Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Мая 2015 в 12:14, курсовая работа
1. Выбор общепромышленного двигателя серии 4А
и его поверочный расчёт.
Поверочный расчёт выбранного односкоростного двигателя 4а250м4у3.
Расчёт ротора.
Разработка обмотки статора. технология .
Изготовления обмотки статора.
Расчёт характеристик нового двигателя.
kz = 1 + (Fz1 + Fz2)/ Fd = 1 + (141,12 + 427,432)/ 1162,117 = 1,489 (5.7.9)
5.7.5. Магнитные напряжения ярм :
Статора
La = (p(Da – ha))/2p = 0,27946 м (5.7.10)
При Ba = 1,6 Тл; Ha = 940 A/м
Fа = La Ha = 0,27946 х 940 = 262,69 А (5.7.11)
Ротора
Lj = (p(Dj + h`j))/2p = 0,0926 м (5.7.12)
При Bj = 1,18 Тл: Hj =289 A/м
Fj = Lj Hj = 0,0926 х 289 = 26,76 А (5.7.13)
hj = ((D2 - Dj)/ 2) - hn2 = 0,03795 м (5.7.14)
5.7.6. Магнитное напряжение на пару полюсов
Fц = Fd + Fz1 + Fz2 + Fа + Fj =2020,12 А (5.7.15)
5.7.7. Коэффициент насыщения магнитной цепи
km = Fц/ Fd = 2020,12 /1162,12 = 1,7383 (5.7.16)
5.7.8. Намагничивающий ток
Im = p Fц /0,9m w1 Kоб = 2 x 2020,12 / 0,9 x 3 x 66 x 0,657 = 34,509 A (5.7.17)
5.8. ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО РЕЖИМА ПРИ 2P = 4
5.8.1. Активное сопротивление фазы обмотки статора
Для меди r115 = 10-6 / 41 Ом/ м, при q = 115о
lср = 2х(lп + lл) = 2х(0,2 + 0,221) = 0,842 м (5.8.1)
длина проводника фазы обмотки статора L1 = lсрw1 = 0,842 x 66 = 55,572 м (5.8.2)
qэф = 3 x 2,27 = 6,81 мм2.
а = 2
r1 = r115(L1/ qэф а) = 0,0995 Ом (5.8.3)
Относительное значение
r1* = r1 (Iф/Uф) = 0,0995 x(78,87/220) = 0,036 (5.8.4)
5.8.2. Активное сопротивление фазы обмотки ротора
Для алюминия r115 = 10-6 / 20,5 Ом/ м, при q = 115о
rc = r115 (l2/qc) = 10-6 x 200 х10-3 / 20,5 x 160 х 10-6 =60,97 x 10-6 Ом
rкл = r115 (pDкл.ср/Z2qкл) = 3,14 х 0,1958/20,5х106 x 38 x 608 x 10-6 = 1,298 x 10-6 Ом (5.8.5)
r2 = rc + (2 rкл / (D)2) = 60,97 x 10-6 + (2 х 1,298 x 10-6/ (0,329 )2) = 84,95 x 10-6 Ом (5.8.6)
Приводим r2 к числу витков обмотки статора
r`2 = r2 (4 m (w1Kоб)2 / Z2) = 84,95 x 10-6(4 x 3 (66 x 0,657)2 /38) =0,0504 Ом (5.8.7)
относительное значение
r`2* = r`2 (Iф/Uф) = 0,0504 x (78,87/220) = 0,018 (5.8.8)
5.8.3. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
Значения lп ,lл1 ,lд1, рассчитываем для 2p = 4, они не меняются при изменении полюсов.
lп = 1,5986
lл1 = 0,5984
lд1 = 1,251
x1 = 15,8(f1/100)( w1/100)2 (l`d/pq) (lп +lл1 +lд1) =
=15,8(50/100)( 66 /100)2 (200 х 10-3 / 2 x 8) (1,5986 + 0,5984 + 1,251) = 0,1483 Ом (5.8.9)
относительное значение
x`1 = x1(Iф/Uф) =0, 1483 x (78,87 / 220) = 0,05316 (5.8.10)
5.8.4. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
Значения lп2 ,lл2 ,lд2, рассчитываем для 2p = 4, они не меняются при изменении полюсов.
