Асинхронный электродвигатель серии 4А. Дипломная (ВКР). Физика.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Асинхронный электродвигатель серии 4А
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
.
Обмотка и пазы ротора, короткозамыкающее кольцо
.
Параметры двигателя для рабочего режима
.2.1
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния статора
.2.2
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния ротора
.
Начальный пусковой момент и начальный пусковой ток
Асинхронный двигатель является преобразователем
электрической энергии в механическую и составляет основу большинства
механизмов, использующихся во всех отраслях народного хозяйства.
В настоящее время асинхронные двигатели
потребляют более 40% вырабатываемой электрической энергии, на их изготовление
расходуется большое количество дефицитных материалов (обмоточной медной
проволоки, изоляции, электрической стали) и других затрат.
Средства на ремонт и обслуживание асинхронных
двигателей в эксплуатации составляют более 5% затрат на обслуживание всего
установленного оборудования.
Поэтому создание серии высокоэкономичных и
надежных асинхронных двигателей является важнейшей народно-хозяйственной
задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатация и высококачественный
ремонт играют первоочередную роль в экономике материалов и трудовых ресурсов.
В серии 4А за счет применения новых
электротехнических материалов и рациональной конструкции, мощность двигателей
при данных высотах оси вращения повышена на 2-3 ступени по сравнению с
мощностью двигателей серии А2, что дает большую экономию дефицитных материалов.
Серия имеет широкий ряд модификаций,
специализированных исполнений, рассчитанных на максимальное удовлетворение нужд
электропривода.
Под главными размерами двигателя подразумевается
внутренний D1 и наружный DН1 диаметры статора и его длина l´1
. От
этих размеров и их соотношения в значительной мере зависят все основные
характеристики машины, ее вес, стоимость, надежность, поэтому они называются
главными. Для двигателя заданной мощности можно выбрать различные DН1 и l’1..
Обычно при проектировании делают расчеты
нескольких вариантов и затем определяют оптимальный. Эти расчеты делают с
помощью PC. По результатам таких расчетов получены зависимости наружного
диаметра статора DН1 от высоты оси вращения h относительно опорной плоскости
лап.
Степень защиты IP44 (закрытое
исполнение).
Способ охлаждения ICO 141
(самоохлаждение с помощью вентилятора на валу двигателя путем обдува внешней
поверхности корпуса).
Коэффициент полезного действия (ηн)
Исходя из этих данных, определим
главные размеры проектируемого электродвигателя.
Затем определяем подводимую мощность
и допустимую подводимую мощность,
приходящуюся на 1 мм длины сердечника .
Значение определяется
по (1, рис.3). Уточнение по (1, табл.2) не требуется.
По вычисленному значению определяем
длину сердечника статора . Округляем
это значение до и
определяем отношение длины сердечника к наружному диаметру статора , которое
должно по возможности приближаться к предельному значению, определенному по (1,
рис.4).
Внутренний диаметр сердечника
статора D1 определяем по (1, рис.5).
Воздушный зазор влияет на
энергетические показатели машины, в первую очередь на величину намагничивающего
тока и коэффициент мощности, на К.П.Д. двигателя, использование активных материалов,
индуктивные сопротивления рассеивания и т.д. Поэтому воздушный зазор надо
выбирать по возможности меньшим. При выборе воздушного зазора рекомендуется
пользоваться установленными практикой электромашиностроения средними значениями
из.
Внутренний диаметр сердечника ротора
D2 соответствует наименьшему возможному диаметру вала. Аксиальные каналы ротора
отсутствуют.
Длина сердечника ротора l2
принимается равной длине сердечника статора l1 для двигателей с высотой оси
вращения h ≤ 250 мм.
Сердечники статора и ротора
изготавливают из холоднокатаной изотропной электротехнической стали в соответствии
с (1, табл.5). Марка стали 2013. Толщина листов стали: 0,5 мм.
Коэффициент заполнения сталью
сердечника статора
Коэффициент заполнения сталью
сердечника ротора
Числа пазов статора Z1 и ротора Z2
определим из (1, табл.6)
Обмотка статора является одной из
наиболее важных и ответственных частей электрической машины. Статорные обмотки
асинхронных двигателей состоят из катушек, которые размещены в пазах
сердечника. Катушки могут состоять из одного или нескольких витков. Если в пазу
располагается только одна сторона катушки (секции), то такая обмотка называется
однослойная. Кроме однослойных широкое распространение получили также и
двухслойные обмотки, когда в пазу располагается две стороны разных катушек.
Обмотки машин переменного тока
характеризуется следующими данными:
числом последовательно соединенных
витков фазы w
схемой соединения обмоток (звезда
или треугольник).
Если шаг равен полюсному делению τ, то такая
обмотка имеет диаметральный шаг.
При у<τ обмотка
имеет укороченный шаг. Число пазов на полюс и фазу
Для асинхронных двигателей обычно q1
выбирают равным целому числу, кроме двигателей с числом пар полюсов 2р=8,
2р=10; для которых q1 может быть равно дробному числу (например и т.д.)
Рекомендуемые значения q1 приведены
в (1, табл. 7).
У двигателей с h=56…160 мм применяют
полузакрытые пазы с однослойной концентрической двухплоскостной обмоткой из
мягких секций. такая обмотка облегчает применение автоматических станков для
намотки статоров. В двигателях с h=180…250 мм применяют двухслойную обмотку из
мягких секций. При ручной укладке катушки имеют одинаковые размеры и
допускается изготовление на одном шаблоне. Иногда при механизированной укладке
обмоток используют специальные схемы равносекционных одно-двухслойных и
двухслойных концентрических обмоток.
Двухслойные обмотки дают возможность
выбора благоприятного шага (т.е. ширины секции), что позволяет улучшить форму
кривой поля и Э.Д.С., уменьшить потери и расход меди за счет укорочения шага
обмотки. В асинхронных машинах обычно применяют двухслойные петлевые обмотки с
укороченным шагом.
Двухслойные обмотки также
характеризуются шагами обмотки:
у1 - первый частичный шаг - это
расстояние между сторонами одной и той же секции, выраженное в числе пазов;
у - это результирующий шаг обмотки,
т.е. расстояние, или число пазов, лежащих между одинаковыми активными сторонами
двух соседних катушек.
Шаг обмотки у1 может быть
диаметральным (у1=τ)
или
укороченным (у1<τ).
Укорочение
шага делается с целью экономии обмоточного провода (за счет меньшей длины
лобовых частей) и улучшения формы кривой магнитного поля и уменьшения таким
образом высших гармонических составляющих магнитного потока, благодаря чему
уменьшаются добавочные потери и провалы в кривой момента.
Двухслойные обмотки имеют
укороченный шаг
Укорочение шага β при 2р≥
4 равно 0,833.
где: - коэффициент распределения, равный
к - коэффициент укорочения шага,
равный
Значения β, к ,к ,к в
зависимости от q1 также приведены в (1, табл.9).
Предварительное значение индукции в
воздушном зазоре В в
зависимости от DН1, числа полюсов и степени защиты можно определить по (1,
рис.10).
Тогда предварительное значение
магнитного потока в воздушном зазоре
Предварительное число витков в
обмотке фазы
где: - коэффициент, показывающий на
сколько Э.Д.С. Е1 меньше напряжения сети U1. Значение выбираем по
(1, рис.11). Коэффициент падения напряжения в обмотке статора:Е =0,978
Предварительное число эффективных
проводников в пазу
где а1- число параллельных ветвей
обмотки фазы статора, принято а1 =2.
У машин малой мощности а = 1, т.к.
значения фазного тока малы и сечение обмоточного провода менее 2мм2 . При
больших значениях фазного тока сечение обмоточного провода увеличивается, что
снижает производственную технологичность обмотки, поэтому необходимо применять
несколько параллельных ветвей обмотки статора.
Параллельные ветви обмотки должны
содержать одинаковое число витков, а стороны катушек - находиться в магнитном
поле в одинаковых условиях, т.е. векторы Э.Д.С. параллельных ветвей должны быть
равны и одинаково направлены. Возможное число параллельных ветвей должно быть
одним из делителей числа полюсов.
Полученное предварительное число
эффективных проводников округляется до ближайшего целого числа. При этом у
двухслойных обмоток должно быть принято преимущественно четное Nn1.
Уточненное число витков обмотки фазы
статора:
Эффективное число витков обмотки
фазы статора:
Уточненная расчетная длина
сердечника статора:
При длине <100 мм
полученное значение округляют
до ближайшего целого числа, а при > 100 мм - до ближайших 5 или 10
мм.
Уточненное значение магнитной
индукции в воздушном зазоре
Вычисленное значение А1 необходимо
сравнить со средним уровнем линейных нагрузок современных электродвигателей по
(1, рис.12). Если полученные значения А1 отличаются значительно, необходимо
пересчитать , изменив
число параллельных ветвей а1.
Уровень линейных нагрузок в
современных двигателях (1, рис.12):
где: - эффективная длина сердечника
статора,
Вс1 - магнитная индукция в спинке
статора, определяемая по (1, табл.10) в зависимости от h, U1 и 2р.
Предварительное значение магнитная
индукции в спинке статора:
Зубцовое деление по внутреннему
диаметру статора:
У машин с высотой h до 250 мм
применяют полузакрытые пазы статора трапецеидальной формы (1, рис.13).
Расчетная ширина зубца с
равновеликим сечением
Магнитная индукция в зубцах принята по
(1, табл.11).
Размеры трапецеидального паза при
угле (для
двигателей с h = 50…250 мм):
где: - ширина шлица, принимаемая по (1,
табл.12), - высота
шлица паза принятая.
Площадь поперечного сечения паза в
штампе
Площадь поперечного сечения паза в
свету
где bс и hc - припуски на сборку
сердечников по ширине и высоте паза, принимаемые по (1, табл.13).
Площадь поперечного сечения паза,
занимаемая обмоткой
где: Qu - площадь поперечного
сечения корпусной изоляции;
где: bu =0,4 мм - однослойная
толщина корпусной изоляции из (1, табл.14);пр - площадь поперечного сечения
прокладок между верхней и нижней катушками в пазу (при двухслойной обмотке), на
дне паза и под клином
Площадь сечения прокладок для
двигателей с h =180…250 мм можно определить по формуле
Проводники обмотки статора
располагаются в пазу беспорядочно, поэтому коэффициент заполнения паза
изолированными проводниками равен kn=0,7…0,75:
где: d´ - диаметр
провода с изоляцией, мм.
Для обмоток статоров с полузакрытыми
пазами рекомендуются провода круглого сечения марки ПЭТВ или ПЭТВМ при классе
нагревостойкости В и ПЭТ - 155 или ПЭТМ при классе нагревостойкости F.
Допустимый диаметр изолированного
провода
Для облегчения укладки обмотки
диаметр провода у двигателей с механизированной укладкой обмотки (h ≤ 160
мм) не должен превышать 1,33 мм, а при ручной укладке (h ≥ 180 мм) - 1,71
мм. При больших значениях d´ эффективные проводники
подразделяются на элементарные, число которых обычно не превышает 5 - 6.
По (1, Приложение 1) необходимо
найти ближайший необходимый диаметр d´, а также d и сечение q
неизолированного провода.
Диаметр
изолированного провода’ = 1,43 мм.
Число
элементарных проводников в одном эффективном
После
этого уточняем коэффициент заполнения паза
Характеристикой
тепловой нагрузки обмотки статора является произведение ,
пропорциональное плотности теплового потока. Поэтому при расчете двигателя
определяют произведение и сравнивают его со средним допустимым значением из (1,
рис.14). При применении изоляции классов, отличающихся от рекомендованных в (1,
табл. 2), значения произведения , приведенные на рис.14, должны быть
изменены в соответствии с (1, табл.16).
Допустимые
значения характеристики тепловой нагрузки с учетом:
Средняя
ширина катушки обмотки статора
где:
tср - зубцовое деление статора в средней части паза
Длина
вылета лобовых частей обмотки статора при при h ≥ 160 мм
4.
Обмотка и пазы ротора, короткозамыкающее кольцо
У
асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором пазы ротора обычно делаются
полузакрытые или закрытые. Форма пазов, грушевидная или бутылочная, выбирается
по. Выбираем грушевидный закрытый паз.
Зубцовое
деление по наружному диаметру ротора
Размеры
грушевидных полузакрытых и закрытых пазов ротора выбирают таким образом, чтобы
ширина зубца ротора была одинаковой по высоте.
где
Вz2 - магнитная индукция в зубцах ротора по (1, табл.18), принято Bz2 = 1,775
[Tл].
Определим
размеры паза и площадь поперечного сечения пазов ротора.
Затем
по (1, рис.16) определим высоту паза hп2, после чего определим индукцию в
спинке ротора.
где: - расчетная
высота спинки ротора, при 2р = 4
-
диаметр аксиальных вентиляционных каналов (dk2=0).
Полученное
значение ВС2 сравнивают с наибольшим допустимым значением из (1, табл.19).
Площадь
поперечного сечения стержня, равная площади поперечного сечения паза в штампе
Короткозамыкающее
кольцо отливается из алюминия одновременно с заливкой пазов.
Поперечное
сечение короткозамыкающего кольца.
5.
Параметры двигателя для рабочего режима
При
изучении теории асинхронной машины было установлено, что асинхронный двигатель
в общем случае аналогичен трансформатору, у которого изменяется не только ЭДС и
ток вторичной обмотки, но и их частота. Схема замещения асинхронной машины так
же аналогична схеме замещения трансформатора и отличается лишь тем, что здесь
вместо активного сопротивления берется ; s -
скольжение. Параметры схемы замещения называются также параметрами асинхронной
машины.
У
нормальных асинхронных машин при изменении режима работы от холостого хода до
номинальной нагрузки параметры можно считать постоянными. Задачей этого раздела
является определение параметров схемы замещения для рабочего режима.
Как
известно, сопротивление проводника постоянному току пропорционально длине,
обратно пропорционально сечению и зависит от материала проводника, т.е.
Удельная
проводимость проводника зависит от
температуры, поэтому при определении сопротивления принято оговаривать
температуру. Согласно ГОСТ 183-68 за расчетную рабочую температуру для машин с
изоляцией классов А, Е и В принимают температуру 75°С, а для обмоток с
изоляцией класса F и H принимается температура 115°С.
При
переменном токе сопротивление обмотки называется активным и определяется по
формуле:
где:γθ1 = - удельная
проводимость меди при расчетной рабочей температуре.
Активное
сопротивление обмотки фазы в относительных единицах
Активное
сопротивление обмотки ротора, выполненной в виде беличьей клетки,
рассчитывается следующим образом. Беличью клетку можно рассматривать как
многофазную обмотку с числом фаз, равным числу стержней Причем в
каждую фазу входит один стержень, поэтому число витков Токи
стержней замыкаются
через короткозамыкающие кольца (1, рис.18) и сдвинуты между собой по фазе на
угол
Сопротивления
стержней и части
короткозамыкающего кольца, заключенной между соседними стержнями, определяются
из формул:
где:
- удельная
проводимость алюминия при расчетной температуре.
-
коэффициент приведения тока кольца к току стержня.
Сопротивление
фазы обмотки в виде беличьей клетки
Полученное
сопротивление необходимо привести к обмотке статора. Для этого необходимо
рассчитать коэффициент приведения параметров беличьей клетки к обмотке статора:
где:
-
коэффициент скоса пазов ротора,
- центральный
угол скоса пазов (в радианах)
Так
как то
сопротивление приведенной обмотки ротора
Так
как в рабочих режимах скольжение двигателя мало и частота тока ротора мала, то
увеличение сопротивления за счет эффекта вытеснения тока на поверхность здесь
не учитывается. Приведенное сопротивление обмотки ротора в относительных
единицах:
Значение
приблизительно
равно скольжению при номинальной нагрузке, т.к.
Теория
асинхронной машины основана на ее аналогии с трансформатором. Схема замещения
асинхронной машины при вращающемся роторе аналогична схеме замещения
трансформатора, разница состоит в том, что частота вторичной цепи (ротора) и
активное сопротивление ротора будут зависеть от скольжения (1,
рис.19). Часто на схемах замещения сопротивление представляют в виде двух
сопротивлений и . При этом
на схеме замещения параметры ротора и относятся к неподвижной машине.
Параметры этой схемы замещения также называются параметрами асинхронной машины.
Параметры и были
определены выше. Индуктивные сопротивления рассеяния и главное индуктивное
сопротивление, обычно называемое сопротивлением взаимной индукции, отличаются.
Это разделение происходит потому, что магнитное поле машины подразделяется на
основное и поле рассеяния. Основной магнитный поток проходит
через воздушный зазор и сцеплен с обмотками статора и ротора, а потоки
рассеяния Фσ1
и
Фσ2
сцеплены
только со своими обмотками.
Сопротивление
обмотки (например, статора) складывается из главного индуктивного
сопротивления, которое обычно называют сопротивлением взаимной индукции х12 и
сопротивления рассеяния т.е. . