Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором общего назначения

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.

Страница:

Расчет корректирущих коэффициентов

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

7.1

Проверка правильности расчёта параметров Т-образной электрической схемы замещения асинхронного двигателя. (r1*x12*r12*x1*) = (0.1323.6570.0.1320.119) = 0.160 Ом При верном решении (r1*x12*r12*x1*) >0

0.160

7.2

Конструктивный коэффициент приведенного асинхронного двигателя: CМ = (2рm1-W1kоб1)/(22) = (223-1120.925)/(22) = 439.537

CМ

439.537

7.3

Относительное фазное напряжение статора (f1 = 35 Гц): U = U1/U1н= f1/f1н = 35/60 = 0.583

U

0.583

7.4

Относительная частота напряжения статора (f1 = 35 Гц): f = f1/f1н = 35/60= 0.583

f

0.583

7.5

Коэффициент коррекции величины основных магнитных потерь при изменении частоты (f1 = 35 Гц): ст = (f1/f1н)1.5 = (35/60)1.5 = 0.4455

ст

0.4455

7.6

Коэффициент коррекции величины пульсационных потерь при изменении частоты (f1 = 35 Гц): пул = (f1/f1н)2 = (35/60)2 = 0.34

пул

0.34

07.7

Коэффициент коррекции магнитных потерь при изменении магнитного потока (f1 = 35 Гц): ф = (U/f)2 = (0.764/0.583)2 = 1.71

ф

2.48

7.8

Коэффициент коррекции активного сопротивления контура намагничивания (f1 = 35 Гц): r = стф/U2 = 0.44551.71/0.7642 = 1.3

r

1.3

7.9

Относительное фазное напряжение статора (f1 = 60 Гц): U = U1/U1н = 60/60 = 1

U

1

7.10

Относительная частота напряжения статора (f1 = 60 Гц): f = f1/f1н = 60/60= 1

f

1

7.11

Коэффициент коррекции величины основных магнитных потерь при изменении частоты (f1 = 60 Гц): ст = (f1/f1н)1.5 = (60/60)1.5 = 1

ст

1

7.12

Коэффициент коррекции величины пульсационных потерь при изменении частоты (f1 = 60 Гц): пул = (f1/f1н)2 = (60/60)2 = 1

пул

1

7.13

Коэффициент коррекции магнитных потерь при изменении магнитного потока (f1 = 60 Гц): ф = (U/f)2 = (1/1)2 = 1

ф

1

7.14

Коэффициент коррекции активного сопротивления контура намагничивания (f1 = 60 Гц): r = стф/U2 = 11/12 = 1

r

1

7.15

Относительное фазное напряжение статора (f1 = 80 Гц): U = U1/U1н = 1

U

1.22

7.16

Относительная частота напряжения статора (f1 = 80 Гц): f = f1/f1н = 80/60= 1.33

f

1.5

7.17

Коэффициент коррекции величины основных магнитных потерь при изменении частоты (f1 = 80 Гц): ст = (f1/f1н)1.5 = (80/60)1.5 = 1.54

ст

1.84

7.18

Коэффициент коррекции величины пульсационных потерь при изменении частоты (f1 = 80 Гц): пул = (f1/f1н)2 = (80/60)2 = 1.77

пул

2.25

7.19

Коэффициент коррекции магнитных потерь при изменении магнитного потока (f1 = 80Гц): ф = (U/f)2 = (80/60)2 = 0.56

ф

0.66

7.20

Коэффициент коррекции активного сопротивления контура намагничивания (f1 = 80 Гц): r = стф/U2 = 1.840.66/1.222 = 0.866

r

0.82

Параметры расчетов :

· r12* = 0.132 О.е - Активное сопротивление, характеризующее магнитные потери в схеме замещения

· r1* = 0.048 О.е. - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре

· x12* = 3.657 О.е. - Сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора

· x1* = 0.119 О.е - Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора

· U1н = 240 В - номинальное фазное напряжение обмотки статора

Расчет рабочих характеристик для скольжения S=Sн.пред. (f1н=60 Гц).

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

7.21

Параметр схемы замещения (см. рис.7.1, б): gm = rr12/((rr12)2+(fx12)2) = 10.78/((10.78)2+(121.62)2) = 0,001667

gm

0,001667

См

7.22

Параметры схемы замещения (см. рис.7.1, б): bm = fx12/((rr12)2+(fx12)2) = 146/((10.78)2+(121.62)2) = 0,0462

bm

0,0216617

См

7.23

Параметр схемы замещения (cм рис. 7.1, б): g2s = (r2/S)/((r2/S)2+(бfx2)2) = = (0,147/0.024)/((0.147/0.024)2+(10,947)2) = 0,1603

g2s

0,1603

См

7.24

Параметр схемы замещения (cм рис. 7.1, б): b2s = (бfx2)/((r2/S)2+(бfx2)2) = = (10,947)/((0,147/0.024)2+(10,947)2) = 0,0247

b2s

0,0247

См

7.25

Параметр схемы замещения (cм рис. 7.1, в): gs = gm+g2s= 0,001667+0,1603 = 0,1619

gs

0,1619

См

7.26

Параметр схемы замещения (cм рис. 7.1, в): bs= bm+b2s = 0,0462+0,0247 = 0,0709

bs

0,0709

См

7.27

Параметр схемы замещения (см рис. 7.1, г): rs = gs/(gs2+bs2)= 0,1619/(0,16192+0,0709) = 5,18099

rs

5,18099

Ом

7.28

Параметр схемы замещения (см рис. 7.1, г): xs = bs/(gs2+bs2) = 0,0709/(0,16192+0,0709) = 2,26945

xs

2,26945

Ом

7.29

Параметр схемы замещения (см рис. 7.1, г): rУ = r1+rs = 0,285+5,18099= 5,4656

rУ

5,4656

Ом

7.30

Параметр схемы замещения (см рис. 7.1, г): xУ = бfx1+xs = 10,708+2,26945= 2,9777

xУ

2,9777

Ом

7.31

Активная составляющая фазного тока статора: I1a=бUU1нrУ/(rУ2+ xУ2) = = 12405,4656/(5,46562+2,97772) = 33,8605

I1a

33,8605

A

7.32

Реактивная составляющая фазного тока статора: I1p = бUU1нxУ/( rУ2+ xУ2) = = 12402,9777/(5,46562+2,97772) = 18,4475

I1p

18,4475

A

7.33

Действующий фазный ток статора: I1 = ( I1a2+ I1р2) = (33,86052+18,44752) = 38,5595

I1

38,5595

A

7.34

Активная составляющая падения напряжения в фазе статора: Uca = r1I1a+бfx1I1p = = 0,028533,8605+10,70818,4475 = 22,7025

Uca

22,7025

B

7.35

Реактивная составляющая падения напряжения в фазе статора: Ucр= бfx1I1аr1I1p = 10,70833,86050,028518,4475= = 18,73007

Ucр

18,73007

В

7.36

Падение напряжения в фазе статора: Uc = (Uca2+ Ucр2) = (22,70252+18,730072) = 29,4316

Uc

29,4316

B

7.37

Активная составляющая напряжения Uab контура намагничивания Т-образной схемы замещения: Ua = бUU1нUca = 1240022,7025 = 217,197

Ua

217,197

B

7.38

Действующее напряжение контура намагничивания (действующая фазная ЭДС статора): Uab = E1 = ( Ua2+ Ucр2) = (217,1972+18,730072) = = 218,103

Uab=E1

218,103

B

7.39

Коэффициент КЕ КЕ = Е1/(бUU1н) = 218,103/(1240) = 0,90876

КЕ

0,90876

7.40

Основной магнитный поток: Фрасч = Е1/(4.44kоб1W1бff1н) = 218,103/(4.440.925112160) = = 0,0079

Фрасч

0,0079

Вб

7.41

Активная составляющая тока холостого хода: Iоа. расч = (Uaбrr12Ucpбfx12)/((бrr12)2+(бfx12)2 ) = = (217,19710,7818,73007121,62)((10,78)2+(121,62)2)= = -0,5029

Iоа. расч

-0,5029

A

7.42

Реактивная составляющая тока холостого хода, А: Iор. расч = (Uсрбrr12+Uабfx12)/((бrr12)2+(бfx12)2 ) = (18,7300710,78+217,197121,62)/((10,78)2+(121,62)2)= = 10,0693

Iор. расч

10,0693

А

7.43

Действующий ток холостого хода: Iо расч = (Iоа. расч2+ Iор. расч2) = (-0,50292+10,06932) = 10,0819

Iо расч

10,0819

А

7.44

Активная составляющая приведенного фазного тока ротора: I2а=((Uar2/S)Ucpбfx2)/((r2/S)2+(бfx2)2 ) = = ((217,1970,147/0.024)18,7300710,941)/ /((0,147/0,024)2+(10,941)2) = 34,3634

I2а

34,3634

A

7.45

Реактивная составляющая приведенного фазного тока ротора: I2р=((Uсрr2/S)+Uабfx2)/((r2/S)2+(бfx2)2 ) = ((18,730070,147/0,024)+217,19710,941)/ /((0,147/0,024)2+(10,941)2) = 8,3781

I2р

8,3781

А

7.46

Приведенный действующий фазный ток ротора: I2 = ((I2a)2+(I2p)2) = (34,36342+8,37812) = 35,3700

I2

35,3700

A

7.55

Предварительное значение активной мощности на входе двигателя: Р1 пред = m1бUU1нI1a = 3124033,8605 = 24379,5366

Р1 пред

24379,5366

Вт

7.56

Коэффициент мощности cosц = I1a/I1= 33,8605/38,5595 = 0,8781

cosц

0,8781

7.57

Электромагнитный момент: Мэм= СмФрасчI2а= 439,53760,007934,3634 = 119,3603

Мэм

119,3603

Нм

7.58

Электрические потери в обмотке статора: ?рэ1= m1r1I12 = 30,028538,55952 = 1269,5880

?рэ1

1269,5880

Вт

7.59

Электрические потери в обмотке ротора: ?рэ2 = m1r2(I2)2 = 30,14734,36342 = 551,8927

?рэ2

551,8927

Вт

7.60

Полные магнитные потери в асинхронном двигателе, Вт: ?рстУ=бф(бст (?рст осн+?рпов(1)+?рпов(2))+бпул (?рпул(1)+?рпул(2))) = = 1(1(538,05+0+16)+1(0+49,8)) = 335,1868

?рст?

335,1868

Вт

7.61

Добавочные потери: ?рдоб = 0.005бфP1 пред (1S) =0.005124379,5366(10.024) = 118,9563

?рдоб

118,9563

Вт

7.62

Механические потери: ?рмех.расч = бf?рмех (1S) = 1199,9(10,024) = 195,1192

?рмех.расч

195,1192

Вт

7.63

Суммарные потери в асинхронном двигателе: ??р = ?рэ1+?рэ2+?рстУ+?рдоб +?рмех.расч = = 1269,5880+551,8927+335,1868+118,9563+195,1192= = 2470,7431

??р

2470,7431

Вт

7.64

Электромагнитная мощность: Рэм = (4рбff1н/(2р))Мэм = (4р160/4)119,3603 = 22499,4227

Рэм

22499,4227

Вт

7.65

Угловая скорость вращения ротора: ?2 = (4рбff1н)(1S)/(2p) = (4р160)(10,024)/(4) = 183,9516

?2

183,9516

с-1

7.66

Момент холостого хода: М0=(?рдоб+?рмех.расч)/ ?2 = (118,9563+195,1192)/183,9516= = 1,7074

М0

1,7074

Нм

7.67

Момент на валу двигателя: M2 = МэмМ0 = 119,36031,7074 = 117,6530

M2

117,6530

Нм

7.68

Полезная мощность на валу двигателя: Р2 = ?2M2 = 183,9516117,6530 = 21642,4446

Р2

21642,4446

Вт

7.69

Активная мощность на входе двигателя: Р1 = Р2+??р = 21642,4446+2470,7431 = 24113,1877

Р1

24113,1877

Вт

7.70

КПД двигателя: з = 1(??р/Р1) = 1(2470,7431/24113,1877) = 0,8975

з

0,8975

7.71

Фазный ток статора, А: I1расч = Р1/(m1бUU1нcosц) = 24113,1877/(312400,8781) = = 38,1383A

I1расч

38,1383

A

Параметры расчетов :

· U1H = 240 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора

· f1н = 60 Гц - Номинальная частота сети

· r12 = 2,75 Ом - Активное сопротивление, характеризующее магнитные потери

· x12 = 46 Ом - Сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора

· r1 = 0,0285Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчётной температуре 1150С

· x1 = 0,708 Ом - Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора

· Cм = 439,5376 - Конструктивный коэффициент приведенного асинхронного двигателя

· kоб1 = 0.925 - Обмоточный коэффициент

· бU = 1 - Относительное фазное напряжение статора

· бf = 1 - Относительная частота напряжения статора

· бcт = 1 - Коэффициент коррекции величины основных магнитных потерь при изменении частоты

· бпул = 1 - Коэффициент коррекции величины пульсационных потерь при изменении частоты

· бф = 1- Коэффициент коррекции магнитных потерь при изменении магнитного потока

· бr = 1 - Коэффициент коррекции активного сопротивления контура намагничивания

· W1 = 112 вит - Число витков в фазе статора

· r2 = 0,147 Ом - Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора

· x2 = 0,941 Ом - Приведенное к статору индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора

· m1 = 3 - Число фаз статора

· ?рст осн = 538,05 Вт - Основные потери в стали статора

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

· ?рпов(2) = 16 Вт - Полные поверхностные потери ротора

· ?рпул(1) = 0 Вт - Пульсационные потери в зубцах статора

· ?рпул(2) = 49,8 Вт - Пульсационные потери в зубцах ротора

· ?рмех = 199,9 Вт - Механические и вентиляционные потери

· S = 0,024 - скольжение

· 2p = 4 - число полюсов

Расчёт номинального режима асинхронного двигателя

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

7.3.1

Для нахождения номинального режима организуется цикл с шагом приращения скольжения Тн= 0.02Sн пред, начиная с S = 1.2Sн пред0.02Sн пред. Поиск номинального режима считается законченным, если выполняется условие: Р2=Р2н?Р, где ?Р?0.005Р2н - заданная точность вычисления.

7.3.2

Номинальное скольжение S = 1.2Sн пред0.18Sн пред=0,02461

Sн

0,02461

7.3.3

Номинальный фазный ток статора: I1 = I1н = 39,19354

I1н

39,19354

А

7.3.4

Номинальный фазный ток ротора, приведённый к статору: I2 = I2н = 36,00425

I'2н

36,00425

А

7.3.5

Номинальная мощность на входе двигателя: Р1 = Р1н = 24499,04854

Р1н

24499,04854

Вт

7.3.6

Номинальная мощность на валу: Р2 = Р2н расч = 21963,28870

Р2н расч

21963,28870

Вт

7.3.7

Номинальный КПД: з = зн = 0,8966

зн

0,89650

7.3.8

Номинальный коэффициент мощности cosц = cosцн = 0,8783

cosцн

0,87826

7.3.9

Номинальный электромагнитный момент: Мэм = Мэм н = 121,17431

Мэм н

121,17431

Нм

7.3.10

Номинальная угловая скорость вращения: ?2 = ?2н = 183,86060

?2н

183,86060

с-1

7.3.11

Номинальный момент на валу: М2 = М2н = 119,45620

М2н

119,45620

Нм

7.3.12

Ток холостого хода, о.е: I0* = I0расч/I1н = 10,066/39,19 = 0,2568 Для 2p=4 рациональное значение I0* = 0.25ч0.3 .

I0*

0,2568

о.е

7.3.13

Отклонение КПД: ?зн% = ((знзн пред)/зн)100 = = ((0,896500.875)/ 0,89650)100 = 2,3984 % В правильно спроектированных двигателях ?зн%0

?зн%

2,3984

%

7.3.14

Отклонение коэффициента мощности: ?cosцн% = ((cosцнcosцн пред)/cosцн)100= = ((0,878260.86)/ 0,87826)100 = 2,079

?cosцн%

2,079

%

7.3.15

Предварительное значение критического скольжения: Sкр пред = r2/(r12+(бfx1+бfx2)) = = 0,147/(0,02852+(10,708+10,941)) = 0,085 Для большинства асинхронных двигателей Sкр ? 0,1-0,2

Sкр пред

0,085

7.3.16

Предварительное значение максимального момента М2 = Мmax.пред = 196,788

Мmax.пред

199,17382

Нм

7.3.17

Предварительное значение перегрузочной способности асинхронного двигателя: Км пред= Мmax пред/М2н = 199,17382/121,17431= 1,643

Км пред

1,643

Параметры расчетов :

· Р2н = 22 кВт - Номинальная мощность на валу

· зн пред = 0,875 о.е - Предварительное значение номинального КПД

· cosцн пред = 0,86 о.е - Предварительное значение номинального коэффициента мощности

· r2 = 0,147 Ом - Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора

· r1 = 0,0285 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчётной температуре 1150С

· бf = 1 - Относительная частота напряжения статора

· x1 = 0,708 Ом - Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора

· x2= 0,941 Ом - Приведенное к статору индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора

· I0расч = 10,0339 А - Действующий ток холостого хода

Sн пред = 0,024 - предварительное значение номинального скольжения

Расчёт скольжений для частот f=35 Гц и f=80 Гц

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

7.4.1

Из уточненнной Г-образной схемы замещения

С1=1+x1/x12 = 1+ 0,708/21.62=1,0055

С1

1,0055

7.4.2

xk = x1+C1 x2 = 0,119+ 1,0055•0,941 = 1.654

xk

1.654

7.4.3

n = 2r1 = 2•0,285 = 0,57

n

0,57

7.4.4

k(f=35) = (U (f=35) U1н/I`2н)2 - r12 - (f(f=35) xk)2 = (0,583•240/36)2 - 0,2852 - (0.583•1.654)2 = 14.09

k(f=35)

14.09

7.4.5

d1 = -n/2 +n2/4 + k = -0.57/2 + 0,57/4 + 14.61589= 3.47

d1

3.47

7.4.6

Sн(f=35) = С1r`2/d1 = 1,0055•0,147/3.47=0,0425

Sн(f=35)

0,0425

7.4.7

Предварительное значение критического скольжения: Sкр пред (f=20) = C1r`2/r12+(f(f=35) xk)2 = 1,0055•0,147/0,782 + (0,583•1.654)2 =0,1191

Sкр пред (f=20)

0,1191

7.4.8

Предварительное значение номинального скольжения: S (f=35) =1,2•Sн -0,17•Sн = 1.2•0,0425- 0.18• 0,0425=0.0433

S(f=20)

0.0433

7.4.9

k(f=80) = (U(f=80) U1н/I`2н)2 - r12 - (f(f=80) xk)2 = (1•240/36)2 - 0,2852 - (1.33•1.654)2 = 43.432

k(f=80)

43.432

7.4.11

d1 = -n/2 +n2/4 + k = -0.57/2 + 0,57/4 + 43.432= 6.311

d1

6.311

7.4.11

Sн(f=80) = С1r`2/d1 = 1,0055•0,147/6.311=0,02342

Sн(f=80)

0,02342

7.4.11

Предварительное значение критического скольжения: Sкр пред (f=80) = C1r`2/r12+(f(f=80) xk)2 = 1,0055•0,147/0,782 + (1.33•1.654)2 =0.0632

Sкр пред (f=80)

0.0632

Предварительное значение номинального скольжения: S (f=80) =1,2•Sн -0,17•Sн = 1.2•0,02342- 0.18• 0,02342=0.0239

S(f=80)

0.0239

Результаты расчета рабочих характеристик (f1=60 Гц, U1=240 В)

Параметры и

электрические

величины

0,2Sн пред

0,4Sн пред

0,6Sн пред

0,8Sн пред

1Sн пред

1,2Sн пред

Sном

Sкр.пр

S

0,0048

0,0097

0,0145

0,0193

0,0241

0,0246

0,0290

0,0850

gm, См

0,0017

0,0017

0,0017

0,0017

0,0017

0,0017

0,0017

0,0017

bm, См

0,0462

0,0462

0,0462

0,0462

0,0462

0,0462

0,0462

0,0462

g2s, См

0,0328

0,0654

0,0976

0,1293

0,1603

0,1633

0,1904

0,4461

b2s, См

0,0010

0,0040

0,0090

0,0160

0,0247

0,0257

0,0353

0,2426

gs, См

0,0345

0,0671

0,0993

0,1310

0,1619

0,1650

0,1920

0,4478

bs, См

0,0472

0,0502

0,0552

0,0622

0,0709

0,0719

0,0815

0,2888

rs, Ом

10,0872

9,5524

7,6914

6,2315

5,1810

5,0933

4,4131

1,5772

xs, Ом

13,8209

7,1560

4,2791

2,9578

2,2695

2,2199

1,8719

1,0172

rУ, Ом

10,3718

9,8370

7,9760

6,5162

5,4656

5,3780

4,6977

1,8618

xУ, Ом

14,5291

7,8642

4,9873

3,6660

2,9777

2,9282

2,5802

1,7254

I1a, А

7,8113

14,8846

21,6324

27,9765

33,8605

34,4220

39,2488

69,3481

I1p, А

10,9424

11,8995

13,5265

15,7395

18,4475

18,7419

21,5569

64,2668

I1, А

13,4444

19,0565

25,5132

32,1001

38,5596

39,1935

44,7791

94,5483

Uca, В

9,9729

12,6641

15,7369

19,1100

22,7025

23,0709

26,4384

65,2535

Ucр, В

2,4177

7,1546

11,4705

15,3337

18,7301

19,0440

21,6612

30,8218

Uc, В

10,2618

14,5454

19,4736

24,5013

29,4316

29,9155

34,1789

72,1665

Ua, В

230,0271

227,3359

224,2631

220,8900

217,2975

216,9291

213,5616

174,7465

Uab=E1, В

230,0398

227,4485

224,5562

221,4216

218,1032

217,7634

214,6573

177,4438

КЕ

0,9585

0,9477

0,9357

0,9226

0,9088

0,9073

0,8944

0,7393

Фрасч, Вб

0,0083

0,0082

0,0081

0,0080

0,0079

0,0079

0,0078

0,0064

Iоа. расч, А

0,2719

0,0486

-0,1559

-0,3400

-0,5029

-0,5180

-0,6446

-1,1325

Iор. расч, А

10,6302

10,5138

10,3791

10,2297

10,0694

10,0529

9,9017

8,1239

Iо расч, А

10,6337

10,5139

10,3802

10,2353

10,0819

10,0662

9,9226

8,2024

I2а, А

7,5395

14,8360

21,7883

28,3165

34,3634

34,9401

39,8934

70,4806

I2р, А

0,3121

1,3857

3,1474

5,5099

8,3781

8,6890

11,6553

56,1429

I2, А

7,5459

14,9006

22,0145

28,8476

35,3700

36,0042

41,5611

90,1084

Р1пред, Вт

5624,1603

10716,884

15575,300

20143,079

24379,536

24783,852

28259,143

49930,639

cos, о.е

0,5810

0,7811

0,8479

0,8715

0,8781

0,8783

0,8765

0,7335

Мэм, Нм

27,6214

53,7406

77,9203

99,8532

119,3603

121,1743

136,3793

199,1738

?рэ1, Вт

154,3411

310,0864

555,8130

879,8562

1269,5880

1311,6784

1712,1818

7633,1827

?рэ2, Вт

25,1195

97,9471

213,7969

367,1173

551,8927

571,8639

762,0078

3581,9229

?рстУ, Вт

336,3255

336,3255

336,3255

336,3255

336,3255

336,3255

336,3255

336,3255

?рдоб, Вт

27,9851

53,0672

76,7490

98,7712

118,9563

120,8693

137,2044

228,4325

?рмех.расч, Вт

198,9789

198,0139

197,0490

196,0841

195,1192

195,0227

194,1543

182,9484

??р, Вт

742,7500

995,4402

1379,7334

1878,1543

2471,8818

2535,7598

3141,8738

11962,812

Рэм, Вт

5206,6339

10130,096

14687,978

18822,330

22499,422

22841,357

25707,492

37544,265

?2, с-1

187,4908

186,5816

185,6724

184,7632

183,8540

183,7631

182,9448

172,3859

М2, Нм

26,4109

52,3949

76,4457

98,2574

117,6520

119,4553

134,5680

196,7874

M0, Нм

1,2105

1,3457

1,4746

1,5959

1,7083

1,7190

1,8112

2,3864

Р2, Нм

4,9518

9,7759

14,1939

18,1543

21,6308

21,9515

24,6185

33,9234

Р1, Вт

5694,5444

10771,359

15573,585

20032,496

24102,678

24487,229

27760,389

45886,186

з, о.е

0,8696

0,9076

0,9114

0,9062

0,8974

0,8964

0,8868

0,7393

I1расч, А

13,6127

19,1533

25,5104

31,9239

38,1217

38,7245

43,9888

86,8897

Результаты расчета рабочих характеристик (f1=80 Гц, U1=240 В)

Параметры и

электрические

величины

0,2Sн пред

0,4Sн пред

0,6Sн пред

0,8Sн пред

1Sн пред

1,2Sн пред

Sном

Sкр.пр

S

0,0047

0,0094

0,0141

0,0187

0,0234

0,0239

0,0281

0,0632

gm, См

0,0008

0,0008

0,0008

0,0008

0,0008

0,0008

0,0008

0,0008

bm, См

0,0347

0,0347

0,0347

0,0347

0,0347

0,0347

0,0347

0,0347

g2s, См

0,0318

0,0633

0,0942

0,1242

0,1532

0,1560

0,1807

0,3330

b2s, См

0,0013

0,0051

0,0113

0,0199

0,0306

0,0318

0,0433

0,1794

gs, См

0,0326

0,0641

0,0950

0,1251

0,1540

0,1568

0,1815

0,3338

bs, См

0,0359

0,0397

0,0460

0,0545

0,0653

0,0665

0,0780

0,2141

rs, Ом

13,8454

11,2694

8,5285

6,7191

5,5055

5,4067

4,6499

2,1226

xs, Ом

15,2581

6,9835

4,1256

2,9298

2,3339

2,2917

1,9978

1,3617

rУ, Ом

14,1300

11,5540

8,8131

7,0037

5,7902

5,6913

4,9346

2,4072

xУ, Ом

16,2024

7,9278

5,0699

3,8741

3,2782

3,2360

2,9421

2,3059

I1a, А

7,3375

14,1229

20,4610

26,2389

31,3884

31,8673

35,8815

51,9913

I1p, А

8,4136

9,6904

11,7705

14,5141

17,7709

18,1190

21,3933

49,8049

I1, А

11,1637

17,1278

23,6050

29,9857

36,0698

36,6582

41,7750

71,9974

Uca, В

10,0334

13,1704

16,9386

21,1739

25,7150

26,1800

30,4145

61,8288

Ucр, В

4,5340

10,5781

15,9710

20,6462

24,5818

24,9350

27,7936

34,9194

Uc, В

11,0103

16,8924

23,2807

29,5737

35,5742

36,1545

41,2010

71,0081

Ua, В

229,9666

226,8296

223,0614

218,8261

214,2850

213,8200

209,5855

178,1712

Uab=E1, В

230,0113

227,0761

223,6325

219,7979

215,6904

215,2690

211,4204

181,5609

КЕ

0,9584

0,9462

0,9318

0,9158

0,8987

0,8970

0,8809

0,7565

Фрасч, Вб

0,0063

0,0062

0,0061

0,0060

0,0059

0,0058

0,0057

0,0049

Iоа. расч, А

0,0297

-0,1824

-0,3724

-0,5380

-0,6781

-0,6908

-0,7933

-1,0659

Iор. расч, А

7,9772

7,8734

7,7471

7,6041

7,4498

7,4340

7,2895

6,2061

Iо расч, А

7,9773

7,8755

7,7561

7,6231

7,4806

7,4660

7,3325

6,2969

I2а, А

7,3077

14,3053

20,8334

26,7769

32,0665

32,5581

36,6748

53,0572

I2р, А

0,4364

1,8170

4,0234

6,9100

10,3211

10,6850

14,1038

43,5988

I2, А

7,3208

14,4202

21,2184

27,6541

33,6866

34,2666

39,2932

68,6726

Р1пред, Вт

5282,9781

10168,508

14731,910

18892,034

22599,617

22944,486

25834,658

37433,754

cos, о.е

0,6573

0,8246

0,8668

0,8750

0,8702

0,8693

0,8589

0,7221

Мэм, Нм

20,0769

38,8000

55,6492

70,2987

82,6124

83,7151

92,6142

115,0616

?рэ1, Вт

106,4176

250,4960

475,7802

767,7611

1110,9299

1147,4703

1490,1573

4426,2109

?рэ2, Вт

23,6427

91,7341

198,6136

337,3695

500,6087

517,9969

681,1153

2080,4276

?рстУ, Вт

296,9568

296,9568

296,9568

296,9568

296,9568

296,9568

296,9568

296,9568

?рдоб, Вт

14,7888

28,3310

40,8513

52,1383

62,0728

62,9898

70,6179

98,6304

?рмех.расч, Вт

265,3430

264,0943

262,8455

261,5968

260,3481

260,2232

259,0994

249,7477

??р, Вт

707,1488

931,6121

1275,0475

1715,8225

2230,9162

2285,6370

2797,9466

7151,9734

Рэм, Вт

3784,4863

7313,8076

10489,870

13251,308

15572,446

15780,295

17457,780

21689,104

?2, с-1

250,0234

248,8468

247,6701

246,4935

245,3169

245,1992

244,1403

235,3285

М2, Нм

18,9564

37,6249

54,4230

69,0259

81,2981

82,3969

91,2637

113,5812

M0, Нм

1,1204

1,1751

1,2262

1,2728

1,3143

1,3182

1,3505

1,4804

Р2, Нм

4,7396

9,3628

13,4789

17,0144

19,9438

20,2037

22,2811

26,7289

Р1, Вт

5446,6991

10294,451

14753,991

18730,265

22174,723

22489,300

25079,089

33880,859

з, о.е

0,8702

0,9095

0,9136

0,9084

0,8994

0,8984

0,8884

0,7889

I1расч, А

11,5096

17,3399

23,6404

29,7289

35,3917

35,9310

40,5533

65,1640

Результаты расчета рабочих характеристик (f1=35 Гц, U1=140 В)

Параметры и

электрические

величины

0,2Sн пред

0,4Sн пред

0,6Sн пред

0,8Sн пред

1Sн пред

1,2Sн пред

Sном

Sкр.пр

S

0,0085

0,0170

0,0255

0,0340

0,0425

0,0433

0,0510

0,1191

gm, См

0,0064

0,0064

0,0064

0,0064

0,0064

0,0064

0,0064

0,0064

bm, См

0,0788

0,0788

0,0788

0,0788

0,0788

0,0788

0,0788

0,0788

g2s, См

0,0577

0,1151

0,1718

0,2274

0,2818

0,2871

0,3345

0,6764

b2s, См

0,0018

0,0073

0,0163

0,0288

0,0447

0,0464

0,0636

0,3007

gs, См

0,0641

0,1215

0,1781

0,2338

0,2882

0,2935

0,3409

0,6828

bs, См

0,0806

0,0861

0,0951

0,1076

0,1234

0,1252

0,1424

0,3795

rs, Ом

6,0434

5,4807

4,3683

3,5293

2,9322

2,8826

2,4975

1,1189

xs, Ом

7,6004

3,8840

2,3323

1,6245

1,2561

1,2296

1,0433

0,6219

rУ, Ом

6,3280

5,7653

4,6529

3,8139

3,2169

3,1672

2,7822

1,4035

xУ, Ом

8,0135

4,2971

2,7455

2,0376

1,6693

1,6427

1,4565

1,0350

I1a, А

8,4924

15,6020

22,3056

28,5404

34,2684

34,8125

39,4738

64,5758

I1p, А

10,7544

11,6287

13,1616

15,2479

17,7823

18,0565

20,6645

47,6204

I1, А

13,7032

19,4589

25,8992

32,3582

38,6074

39,2167

44,5556

80,2355

Uca, В

6,8601

9,2449

11,7862

14,4227

17,1001

17,3683

19,7724

38,0535

Ucр, В

0,4475

3,1358

5,4690

7,4509

9,0959

9,2427

10,4261

13,1241

Uc, В

6,8747

9,7623

12,9933

16,2336

19,3688

19,6745

22,3529

40,2531

Ua, В

133,0599

130,6751

128,1338

125,4973

122,8199

122,5517

120,1476

101,8665

Uab=E1, В

133,0606

130,7127

128,2504

125,7183

123,1562

122,8998

120,5991

102,7085

КЕ

0,9510

0,9342

0,9166

0,8985

0,8802

0,8784

0,8619

0,7341

Фрасч, Вб

0,0083

0,0081

0,0080

0,0078

0,0076

0,0076

0,0075

0,0064

Iоа. расч, А

0,8140

0,5870

0,3869

0,2140

0,0673

0,0540

-0,0545

-0,3838

Iор. расч, А

10,4851

10,3144

10,1291

9,9340

9,7336

9,7134

9,5316

8,1086

Iо расч, А

10,5166

10,3311

10,1365

9,9363

9,7338

9,7136

9,5317

8,1177

I2а, А

7,6784

15,0150

21,9187

28,3264

34,2011

34,7585

39,5284

64,9595

I2р, А

0,2693

1,3143

3,0325

5,3139

8,0487

8,3431

11,1329

39,5118

I2, А

7,6831

15,0724

22,1275

28,8205

35,1354

35,7458

41,0662

76,0324

Р1пред, Вт

3564,7670

6549,0965

9363,0181

11980,104

14384,498

14612,911

16569,529

27106,334

cos, о.е

0,6197

0,8018

0,8612

0,8820

0,8876

0,8877

0,8859

0,8048

Мэм, Нм

27,8937

53,5833

76,7465

97,2243

114,9956

116,6265

130,1481

182,1522

?рэ1, Вт

160,3397

323,3226

572,7579

894,0589

1272,7416

1313,2295

1695,1306

5497,0769

?рэ2, Вт

26,0413

100,2196

215,9977

366,4275

544,5967

563,6829

743,9678

2550,2491

?рстУ, Вт

143,9255

143,9255

143,9255

143,9255

143,9255

143,9255

143,9255

143,9255

?рдоб, Вт

17,6522

32,1523

45,5699

57,7990

68,7888

69,8192

78,5350

119,2494

?рмех.расч, Вт

115,6430

114,6522

113,6614

112,6706

111,6798

111,5807

110,6889

102,7393

??р, Вт

463,6019

714,2724

1091,9124

1574,8815

2141,7324

2202,2377

2772,2479

8413,2402

Рэм, Вт

5257,9688

10100,446

14466,723

18326,771

21676,679

21984,102

24532,925

34335,695

?2, с-1

108,9664

108,0328

107,0991

106,1655

105,2319

105,1386

104,2983

96,8076

М2, Нм

26,6705

52,2244

75,2598

95,6186

113,2807

114,9012

128,3339

179,8591

M0, Нм

1,2233

1,3589

1,4868

1,6057

1,7150

1,7253

1,8143

2,2931

Р2, Нм

2,9062

5,6419

8,0603

10,1514

11,9207

12,0805

13,3850

17,4117

Р1, Вт

3369,7859

6356,2164

9152,1703

11726,276

14062,475

14282,783

16157,253

25824,974

з, о.е

0,8624

0,8876

0,8807

0,8657

0,8477

0,8458

0,8284

0,6742

I1расч, А

12,9537

18,8858

25,3160

31,6726

37,7431

38,3307

43,4470

76,4427

Изменение частоты f1 приводит к изменению потока Фт и соответствующему изменению тока ротора I2 и нагрузочной составляющей I'2 тока статора. При уменьшении частоты магнитный поток и ток холостого хода I0 увеличиваются, причем ток I0 из-за насыщения стали магнитопровода возрастает быстрее, чем магнитный поток. Обычно уменьшение частоты f1 на 10 % вызывает увеличение тока I0 на 20--30%. Поскольку ток I0 является практически реактивным, это приводит к снижению коэффициента мощности двигателя.

При увеличении частоты f1 пропорционально возрастает частота вращения п2 . Если нагрузка двигателя имеет «вентиляторную» характеристику, то нагрузочный момент возрастает пропорционально квадрату или кубу частоты вращения, т. е. частоты f1.

Кроме того, магнитный поток Фт уменьшается обратно пропорционально изменению частоты. Все это приводит к резкому увеличению тока I2. При возрастании частоты на 10% ток ротора двигателя, вращающего вентилятор, увеличивается примерно в 1,5 раза, что может привести к перегреву двигателя.

При увеличении напряжения возрастает магнитный поток и, следовательно, увеличиваются ток холостого хода и магнитные потери в стали магнитопровода. Вследствие этого КПД и cos ц1 двигателя уменьшаются. Уменьшение напряжения опасно тем, что пропорционально квадрату напряжения изменяется максимальный вращающий момент двигателя и при большом моменте нагрузки может произойти нарушение устойчивости двигателя.

Если ставится задача, чтобы двигатель работал при разных частотах с практически постоянными значениями КПД, cos ц, перегрузочной способностью и с постоянным абсолютным скольжением. То при уменьшении частоты сети f1 необходимо уменьшить напряжение сети, а при увеличении частоты сети f1 необходимо его увеличивать, но увеличивать его больше номинального нельзя, так как под номинальное напряжение рассчитывается изоляция двигателя при проектировании. Так же частотный преобразователь может регулировать напряжение только в сторону уменьшения. Закон изменения напряжения зависит от характера момента нагрузки Mс=const. При постоянном моменте нагрузки, напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте: Mс=U1/f1. Из этого следует, что при минимальной частоте напряжение тоже уменьшаем, для соблюдения закона Mс=const. Но при максимальный частоте напряжение берется максимально допустимое, т.е. номинальное, о чем было сказано выше.

4.Тепловой и вентиляционный расчет

Расчет электрических потерь

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

9.1

Электрические потери в обмотке статора при номинальном скольжении и температуре 115°С Дpэ1=m1Чr1ЧI1 ном2 Дpэ1=3Ч0.285Ч39,172=1310.1 Вт

Дpэ1

1310.1

Вт

9.2

Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С Дp'эп1=kpЧДpэ1Ч(2Чlд)/Lср Дp'эп1=1.07Ч1310.1 Ч(2Ч0.105)/0.6439=458.0 Вт

Дp'эп1

458.0

Вт

9.3

Электрические потери в лобовых частях обмотки статора при предельной температуре 140°С Дp'эл1=kpЧДpэ1Ч(2ЧLл)/Lср Дp'эл1=1.07Ч1310.1 Ч(2Ч0.2167)/0.6439=498.289 Вт

Дp'эл1

498.289

Вт

Параметры расчетов :

· m1=3 - Число фаз обмотки статора

· r1=0.285 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре

· I1 ном=39,17 А - Модуль фазного тока статора Г-образной схемы замещения для номинального скольжения

· kp=1.07 - Температурный коэффициент увеличения потерь

· lд=0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· Lср=0.6439 м - Средня длина витка катушки

· Lл=0.2167м - Длина лобовых частей обмотки

Расчет превышения температуры внутренней поверхности сердечника над температурой воздуха внутри двигателя

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

9.4

Коэффициент передачи потерь через станину в окружающую среду K=ѓ(IP,2p) Определяется по таблице 9.1 стр.264 1].

K

0.8

9.5

Коэффициент теплоотдачи с поверхности б1=ѓ(IP,2p,h,Dа) Определяется по рис.9.1 стр.265 1].

б1

140

Вт/мІ°C

9.6

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины ДVпов.1=KЧ(Дp'эп1+Дpст.осн.)/(рЧDЧlдЧб1) ДVпов.1=0.8Ч(458.0+270.5)/(рЧ0.206Ч0.105Ч140)=60.98°C

ДVпов.1

60.98

°C

Параметры расчетов :

· IP=IP23 - Степень защиты

· 2p=4 - Число полюсов

· h=132 мм - Высота оси вращения двигателя

· Dа=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· Дp'эп1=458.0 Вт - Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С

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

· D=0.206 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора

· lд=0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

9.7

Коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки л'экв =ѓ(d/dиз) Определяется по рис.9.3 стр.267 1].

л'экв

1.4

Вт/м°C

9.8

Расчетный периметр поперечного сечения паза статора Пп1 = 2hп.к.(1)+b1(1)+b2(1) = 222.5+7.9+10.9 = 63.8 мм

Пп1

63.8

мм

9.9

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора ДVиз.п(1) = Дp'эп1/(Z1lдПп110-3)bиз/лэкв+(b1(1)+b2(1))/(16л'экв)] 10-3 = = 458.0 /(480.10563.810-3)0.4/1.4+(7.9+10.9)/(161.4)]10-3 = 4.75 °C

ДVиз.п(1)

4.75

°C

9.10

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей обмотки статора ДVиз.л(1) = Дp'эл1/(2Z1LлПп1)0.5(dизd)/0.16+hп.к.(1)/(12л'экв)] = = 943.8/(2480.216763.8)0.5(1.7051.62)/0.16+22.5/(121.3)] = 1.14 °C

ДVиз.л(1)

1.14

°C

9.11

Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки статора над температерой воздуха внутри машины ДVпов.л.1 = (KДp'эл1)/(2рDLвыл1) = (0.84943.8)/(2р0.2060.0856140) = 48.49 °C

ДVпов.л.1

48.49

°C

9.12

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины ДV'1 = (ДVпов.1+ДVиз.п(1))2lд+(ДVиз.л(1)+ДVпов.л.1)2Lл]/Lср = = (60.98+4.75)20.105+(1.14+48.49)20.2167]/0.6439 = 54.89 °C

ДV'1

54.89

°C

Параметры расчетов :

· d/dиз = 0,95 - Отношение диаметров провода обмотки

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

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

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

· Дp'эп1 = 458.0 Вт - Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С

· Z1 =48 - Число пазов статора

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

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

· лэкв = 1.4 Вт/м°C - Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции

· Дp'эл1 = 943.8 Вт - Электрические потери в лобовых частях обмотки статора при предельной температуре 140°С

· Lл = 0.2167м - Длина лобовых частей обмотки

· dиз = 1.705 мм - Диаметр стандартного изолированного провода

· d = 1.62 мм - Номинальный диаметр неизолированного провода

· K = 0.84 - Коэффициент передачи потерь через станину в окружающую среду

· D = 0.206 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора

· Lвыл = 0.0856 м - Вылет лобовых частей обмотки

· 1 = 140 Вт/мІ °C - Коэффициент теплоотдачи с поверхности

· ДVпов.1= 64,28 °C - Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины

· Lср = 0.6439 м - Средня длина витка катушки

Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

9.13

Коэффициент подогрева воздуха в=ѓ(2p, Dа) Определяется по рис.9.5 стр.269 1].

бв

1120

Вт/(мІ°C)

9.14

Периметр поперечного сечения ребер корпуса асинхронного двигателя Пр=ѓ(IP,h), для двигателей IP23 Пр = 0. Определяется по рис.9.6 стр.271 1].

Пр

0

мм

9.15

Электрические потери в номинальном режиме и расчетной температуре 115°C Дpэ2 = m1r'2(I'2 н)2 = 30.147(35.988)2 = 571.3 Вт

Дpэ2

571.3

Вт

9.16

Сумма потерь в двигателе в номинальном режиме при расчетной температуре 115°C УДp = (P1нP2н)103 = (24.48821.995)103 = 2493.0 Вт

УДp

2493.0

Вт

9.17

Сумма потерь в двигателе в номинальном режиме и расчетной температуре 140°С УДp' = УДp+(kp1)(Дpэ1+Дpэ2) = 2493.0+(1.071)(1310.1+571.3) = 2624.7 Вт

УДp'

2624.7

Вт

9.18

Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса двигателя Sкор = (рDа+8Пр)(lд+2Lвыл) = (р0.313+80)(0.105+20.0856) = 0.271 мІ

Sкор

0.271

мІ

9.19

Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя УДp'в = УДp'(1K)(Дp'эп1+Дpст.осн.)0.9Дpмех = = 2624.7(10.8)(458.0 +270.49)0.90 = 2479.0 Вт

УДp'в

2479.0

Вт

9.20

Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды ДVв = УДp'в/(Sкорв) = 2479.0/(0.2711120) = 8.14

ДVв

8.14

°С

9.21

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды ДV1 = ДV'1+ДVв = 54.89+9.19 = 63.03 Величина превышения температуры обмотки должна быть на 10-20% меньше, чем максимально допустимое превышение температуры принятого класса нагревостойкости изоляции (100°C для класса F).

ДV1

63.03

°С

9.22

Разница превышения температуры обмотки и максимально допустимой температуры изоляции ДV = 100ДV1 = 10063.03 = 36.97

ДV

36.97

°С

9.23

Процент запаса по превышению температуры обмотки ДV% = (100ДV1)/ДV1100 = (10063.03)/63.03100 = 58.65 при правильном расчёте ДV>0

ДV%

58.65

%

9.24

Скорость вращения магнитного поля n = 60f1н/р = 6060/2 = 1800

n

1800

об/мин

Параметры расчетов :

· 2p = 4 - Число полюсов

· IP = IP23 - Степень защиты

· h =180 мм - Высота оси вращения двигателя

· Dа = 0.313 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· m1 = 3 - Число фаз обмотки статора

· r'2 = 0.147 Ом - Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора

· I'2 н = 35.988 А - Приведенное к статору значение фазного тока ротора в Т-образной схеме замещения для номинального скольжения

· P1н = 24.488 кВт - Активная мощность на входе асинхронного двигателя для номинального скольжения

· P2н =21.995.00 кВт - Суммарные потери в асинхронном двигателе для номинального скольжения

· kp = 1.07 - Температурный коэффициент увеличения потерь

· Дpэ1 = 1310.1 Вт - Электрические потери в обмотке статора при номинальном скольжении и температуре 115°С

· lд = 0.105 м - Расчетная длина воздушного зазора

· Lвыл = 0.0856 м - Вылет лобовых частей обмотки

· K = 0.84 - Коэффициент передачи потерь через станину в окружающую среду

· Дp'эп1 = 458.0 Вт - Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С

· Дpст.осн.= 270.49 Вт - Основные потери в стали

· Дpмех = 0 Вт - Механические и вентиляционные потери для двигателей со степенью защиты IP23 принимают равными нулю, т.к в этих двигателях нет наружного вентилятора

· ДV'1 = 54.89 °C - Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины

Вентиляционный расчет

№ п/п

Наименование расчетных величин, формулы и пояснения

Обозна- чение

Вели- чина

Размер- ность

9.24

Вентиляционный коэффициент для двигателей со степенью защиты IP23 m = ѓ(2p)

m

3.15

9.25

Требуемый для охлаждения двигателя расход воздуха Qв.23 = УДp'в/(1100ДVв) = 2479.0/(11008.14) = 0.138 мі/с где ДVв 2ДVв

Qв.23

0.138

мі/с

9.26

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором двигателя Q'в.23 = 0.1mn/100Dа2 =0.13.151800/1000.3132 = 0.555 мі/с

Q'в.44

0.555

мі/с

9.27

Разность объемов требуемого и получаемого воздуха ДQ23 = Q'в.23Qв.23 = 0.5550.138 =0.417 мі/с при правильном расчёте ДQ23>0

ДQ44

0.417

мі/с

Параметры расчетов :

· 2p = - Число полюсов

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

· Dа = 0.313 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

· УДp'в = 2479.0 Вт - Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя

· ДVв = 8.14 °С - Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды

Наиболее распространена самовентиляция электрических машин, т. е. система вентиляции, при которой вентилятор или другое устройство, обеспечивающее движение охлаждающего агента, непосредственно связаны с ротором или валом машины (установлены на роторе, насажены на вал машины или связаны с валом клиноременной или какой-либо иной передачей). Такая система вентиляции достаточно проста по конструкции, но имеет существенный недостаток: движение хладагента происходит только при вращении вала машины, а скорость его движения меняется с изменением частоты вращения вала.

По преимущественному направлению вентиляционных каналов и направлению движения охлаждающего воздуха относительно оси машины различают аксиальную, радиальную и смешанную (аксиально-радиальную) системы вентиляции. Применение той или иной системы определяется размерами машины, специфическими особенностями конструкции машин различных типов и условиями распределения потерь по их объему. Внутренняя вентиляция электрических машин может осуществляться при разомкнутых или замкнутых циклах циркуляции охлаждающего воздуха. При разомкнутом цикле воздух из окружающей машину среды проходит по вентиляционному тракту, нагревается в процессе охлаждения машины и выбрасывается вновь в окружающую среду. Это наиболее распространенная система. Основным ее достоинством является отсутствие каких-либо дополнительных устройств помимо системы вентиляционных каналов и вентилятора. К недостаткам разомкнутого цикла следует отнести зависимость температуры охлаждающего воздуха от температуры окружающей среды, возможность загрязнения вентиляционных каналов внутри машины пылью или повреждения изоляции обмоток агрессивными газами или парами, находящимися в окружающем машину воздухе.

Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя

Наименование параметров

Серийный двигатель типа 4АН160M4У3

Рассчитанный двигатель

Р2Н, кВт

22

22

h, мм

160

180

B, Тл

0.69

0,77

A, А/м

37300

42045

J, А/мм2

6,7

6,57

зн%

90

89,6

cosн о.е

0,88

0,878

mП=МП/М2Н

1,3

mk=Mmax/M2H

2,1

1,6

iП=I1П/I1H

6,5

SHOM%

2,9

2.208

Skp%

14,5

10.5000664

Da/Di1, мм/мм

272/185

313/72

l1(l), мм

180

105

, мм

0,5

0.7

Z1/Z2

48/41

48/34

Паз статора

b1/b2, мм/мм

7,3/9,9

7,9/10,9

h, мм

20,5

25,6

d/d1, мм/мм

1,12/1,20

1,68/1,765

Страница:


Подобные документы

  • Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

    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

  • Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

    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

  • Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

    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

    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

  • Проектирование трехфазного асинхронного двигателя

    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

  • Расчёт механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

    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

  • Проектирование трехфазного асинхронного двигателя

    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

  • Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

    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

  • Назначение, конструкция, принцип действия асинхронных двигателей

    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

  • Исследование трехфазного короткозамкнутого асинхронного электродвигателя

    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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены