А

4.48

Намагничивающий ток в относительных единицах Iм* = Iм/I1н.пред = 10.75/40,61 = 0.265 о.е. Для 2p=4 рациональное значение Iм*=0.25ч0.34

Iм*

0.265

о.е.

Параметры расчетов :

· МаркаСтали = 2214 - Марка электротехнической стали

· Bj = 0.97 Тл - Индукция в ярме ротора

· Lj = 0.0819 м - Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора

· Fд = 1006.32 А - Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора

· FZ(1) = 128 А - Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора

· FZ(2) = 144.96 А - Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора

· Fa = 202.85 А - Магнитное напряжение (МДС) ярма статора

· р = 4 - Число пар полюсов

· m1 = 3 - Число фаз обмотки статора

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· kоб1 = 0.925 - Обмоточный коэффициент

· I1н.пред = 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

Полученное значение kz позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных рассчитываемого асинхронного двигателя. Если kz<1,2, то зубцовая зона мало использована или зазор взят слишком большим. Если kz>1,6, то имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны или зазор взят слишком малым.

Для рационально спроектированных асинхронных двигателей коэффициент насыщения магнитной цепи лежит в пределах: 1,3?kм?1,5

Если kм<1,3, то в двигателе избыток стали. Если kм>1,5, то в двигателе сильное насыщение (недостаток стали).

Относительное значение Iм* служит определенным критерием правильности выбора воздушного зазора и расчета размеров магнитопровода и параметров обмотки статора двигателя. В рационально спроектированных двигателях относительное значение намагничивающего тока находится в пределах Iм*=0.25ч0.3 (если 2р=4).

Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима

Параметрами электрических машин называются активные и индуктивные сопротивления Т-образной электрической схемы замещения. При расчете параметров асинхронного двигателя в рабочих режимах в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального явлениями действия эффектов вытеснения тока и насыщения пренебрегают и поэтому считают параметры асинхронного двигателя постоянными.

Рис. 1 Т-образная электрическая схема замещения асинхронного двигателя

Расчет активного сопротивления фазы статора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

5.1

Коэффициент расчета активной фазы статора Kл = ѓ(2p) Определяется по таблице 5.1 1] 1].

Kл

1.3

5.2

Коэффициент расчета активной фазы статора Kвыл = ѓ(2p) Определяется по таблице 5.1 1] 1].

Kвыл

0.5

5.3

Длина вылета прямолинейной части катушки

B

0.01

м

5.4

Средняя длина катушки bкт = р(D+hп(1) 10-31/(2p) =р(0.206+25.610-3)0.83/(4) = 0.1514 м

bкт

15.14

м

5.5

Вылет лобовых частей обмотки Lвыл = Kвылbкт+B = 0.50.15.14+0.01 = 0.0857 м

Lвыл

0.0857

м

5.6

Длина лобовых частей обмотки Lл = Kлbкт+2B =1.30.1514+20.01 = 0.2168 м

Lл

0.2168

м

5.7

Средня длина витка катушки Lср = 2(lд+Lл) = 2(0.105+0.2168) = 0.644 м

Lср

0.644

м

5.8

Общая длина проводников фазы обмотки статора L1 = LсрW1 = 0.644112 = 72.12 м

L1

72.12

м

5.9

Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре r1 = с115L1/(anэлqэл10-6) = 0.024410-672.12/(132.0610-6) = 0.285 Ом

r1

0.285

Ом

5.10

Активное сопротивление фазы обмотки статора в относительных единицах r1* = r1I1н.пред/U1H = 0.28540,61/240 = 0.048 о.е. При правильном расчете r1* = 0.01ч0.07 о.е.

r1*

0.048

о.е.

Параметры расчетов :

· 2p = 4 - Число полюсов

· D = 0.206 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора

· hп(1) = 25.6 мм - Высота паза статора в штампе

· в1 = 0,8 паз. - Относительный шаг обмотки

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· с115 = 0.024410-6 ОмЧм - Удельное сопротивление меди при расчетной температуре 115°

· a= 1 - Число параллельных ветвей обмотки статора

· nэл = 3 - Число элементарных проводников в одном эффективном

· qэл = 2.06 ммІ - Площадь поперечного сечения неизолированного стандартного провода

· I1н.пред = 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

· U1H = 240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

Расчет активного сопротивления фазы обмотки ротора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

5.11

Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями rкл = р(склDкл.ср.)/(Z2qкл10-6) = р(0.048810-60.162/(34702.2810-6) = = 0.000000104 Ом

rкл

0.00000104

Ом

5.12

Сопротивление стержня rс = (сclд)/(qс10-6) = (0.048810-60.105)/(219.3710-6) = 0.0000234 Ом

rс

0.0000234

Ом

5.13

Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2 = rс+2rкл2 = 0.0000234+20.00000104/0.3672 = 0.00009179 Ом

r2

0.0000388

Ом

5.14

Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора r'2 = r24m1 (W1kоб1)2/Z2 = 0.000038843(1120.925)2/34 = 0.147 Ом

r'2

0.147

Ом

5.15

Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора r'2* = r'2I1н.пред/U1H = 0.14740,61/240 = 0.025 о.е. При правильном расчете r'2*=0.01ч0.07 о.е.

r'2*

0.025

о.е.

5.16

Отношение зубцовых делений ротора и статора Дtz = t2/t1 = 18.95/13.52 = 1,40

Дtz

1,40

Параметры расчетов :

· скл = 0.0488Ч10-6 ОмЧм - Удельное сопротивление алюминия при расчетной температуре 115°

· Dкл.ср. = 0.162 м - Средний диаметр замыкающего кольца

· Z2 = 34 - Число пазов ротора

· qкл = 702.28 ммІ - Площадь поперечного сечения замыкающего кольца

· сc = 0.048810-6 ОмЧм - Удельное сопротивление алюминия при расчетной температуре 115°

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· qс = 219.37 ммІ - Площадь сечения стержня ротора

· Д = 0.367 рад. - Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце

· m1 = 3 - Число фаз обмотки статора

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· kоб1 = 0.925 - Обмоточный коэффициент

· I1н.пред = 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

· U1H = 240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

· t2 = 18.95 мм - Зубцовое деление ротора

· t1 = 13.52 мм - Значение зубцового деления статора

Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

5.17

Коэффициент расчета индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора k'ск=ѓ(Дtzск) Определяется по рис.5.5 стр.150 1].

k'ск

1.5

5.18

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной проводимости пазового рассеяния паза статора k'в = 0.25(1+31) = 0.25(1+30.8) = 0.873 Вид формулы зависил от значения коэффициента в1=0.8.

k'в

0.873

5.19

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной проводимости пазового рассеяния паза статора kв= 0.25(1+3k'в) = 0.25(1+30.873) = 0.904 Вид формулы зависил от значения коэффициента в1=0.8.

kв

0.904

5.20

Высота трапеции паза статора, заполненная обмоточным проводом h2(1) = hп.к.(1)Дhп(1)2bиз = 22.5 0.220.4 = 21.5 мм

h2(1)

21.5

мм

5.21

Высота клина в пазе статора h1(1) = 0 Значение равно нулю т.к. для двигателей с высотой врашения h=50ч250мм в пазах статора применяется не клин, а пазовая крышка.

h1(1)

0

мм

5.22

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора лп(1) = kвh2(1)/(3b1(1))+k'вh1(1)/b1(1)+3hк(1)/(b1(1)+2bш(1))+hш(1)/bш(1)]= = 0.90421.5/(37.9)+0.8730/7.9+32.1/(7.9+23.7)+1/3.7] = 1.416

лп(1)

1.416

5.23

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки статора лл(1) = 0.34q/lд(Lл0.64в1) = 0.344/0.105(0.2160.640.80.162) = 1.688

лл(1)

1.68

5.24

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора о(1) = 2k'скkвkоб12Дtz2 = 21.50,8730.92520.1.42 = 1.031

о(1)

1.031

5.25

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора лд(1) = (t1о(1))/(12kдд) = (13.521.031)/(121.1640.7) = 1.425

лд(1)

1.425

5.26

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора x1 =15.8(f1н/100)(W1/100)2п(1)л(1)д(1))lд/(pq) = = 15.8(60/100)(112/100)2(1.416+1.688+1.425)0.105/(24) = 0.708 Ом

x1

0.708

Ом

5.27

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора в относительных единицах x1* = x1I1н.пред/U1H = 0.70840,61/240 = 0.12 о.е. При правильно расчете x1*=0,08-0,14 о.е.

x1*

0.12

о.е.

5.28

Отношение отношения ширины шлица ротора к значению воздушного зазора Дbд2 = bш(2)/д = 1.5/0.7 = 2.143

Дbд2

2.143

5.29

Коэффициент размерных соотношений зубцовой стороны ротора Дbt2 = bш(2)/t2 = 1.5/18.96 = 0.079

Дbt2

0.079

Параметры расчетов :

· Дtz = 1.4 - Отношение зубцовых делений ротора и статора

· вск = 0 - Коэффициент учитывающий форму паза статора (полузакрытые без скоса)

· hп.к.(1) = 22.5 мм - Высота паза статора под укладку проводов

· Дhп(1) = 0.2 мм - Припуск по высоте паза статора

· bиз = 0.4 мм - Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F

· b1(1) = 7.9 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу в=45°

· hк(1) = 2.1 мм - Высота клиновой части паза статора

· bш(1) = 3.7 мм - Значение ширины шлица паза статора

· hш(1) = 1 мм - Высота шлица статора

· q = 4 паз. - Число пазов статора на полюс и фазу

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· Lл = 0.2168 м - Длина лобовых частей обмотки

· в1 = 0.8 паз. - Относительный шаг обмотки

· = 0.162 м - Полюсное деление

· kоб1 = 0.925 - Обмоточный коэффициент

· t1 = 13.52 м - Значение зубцового деления статора

· kд = 1.164 - Коэффициент МДС воздушного зазора

· д = 0.7 мм - Величина воздушного зазора

· f1н = 60 Гц - Частота сети

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· p = 2 - Число пар полюсов

· I1н.пред = 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

· U1H = 240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

· bш(2) = 1.5 мм - Ширина прорези паза ротора

· t2 = 18.96 мм - Зубцовое деление ротора

Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

5.30

Вспомогательный коэффициент расчета индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора ДZ = ѓ(Дbд2,Дbt2) Определяется по рис.5.7 стр.155 1].

ДZ

0.02

5.31

Расчетная высота паза ротора h0(2) = h1(2)+0.4b2(2) =26.5+0.44.3 = 28.22 мм

h0(2)

28.22

мм

5.32

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора лп(2) = h0(2)/(3b1(2))(1рb1(2)2/(8qс))2+0.66bш(2)/(2b1(2))+ +hш(2)/bш(2)+1.12103h'ш(2)/ I2н.пред = = 28.22/(39.2)(1р9.22/(8219.37))2+0.661.5/(29.2)+ +0.7/1.5+1.121030.3/659.24 = 2.291 Вид формулы зависит от значения идентификатора формы паза (равен 3)

лп(2)

2.291

5.33

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния ротора лл(2) = (2.3Dкл.ср.)/(Z2lдД2)lg(4.7Dкл.ср.)/(hкл10-3+2bкл10-3)] = =(2.30.16)/(340.1050.3672)lg(4.70.16)/(42.910-3+216.410-3)] = 0.775

лл(2)

0.775

5.34

Вспомогательный коэффициент расчета магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора о(2) = 1+0.2(рp/Z2Z/(1p2/Z22) = 1+0.2(р2/34)0.02/(122/342) = 0.806

о(2)

0.987

5.35

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора лд(2) = t2/(12kдд)о(2) = 18.96/(121.1640.7)0.987 = 1.914

лд(2)

1.914

5.36

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы короткозамкнутого ротора x2 = 7.9f1нlд10-6п(2)л(2)д(2)) = 7.9600.10510-6(2.291+0.775+1.914) = = 0.000248 Ом

x2

0.000248

Ом

5.37

Приведенное к статору индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора x'2 = x212(W1kоб1)2/Z2 = 0.00024812(1120.925)2/34 = 0.941 Ом

x'2

0.941

Ом

5.38

Приведенное к статору индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора в относительных единицах x'2* = x'2I1н.пред/U1H = 0.94140,61/240 = 0.148 о.е. При правильном расчете x'2*=0.01ч0.16 о.е.

x'2*

0.148

о.е.

Параметры расчетов :

· Дbд2 = 2.143 - Отношение отношения ширины шлица ротора к значению воздушного зазора

· Дbt2 = 0.079 - Коэффициент размерных соотношений зубцовой стороны ротора

· h1(2) = 26.5 мм - Расстояние между центрами верхней и нижней окружностей паза ротора

· b2(2) = 4.3 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора

· b1(2) = 9.2 мм - Диаметр закругления верхней части ротора

· qс = 219.37 ммІ - Площадь сечения стержня ротора

· bш(2) = 1.5 мм - Ширина прорези паза ротора

· hш(2) = 0.7 мм - Глубина прорези паза ротора

· Dкл.ср.=0.16 м - Средний диаметр замыкающего кольца

· Z2 = 34 - Число пазов ротора

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· Д = 0.367 рад. - Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце

· hкл = 42.9 мм - Высота сечения замыкающего кольца

· bкл = 16.4 мм - Ширина замыкающего кольца

· p = 2 - Число пар полюсов

· t2 = 18.96 мм - Зубцовое деление ротора

· kд = 1.164 - Коэффициент МДС воздушного зазора

· д = 0.7 мм - Величина воздушного зазора

· f1н = 60 Гц - Частота сети

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· kоб1 = 0.925 - Обмоточный коэффициент

· I1н.пред = 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

· U1H = 240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

Расчет потерь в асинхронном двигателе

Расчет основных магнитных потерь (потерь в стали)

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

6.1

Удельные потери в стали P0.1/50=ѓ(МаркаСтали) Определяеся по 1].

P0.1/50

2

Вт/кг

6.2

Масса стали ярма статора ma=рЧ(Dа-ha)ЧkcЧгcЧlдЧha ma=рЧ(0.225-0.0256)Ч0.97Ч7800Ч0.105Ч0.0276= 19.7 кг

ma

19.7

кг

6.3

Масса зубцов статора mZ(1)=hZ(1)Ч10-3ЧbZ(1)Ч10-3ЧZ1ЧlдЧkcЧгc mZ(1)=25.6Ч10-3Ч6.009Ч10-3Ч48Ч0.105Ч0.97Ч7800=5.87 кг

mZ(1)

5.87

кг

6.4

Коэффициент зависимоти потерь в стали от частоты перемагничивания в=ѓ(f1) Диапазон значений в=1.3ч1.5.

в

1.4

6.5

Основные потери в стали Дpст.осн.=P0.1/50Ч(f1/50)вЧ(kДАЧBa2Чma+kДZЧBZ(1)2ЧmZ(1)) Дpст.осн.=2Ч(60/50)1.4Ч(1.6Ч1.52Ч19.7+1.8Ч1.792Ч5.87)=270.5 Вт

Дpст.осн.

270.5

Вт

6.6

Активное сопротивление, характеризующее магнитные потери в схеме замещения r12=Дpст.осн./(m1ЧIм2) r12= 270.5 /(3Ч10.752)=0.78 Ом

r12

0.78

Ом

6.7

Активное сопротивление, характеризующее магнитные потери в схеме замещения в относительных единицах r12*=r12ЧI1н.пред/U1H r12*=0.78Ч40,61/240=0.132 о.е. При правильном расчете r12*=0.05ч0.2 о.е.

r12*

0.132

о.е.

6.8

Сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора x12=U1H/Iм-x1 x12=240/10.75-0.708=21.62 Ом

x12

21.62

Ом

6.9

Сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора в относительных единицах x12*=x12ЧI1н.пред/U1H x12*=21.62Ч40,61/240=3.658 о.е. При правильном расчете x12*=2ч5 о.е.

x12*

3.658

о.е.

6.10

Отношение ширины шлица статора к значению воздушного зазора Дbд1=bш(1)/д Дbд1=3.7/0.7=5.286

Дbд1

5.286

Параметры расчетов :

· МаркаСтали=2214 - Марка электротехнической стали

· Dа=0.313 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· ha=0.0276 м - Высота ярма статора

· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

· гc=7800 кг/мі - Удельная масса стали

· lд=0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· hZ(1)=25.6 мм - Высота зубца статора

· bZ(1)=6.00 мм - Ширина зубца статора

· Z1=48 - Число пазов статора

· f1=60 Гц - Частота сети

· kДА=1.6 - Коэффициент влияния неравномерности распределения магнитного потока на потери стали

· Ba=1.5 Тл - Индукция в ярме статора

· kДZ=1.8 - Коэффициент влияния неравномерности распределения магнитного потока на потери стали

· BZ(1)=1.79 Тл - Действительное значение индукции в зубце статора

· m1=3 - Число фаз обмотки статора

· Iм=10.75 А - Намагничивающий ток (реактивная составляющая тока ХХ АД)

· I1н.пред= 40,61 А - Предварительное значение фазного тока статора

· U1H=240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

· x1=0.708 Ом - Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора

· bш(1)=3.7 мм - Значение ширины шлица паза статора

Расчет поверхностных потерь

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

6.11

Коэффициент пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора в0(1)=ѓ(Дbд1) Определяется по рис.6.1 стр.169 1].

в0(1)

0

6.12

Коэффициент пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора в0(2)=ѓ(Дbд2) Определяется по рис.6.1 стр.1691].

в0(2)

0,3

6.13

Амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора B0(1)0(1)ЧkдЧBд B0(1)=0Ч1.164Ч0.776=0.271

B0(1)

0

6.14

Амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора B0(2)0(2)ЧkдЧBд B0(2)=0,3Ч1.164Ч0.776=0

B0(2)

0,271

6.15

Скорость вращения ротора в режиме ХХ n=60Чf1/p n=60Ч60/2=1800 об/мин

n

1800

об/мин

6.16

Удельные поверхностные потери коронок зубцов статора pпов(1)=0.5Чk01Ч(Z2Чn/10000)1.5Ч(B0(1)Чt2)2 pпов(1)=0.5Ч1.5Ч(34Ч1800/10000)1.5Ч(0Ч18.95)2=0 Вт/мІ

pпов(1)

0

Вт/мІ

6.17

Удельные поверхностные потери коронок зубцов ротора pпов(2)=0.5Чk02Ч(Z1Чn/10000)1.5Ч(B0(2)Чt1Ч103)2 pпов(2)=0.5Ч1.5Ч(48Ч1800/10000)1.5Ч(0,271Ч0.01352Ч103)2=255,66 Вт/мІ

pпов(2)

255,66

Вт/мІ

6.18

Полные поверхностные потери статора Дpпов(1)=pпов(1)Ч(t1-bш(1)Ч10-3)ЧZ1Чlд Дpпов(1)=0Ч(0.01352-3.7Ч10-3)Ч48Ч0.105=0 Вт

Дpпов(1)

0

Вт

6.19

Полные поверхностные потери ротора Дpпов(2)=pпов(2)Ч(t2Ч10-3-bш(2)Ч10-3)ЧZ2Чlд Дpпов(2)=255,666Ч(18.96Ч10-3-1.5Ч10-3)Ч34Ч0.105=15,965 Вт

Дpпов(2)

15,965

Вт

Параметры расчетов :

· Дbд1=5.286 - Отношение ширины шлица статора к значению воздушного зазора

· Дbд2=0 - Отношение отношения ширины шлица ротора к значению воздушного зазора

· kд=1.164 - Коэффициент МДС воздушного зазора

· Bд=0.776 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре

· f1=60 Гц - Частота сети

· p=4 - Число пар полюсов

· k01=1.5 - Коэффициент учитывающий влияние обработки коронок зубцов статора на удельные потери

· Z2=34 - Число пазов ротора

· t2=18.95 мм - Зубцовое деление ротора

· k02=1.5 - Коэффициент учитывающий влияние обработки коронок зубцов ротора на удельные потери

· Z1=48 - Число пазов статора

· t1=0.01352 м - Значение зубцового деления статора

· bш(1)=3.7 мм - Значение ширины шлица паза статора

· lд=0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· bш(2)=1.5 мм - Ширина прорези паза ротора

Расчет пульсационных потерь в стали зубцов статора и ротора и полных магнитных потерь

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

6.20

Амплитуда пульсации индукции в средних сечениях зубцов статора Bпул(1)2Чд/(2Чt1Ч103)ЧBZ(1) Bпул(1)=0Ч0.7/(2Ч0.01352Ч103)Ч1.79=0 Тл

Bпул(1)

0

Тл

6.21

Амплитуда пульсации индукции в средних сечениях зубцов статора Bпул(2)1Чд/(2Чt2)ЧBZ(2) Bпул(2)=2.716Ч0.7/(2Ч18.95)Ч1.79=0.087 Тл

Bпул(2)

0.087

Тл

6.22

Масса стали зубцов ротора mZ2=Z2Ч(hZ(2)Ч10-3)Ч(bZ(2)Ч10-3)ЧlдЧkcЧгc mZ2=34Ч(25.6Ч10-3)Ч(8.72Ч10-3)Ч0.105Ч0.97Ч7800=7.99 кг

mZ2

7.99

кг

6.23

Пульсационные потери в зубцах статора Дpпул(1)=0.11Ч(Z2Чn/1000ЧBпул(1))2ЧmZ(1) Дpпул(1)=0.11Ч(34Ч1800/1000Ч0)2Ч5.87=0 Вт

Дpпул(1)

0

Вт

6.24

Пульсационные потери в зубцах ротора Дpпул(2)=0.11Ч(Z1Чn/1000ЧBпул(2))2ЧmZ(1) Дpпул(2)=0.11Ч(48Ч1800/1000Ч0.087)2Ч5.87=49.8 Вт

Дpпул(2)

49.8

Вт

6.25

Сумма добавочных потерь холостого хода в асинхронном двигателе Дpст.доб.=Дpпов(1)+Дpпов(2)+Дpпул(1)+Дpпул(2) Дpст.доб.=0+15,96+0+49.8=65,8 Вт

Дpст.доб.

65,8

Вт

6.26

Проверочный коэффициент отношения добавочных потерь к основным Дpдоб/осн=Дpст.доб./Дpст.осн. Дpдоб/осн=65,8/270.5=0,243

Дpдоб/осн

0,243

6.27

Полные магнитные потери (потери в стали) асинхронного двигателя Дpст=Дpст.доб.+Дpст.осн. Дpст=65,8+270.5=336,29 Вт

Дpст

336,29

Вт

Параметры расчетов :

· г2=0 - Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора

· д=0.7 мм - Величина воздушного зазора

· t1=0.01352 м - Значение зубцового деления статора

· BZ(1)=1.79 Тл - Действительное значение индукции в зубце статора

· г1=2.716 - Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора

· t2=18.95 мм - Зубцовое деление ротора

· BZ(2)=1.73 Тл - Расчетное значение индукции в зубцах ротора

· Z2=34 - Число пазов ротора

· hZ(2)= 33.87 мм - Расчетная высота зубца ротора

· bZ(2)=8.72 мм - Ширина зубца ротора

· lд=0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· kc=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

· гc=7800 кг/мі - Удельная масса стали

· n=1800 об/мин - Скорость вращения ротора в режиме ХХ

· mZ(1)=5.87 кг - Масса зубцов статора

· Z1=48 - Число пазов статора

· Дpпов(1)=0 Вт - Полные поверхностные потери статора

· Дpпов(2)= Вт - Полные поверхностные потери ротора

· Дpст.осн.=270.5 Вт - Основные потери в стали

Расчет механических и вентиляционных потерь

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

6.28

Вспомогательный коэффициент расчета механических и вентиляционных потерь Kт=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 6.2 стр.173 1].

Kт

7

6.29

Вспомогательный коэффициент расчета механических и вентиляционных потерь K'т=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 6.2 стр.173 1].

K'т

0

6.30

Вспомогательный коэффициент расчета механических и вентиляционных потерь K''т=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 6.2 стр.173 1].

K''т

0

6.31

Механические и вентиляционные потери Дpмех=KтЧ(n/1000)2Ч(10D)3 Дpмех=7Ч(1800/1000)2Ч(10Ч0.206)3=199.9 Вт Вид формулы зависит от степени защиты и числа полюсов.

Дpмех

199.9

Вт

Параметры расчетов :

· IP=IP23 - Степень защиты

· 2p=4 - Число полюсов

· D=0.206 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· n=1800 об/мин - Скорость вращения ротора в режиме ХХ

Расчет тока холостого хода и коэффициента мощности холостого хода

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

6.32

Электрические потери в статоре при холостом ходе Дpэ10=m1ЧIм2Чr1 Дpэ10=3Ч10.7492Ч0.2846=98.7 Вт

Дpэ10

98.7

Вт

6.33

Активная составляющая тока холостого хода Io.a.=(Дpст+Дpмех+Дpэ10)/(m1ЧU1H) Io.a.=(270.5+199.9+98.7)/(3Ч240)=0.88 А

Io.a.

0.88

А

6.34

Ток холостого хода Io=(Io.a.2+Iм2)Ѕ Io=(0.882+10.7492)Ѕ=10.79 А

Io

10.79

А

6.35

Коэффициент мощности при холостом ходе cosцo=Io.a./Io cosцo=0.88/10.749=0.082

cosцo

0.082

6.36

Потери, не изменяющиеся при изменени скольжения Дpпост=(Дpст+Дpмех)Ч10-3 Дpпост=(207.5+199.9)Ч10-3=0.5351 кВт

Дpпост

0.5351

кВт

Параметры расчетов :

· m1=3 - Число фаз обмотки статора

· Iм=10.749 А - Намагничивающий ток (реактивная составляющая тока ХХ АД)

· r1=0.2846 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре

· Дpст=270.5 Вт - Полные магнитные потери (потери в стали) асинхронного двигателя

· Дpмех=199.9 Вт - Механические и вентиляционные потери

· U1H=240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

Потери на гистерезис зависят от типа материала использованного для сердечника. Для снижения потерь на гистерезис, используют холоднокатаные изотронные электротехнические стали марок 2013,02312,02411 и другие.

Потери на вихревые токи в листах стали зависят от свойств материала и толщины листов. Для снижения потерь на вихревые токи уменьшают толщину листов и изолируют их друг от друга.

3.Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя

Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя производится по Т-образной электрической схеме замещения, так как только при использовании этой схемы замещения возможен расчёт фазной ЭДС статора Е1, основного магнитного потока Фрасч и тока холостого хода I0 расч при изменении нагрузки на валу.


Подобные документы

  • Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.01.2011

  • Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.

    курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.09.2012

  • Размеры, конфигурация, материал магнитной цепи трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Обмотка статора с трапецеидальными полузакрытыми пазами. Тепловой и вентиляционный расчеты, расчет массы и динамического момента инерции.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 22.03.2018

  • Ремонт трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Основные неисправности асинхронного двигателя с фазным ротором. Объем и нормы испытаний электродвигателя. Охрана труда при выполнении работ, связанных с ремонтом электродвигателя.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 28.01.2011

  • Электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчет шестиполюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором полезной мощности 45 кВт на напряжение сети 380/660 В. Механический расчет вала и подшипников. Элементы конструкции двигателя.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.09.2012

  • Расчет параметров обмотки статора и ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме по приближенной формуле М. Клосса и в режиме динамического торможения.

    курсовая работа [827,2 K], добавлен 23.11.2010

  • Разработка проекта трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по заданным данным. Электромагнитный и тепловой расчет. Выбор линейных нагрузок. Обмоточные параметры статора и ротора. Параметры рабочего режима, пусковые характеристики.

    курсовая работа [609,5 K], добавлен 12.05.2014

  • Изоляция обмотки статора и короткозамкнутого ротора. Активные и индуктивные сопротивления обмоток. Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными закрытыми пазами. Расчет параметров номинального режима работы асинхронного двигателя.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 15.12.2011

  • Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Конструкция асинхронного двигателя с фазным ротором. Снижение тока холостого хода. Магнитопровод и обмотки. Направление электромагнитных сил. Генераторный режим работы.

    презентация [1,5 M], добавлен 09.11.2013

  • Паспортные данные устройства трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Определение рабочих характеристик двигателя: мощность, потребляемая двигателем; мощность генератора; скольжение; КПД и коэффициент мощности двигателя.

    лабораторная работа [66,3 K], добавлен 22.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.