lп2 = 2,289
lл2 = 0,62
lд2 = 1,9166
x2 = 7,9 f1 l`d(lп2 +lл2 +lд2)10-6 = 7,9 x 50 x 200 х10-3(2,289 +0,62 +1,9166) 10-6= 0,000378Ом (5.8.11)
Приводим x2 к числу витков обмотки статора
x`2 = x2 (4 m (w1Kоб)2 / Z2) = 0,000378 х (4х 3 (66 х 0,657)2 / 38) = 0,2298 Ом (5.8.12)
относительное значение
x`2 * = x`2 (Iф/Uф) = 0,2298 x (78,87/220) = 0,0824 (5.8.13)
5.9. РАСЧЁТ ПОТЕРЬ
5.9.1. Основные потери в стали
Масса стали ярма при:
p1 0/0,5 =2,6
gc = 7,8 x103 кг/м
mа = p (Da – ha) halст1kcgc = 3,14 x (0,392 - 0,036)x 0,036 x 0,2 x 0,97x 7800 = 60,894 кг (5.9.1)
Масса зубцов статора
mz1= hz1bz1срZ1 lст1 kcgc = 0,028 x 0,0079 x 48 x 0,97 x 7800 = 80,33 кг (5.9.2)
Pст,осн = p1 0/0,5 (f1/50)b (kдаBаmа + kдzB2z1mz1) =
= 2,6 x (1,6 x 1,6 x 60,89 + 1,8 x (1,997) 2 x 80,33) = 1904,55Вт (5.9.3)
5.9.2. Поверхностные потери в статоре
kd = 1,014
k01 = 1,4
n = 1500 об/мин
b01 = 0,08
B01 = b01kd Bd = 0,08 х 1,014 х 0,848 = 0,0688 (5.9.4)
pпов1 = 0,5k01(Z2 n/10000)1,5(B01 t2 103)2 =
= 0,5 х 1,4(38 х1500/10000) 1,5(0, 0688 x 21,7x10-3 x103)2=
= 21,219 Вт/м2 (5.9.5)
Pпов1 = pпов1 (t1 – bш1) Z1lcт1 =21,219 (17, 27x10-3 –3,7х10-3) 48 х 0,2 = 2,7642 Вт
5.9.3. Поверхностные потери в роторе
kd = 1,014
k02 = 1,4
n = 1500 об/мин
b02 = 0,29
B02 = b02kd Bd = 0,29 х 1,014 х 0, 848 = 0,2494 (5.9.6)
pпов1 = 0,5k02(Z1 n/10000)1,5(B02 t1 103)2 =
= 0,5х1,4(48 х1500/10000) 1,5(0, 2494 x 17, 27 x 10-3 x 103)2 = 250,889Вт/м2 (5.9.7)
Pпов2 = pпов2 (t2 – bш2) Z2lcт2 = 250,889 х (21,7 x10-3 –1,5х10-3) 38 х 0,2 = 38,516 Вт (5.9.8)
5.9.4. Пульсационные потери в зубцах ротора
Bпул2 = gd/2t2 = 0.46 x 0,85 x 10-3/2 x 21,7 x10-3 = 9 x 10-3 Тл (5.9.9)
mz2 = hz2bz2срZ2 lст2 kcgc =0,028 x 0,0095 x 38 x 0,97 x 7800 = 76,477 кг (5.9.10)
Pпул2 = 0,11 (Z1 n/1000Bпул2)2 mz2 = 0,11 ((48 x 1500/1000) 9 x 10-3)2 76,477 = 3,532 Вт (5.9.11)
5.9.5. Сумма добавочных потерь в стали
Pст. доб = Pпов2 + Pпул2 = 42,048 Вт (5.9.12)
5.9.6. Полные потери в стали
Pст = Pст.осн + Pст.доб = 1904,55 + 42,048 = 1946,598 Вт (5.9.13)
5.9.7. Механические потери
Kт = 1,3(1 – D a) = 1,3(1 – 0,392) = 0,79 (5.9.14)
Pмех = Kт (n/10)2 Da4 = 0,79 (1500/10)2 (0,392)4 = 419,7 Вт (5.9.15)
5.9.8. Добавочные потери при номинальном режиме
Pдоб.н = 0,005 P1 = 0,005 х 43,3329 х 103 = 216,66 Вт (5.9.16)
где P1 = 43,3329 х 103 Вт
5.9.9. Холостой ход двигателя
Iх.х = (Iх.х.а )2 + (Im)2 = (6,399)2 + (78,87)2 = 79,129 А (5.9.17)
Im = 78,87A
Iх.х.а = (Pст + Pмех + Pэ1х.х) /mUф = (1946,598 + 419,7 + 1856,812)/3 x 220 = 6,399А (5.9.18)
Pэ1х.х = 3 (Im )2 r1 = 1856,812 Вт (5.9.19)
cos j х.х = Iх.х.а / Iх.х = 6,399/79,129 = 0.08 (5.9.20)
5.10. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ 2P = 4
5.10.1. Определим сопротивления r12 и x12
r12 = Pст.осн / m Im2 = 1904,55 /3 x (78,87)2 = 0,102 Oм (5.10.1)
x12 = (Uф/ Im) – x1 = (220/78,87) – 0,1483 = 2,641Ом (5.10.2)
Определим c1
c1 = 1 + (x1/x12) = 1 + (0,1483/2,641) = 1,056 (5.10.3)
Определим c1а ; c1р ;
c1р = (x1 r12 - r1 x12)/ ((r12)2 +( x12)2) = - 0,0354 (5.10.4)
c1a = r12 (r1 + r12) + x12 (x1 + x12) / ((r12)2 +( x12)2) = 1,0575 (5.10.5)
Полное значение c1
c1 = (c1a)2 + (c1р)2 = 1,058 (5.10.6)
Определим I0а
I0а = ( Pст.осн + 3 Im2 r1) /3 Uф = (1904,55 +3 x (78,87)2 x 0,0995) / 3 x 220 = 5,699 A (5.10.7)
Определим для дальнейших расчётов рабочих характеристик аналитическим методом:
a` ; a ; b`; b ;
a`= (c1)2 = 1,1194 (5.10.8)
a = c1 r1 = 0,1053 (5.10.9)
b`= 2 c1a c1р = 0 (5.10.10)
b = c1( x1 + c1 x`2) = 0,4141 (5.10.11)
Потери, не меняющиеся при изменении скольжения;
Pст + Pмех = 1946,598 + 419,7 = 2366,3 Вт (5.10.12)
Принимаем s n = r`2* = 0,018 и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь
s = 0,005; 0,01; 0,018; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05
Таблица 5.3
Данные расчёта рабочих характеристик двухскоростного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при 2p =4
N п/п |
Расчетная формула |
единица |
0,005 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
Sn = 0,018 |
1 |
a` r`2 / s |
Ом |
11,259 |
5,63 |
2,815 |
1,876 |
1,407 |
1,1259 |
3,1276 |
2 |
b` r`2 / s |
Ом |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
R= a+a` r`2 /s |
Ом |
11,379 |
5,75 |
2,935 |
1,996 |
1,527 |
1,246 |
3,2479 |
4 |
X= b+b` r`2 /s |
Ом |
0,4141 |
0,4141 |
0,4141 |
0,4141 |
0,4141 |
0,4141 |
0,4141 |
5 |
Z= ((R)2+(X)2)0,5 |
Ом |
11,386 |
5,765 |
2,964 |
2,038 |
1,582 |
1,313 |
3,274 |
6 |
I``2 =Uф/Z |
А |
19.321 |
38.161 |
74.224 |
107.949 |
139.06 |
167,55 |
67,196 |
7 |
cos j`2 = R/Z |
- |
0,999 |
0,997 |
0,99 |
0,979 |
0,964 |
0,948 |
0,992 |
8 |
sin j`2 = X/Z |
- |
0,0363 |
0,0719 |
0,14 |
0,204 |
0,264 |
0,318 |
0,127 |
9 |
I1a=I0a+ I``2 cos j`2 |
А |
25,0 |
43,745 |
79.181 |
111,381 |
139,75 |
164,54 |
72,357 |
10 |
I1р=I0a+ I``2 sin j`2 |
А |
6,4 |
8,443 |
16,09 |
27,72 |
36,712 |
53,28 |
14,233 |
11 |
I1=((I1a)2+ (I1р)2)0,5 |
А |
25,806 |
44,552 |
80,799 |
114,778 |
144,49 |
172,95 |
73,743 |
12 |
I`2 = c1 I``2 |
А |
20,442 |
40,374 |
78,529 |
114,21 |
147,12 |
177,27 |
71,093 |
13 |
P1 =3 Uф I1a10-3 |
кВт |
16,50 |
28,872 |
52,26 |
73,511 |
92,235 |
108,59 |
47,755 |
14 |
Pэ1 =3 (I1)2 r110-3 |
кВт |
0,1988 |
0,5925 |
1,9487 |
3,9324 |
6,2319 |
8,9286 |
1,6232 |
15 |
Pэ2 =3 (I`2)2 r`210-3 |
кВт |
0,0632 |
0,2465 |
0,9324 |
1,9722 |
3,2726 |
4,7514 |
0,7642 |
16 |
Pдоб = Pдоб.н (I1/ Iф) 10-3 |
кВт |
0,0709 |
0,1224 |
0,2219 |
0,3153 |
0,3969 |
0,4751 |
0,2026 |
17 |
SP=Pст+Pмех+Pэ1+Pэ2+Pдоб |
кВт |
2.6992 |
3,3277 |
5,4693 |
8,5862 |
12,267 |
16,521 |
4,9563 |
18 |
P2 = P1 -SP |
кВт |
13,8 |
25,544 |
46,79 |
64,925 |
79,968 |
92,069 |
42,7987 |
19 |
h = 1- SP/ P1 |
- |
0,836 |
0,885 |
0,895 |
0,883 |
0,867 |
0,848 |
0,8962 |
20 |
cos j= I1a/ I1 |
- |
0,969 |
0,982 |
0,98 |
0,97 |
0,967 |
0,951 |
0,981 |
5.11. РАСЧЁТ ПУСКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
5.11.1. Расчитываем точки характеристик, соответствующие скольжениям
s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05
Таблица 5.4
Данные расчёта пусковых характеристик двухскоростного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при 2p = 4
N п/п |
Расчётная формула |
единица |
1 |
0,8 |
0,5 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
1 |
x |
- |
3,32 |
2,986 |
2,36 |
1,49 |
1,29 |
1,05 |
2 |
j |
- |
2,32 |
1,95 |
1,3 |
0,33 |
0,19 |
0,1 |
3 |
kr = qc/qr |
- |
1,1877 |
1,0639 |
0,857 |
0,5755 |
0,5427 |
0,5215 |
4 |
kR=1+((r2/rc)(kr-1)) |
- |
1,1346 |
1,0458 |
0,8974 |
0,6955 |
0,671 |
0,6568 |
5 |
r`2x= kR r`2 |
Ом |
0,0572 |
0,0527 |
0,0452 |
0,03505 |
0,03382 |
0,0331 |
6 |
kд |
- |
0,45 |
0,77 |
0,925 |
0,99 |
1 |
1 |
7 |
Kx=Sl2x/Sl2 |
- |
0,846 |
0,935 |
0,979 |
0,997 |
1 |
1 |
8 |
x`2x= Kx x`2 |
Ом |
0,1944 |
0,2148 |
0,225 |
0,229 |
0,2298 |
0,2298 |
9 |
x`2xнас= x`2(Sl2xнас/Sl2) |
Ом |
0,1658 |
0,1903 |
0,2103 |
0,2137 |
0,2163 |
0,2207 |
10 |
x1нас= x1 (Sl1нас/Sl1) |
Ом |
0,0883 |
0,0914 |
0,0956 |
0,0981 |
0,0991 |
0,1013 |
11 |
c1п.нас=1+ (x1нас/ x12п) |
- |
1,0192 |
1,0199 |
1,0208 |
1,0214 |
1,0216 |
1,0221 |
12 |
aп=r1+ c1п.нас(r`2x/s) |
Ом |
0,1578 |
0,16668 |
0,19178 |
0,2785 |
0,3298 |
0,4378 |
13 |
bп= x1нас+ c1п.нас x`2xнас |
Ом |
0,2573 |
0,2855 |
0,3103 |
0,3164 |
0,3201 |
0,3269 |
14 |
I`2=Uф/(( aп)2+(bп)2)0,5 |
А |
733,3 |
666,7 |
602.7 |
523,3 |
481,4 |
402,9 |
15 |
I1 |
А |
760,4 |
694,7 |
631,03 |
548,4 |
505,5 |
423,8 |
16 |
I1*= I1/Iф |
- |
10,3 |
9,4 |
8,5 |
7,4 |
6,8 |
5,7 |
17 |
M*=( I`2/ I`2н)2 kR(sн/s`) |
- |
2,17 |
2,07 |
2,32 |
3,39 |
3,68 |
3,79 |
Параметры с учётом вытеснения тока (qрасч = 115оС)
hc = 0,0522 м
x = 63,61hc(s)0,5 = 63,61х 0,0522(s)0,5 = 3,32; 2,986; 2,36; 1,49; 1,29; 1,05 (5.11.1)
j = 2,32; 1,95; 1,3; 0,33; 0,19; 0,1; (по справочнику)
j` = kд = 0,32 (по справочнику)
5.11.2. Активное сопротивление обмотки ротора:
Определим глубину проникновения тока
hr = hc/(1 + j) = 0,0525/(1 + j) = 0,0158 м; 0,0178 м; 0,0228 м; 0,0395 м; 0,0441 м; 0,048 м; (5.11.2)
kr = qс/ qr = 160/ qr = 1,1877; 1,0639; 0,857; 0,5755; 0,5427;0,5215 (5.11.3)
qс = 160 х 10-6 м2
qr = 134,718 х 10-6 м2; 150,391 х 10-6 м2; 186,686 х 10-6 м2; 278,014 х 10-6 м2;
294,799 х 10-6 м2; 306,827 х 10-6 м2; (5.11.4)
kR = 1 + ((rc / r2)(kr-1)) = 1 + ((60,97 х10-6/84,95 х10-6)(kr-1)) 1,1346; 1,0458; 0,8974; 0,6955; 0,671; 0,6568 (5.11.5)
Приведённое активное сопротивление ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока
r`2x= kR r`2 = 0,0572 Ом; 0,0527 Ом; 0,0452 Ом; 0,03505 Ом; 0,03382 Ом; 0,0331 Ом; (5.11.6)
индуктивное сопротивление обмотки ротора
lп2x =[((h1/3b)(1 – (pb2/8qc)2) +0,66 –(bш/2b)]kд +(hш/bш) + 1,12(h`ш 10-6/I2) =
= (1,353 x kд) + 0,936 (5.11.7)
lп2x = 1,5485; 1,9781; 2,187525; 2,27547; 2,289; 2,289 (5.11.8)
Kx=Sl2x/Sl2 = 0,846; 0,935; 0,979; 0,997; 1; 1; (5.11.9)
где Sl2 = 4,8256
Sl2x =4,0814; 4,5144; 4,7241; 4,81207; 4,8256; 4,8256;
x`2x= Kx x`2 (5.11.10)
x`2x= 1,149; 1,27; 1,329; 1,35; 1,358; 1,358;
Ток ротора приближённо без учета влияния насыщения, принимая c1п = 1
I`2 = Uф/((r1 + r`2x/s)2 + (x1 + x`2x)2)0,5 (5.11.11)
= 220/((0,0995+ r`2x/s)2 + (0,59 + x`2x))2)0,5
Для разных режимов скольжения I`2 = 583,8А; 551,5 A; 525,3 A; 471,4 A; 441,2 A; 384 A;
5.11.3. Учёт влияния насыщения на параметры.
Принимаем для s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,15; 0,1; коэффициент насыщения kнас =1,1 и I1 = I`2 и приводим расчёт
для kнас I1 = 642,18 А; 606,65 A; 577,83 A; 518,54 A; 485,32 A; 422,4 A;
находим
Fп.ср = (0,7(kнас I1uп)/a)(k`b - ky1kоб(Z1/Z2)) =
= (0,7(kнас I1x 16)/2)(0,62495 + 0,966 x 0,657(48/38)) =
= 5130,35 A; 4846,5 A; 4616,26 A; 4142,59 A; 3877,2 A; 3374,53 A; (5.11.12)
CN = 0,64 + 2,5(d / (t1 + t2)0,5 = 0,64 + 2,5 (0,00085 / (0,01727+ 0,0217))0,5 = 1,8075 (5.11.13)
Bфd = (Fп.ср 10-6)/1,6 d CN =( Fп.ср x 10-6) / 1,6 x 0,00085 x 1,8075 = 2,087 Тл; 1,9716 Тл; (5.11.14)
1,8779 Тл; 1,6852 Тл; 1,5772 Тл; 1,3727 Тл;
cd = 0,85; 0,88; 0,92; 0,94; 0,95; 0,97; (по справочнику)
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:
c1 = (t1 – bш1)(1 - cd) = (0,01727 –0,0037)(1 -cd ) = 2,0355 x10-3 м; 1,6284 x10-3 м;
1,0856 x 10-3 м; 0,8142 x1 0-3 м; 0,6785 x 10-3 м; 0,4071 x10-3 м; (5.11.15)
Dlп1нас = ((hш1 + 0,58h`)/bш1)(с1/( с1 + 1,5 bш1) =
=((1 + 0,58 x3,1)/3,7)(с1/( с1 + 1,5 x 3,7) = 0,2029; 0,1715; 0,1237; 0,0967; 0,0823; 0,05166; (5.11.16)
lп1нас = lп1 - Dlп1нас = 0,5984 - Dlп1нас = 0,3955; 0,4269; 0,4747; 0,5017; 0,5161; 0,54674 (5.11.17)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:
lд1нас = lд1cd = 1,251 х cd = 1,06; 1,1; 1,15; 1,18; 1,19; 1,21; (5.11.18)
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения
x1нас = x1(Sl1нас/Sl1) = 0,1483 (Sl1нас /3,448) = 0,0883 Ом; 0,0914 Ом; 0,0956 Ом; (5.11.19)
0,0981 Ом; 0,0991 Ом; 0,1013 Ом;
где Sl1 = 3,448
Sl1нас = 2,0539; 2,1253; 2,2231; 2,2801; 2,3045; 2,35514;
x1 = 0,1483
Sl1нас = lп1нас +lд1нас +lл1 = lп1нас + lд1нас + 0,5984 = 2,0539; 2,1253; 2,2231; 2,2801; 2,3045; 2,35514;
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом
влияния насыщения и вытеснения тока:
Dlп2нас = (hш2 /bш2)(с2/( с2 + bш2) =(0,0007 /0,0015)( с2 /(с2 + 0,0015) =
= 0,3124; 0,2885; 0,2422; 0,2087; 0,1879; 0,1344; (5.11.20)
cd = 0,85; 0,88; 0,92; 0,94; 0,95; 0,97; (по справочнику)
с2 = (t2 – bш2)(1 - cd) =(0,0217 – 0,0015)( 1 - cd ) = 3,03 x10-3 м; 2,424 x10-3 м;
1,616 x10-3 м; 1,212 x10-3 м; 1,01 x10-3 м; 0,606 x10-3 м; (5.11.21)
lп2xнас = lп2x - Dlп2нас = 1,2326; 1,6895; 2,0328; 2,0663; 2,1011; 2,1546;
где lп2x = 1,545; 1,978; 2,187; 2,275; 2,289; 2,289
Dlп2нас = 0,3124; 0,2885; 0,2422; 0,2087; 0,1879; 0,1344;
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения:
lд2нас = lд2cd = 1,9166 x cd = 1,629; 1,6866; 1,7633; 1,8016; 1,8208; 1,8591;
cd = 0,85; 0,88; 0,92; 0,94; 0,95; 0,97; (по справочнику)
Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учётом влияния вытеснения тока и насыщения
x`2xнас = x`2(Sl2xнас/Sl2) = 0,1658 Ом; 0,1903 Ом; 0,2103 Ом; 0,2137 Ом; 0,2163 Ом; 0,2207 Ом; (5.11.22)
где Sl2 = 4,8256
Sl2xнас = 3,4816; 3,9961; 4,4161; 4,4879;4,5419; 4,6337;
x`2 = 0,2298 Ом
Sl2xнас = lп2xнас +lд2нас +lл2 = lп2xнас + lд2нас + 0,62 = 3,4816; 3,9961; 4,4161; 4,4879; 4,5419; 4,6337; (5.11.23)
где lп2xнас = 1,2326; 1,6895; 2,0328; 2,0663; 2,1011; 2,1546;
lд2нас = 1,629; 1,6866; 1,7633; 1,8016; 1,8208; 1,8591;
Сопротивление взаимной индукции обмоток статора в пусковом режиме
x12п = x12(Fц/Fd) = 2,641 x 1,7383 = 4,59 (5.11.24)
x1нас = 0,0883 Ом; 0,0914 Ом; 0,0956 Ом; 0,0981 Ом; 0,0991 Ом; 0,1013 Ом;
с1п.нас = 1 + (x1 нас /x12п) = 1 + (x1 нас /4,59) = 1,0192; 1,0199; 1,0208; 1,0214; 1,0216; 1,0221; (5.11.25)
Расчет токов и моментов
aп = r1+ c1п.нас (r`2x/s) = 0,0995 + c1п.нас (r`2x/s) = 0,1578 Ом; 0,16668 Ом; 0,19178 Ом; 0,2785 Ом; 0,3298 Ом; 0,4378 Ом; (5.11.26)
где (r`2x/s) = 0,0572 Ом; 0,06587 Ом; 0,0904 Ом; 0,17525 Ом; 0,22546 Ом; 0,331 Ом
с1п.нас = 1,0192; 1,0199; 1,0208; 1,0214; 1,0216; 1,0221;
r1 = 0,0995 Ом
bп = x1нас+ c1п.нас x`2xнас = 0,2573 Ом; 0,2855 Ом; 0,3103 Ом; 0,3164 Ом; 0,3201 Ом; 0,3269 Ом; (5.11.27)
где x`2xнас = 0,1658 Ом; 0,1903 Ом; 0,2103 Ом; 0,2137 Ом; 0,2163 Ом; 0,2207 Ом; (5.11.28)
с1п.нас = 1,0192; 1,0199; 1,0208; 1,0214; 1,0216; 1,0221;
x1нас = 0,0883 Ом; 0,0914 Ом; 0,0956 Ом; 0,0981 Ом; 0,0991 Ом; 0,1013 Ом;
I`2=Uф/(( aп)2+(bп)2)0,5 =
= 733,3 A; 666,7 A; 602.7 A; 523,3 A; 481,4 A; 402,9 A; (5.11.29)
I1= I`2[((aп)2 + (bп + x12п )2)0,5/ с1п.нас x12п] =
= 760,4 A; 694,7 A; 631,03 A; 548,4 A; 505,5 A; 423,8 A; (5.11.30)
Относительные значения
Iп* = I1п/ Iф = 10,3; 9,4; 8,5; 7,4; 6,8; 5,7;
где I`2н = 71,093 А
sн = 0,018
kR = 1,1346; 1,0458; 0,8974; 0,6955; 0,671; 0,6568;
M п* = (I`2п/ I`2н)2 kR (sн/sп) =
= 2,17; 2,07; 2,32; 3,39; 3,68; 3,79; (5.11.31)
Критическое скольжение определяем по средним значениям сопротивлений x1нас и x2xнас
соответствующим скольжениям s = 0,1 – 0,15
sкр = r`2/(( x1нас/ c1п.нас) + x`2xнас) = 0,0504/(( 0,1013/1,0221) +0,2207) = 0,1576 (5.11.32)
5.12. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ
5.12.1. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
Dqпов1 = K ((P`э.п1 + Pст.осн)/ pDl1a1) = 0,2 ((823,46 +1904,55)/ 3,14 х 0, 264 х0,2 х 120) = 27,424 Со (5.12.1)
где P`э.п1 = kr Pэ1(2l1/ l ср1 ) =1,07 х 1620 (2 х 0,2/0,842) = 823,46 Вт (5.12.2)
K = 0,2
a1 = 120 Вт /м Со
l ср1 = 0,842 м
l1 = 0, 2 м
Pэ1 = 1620 Вт
D = 264 мм = 0, 264 м
kr = 1,07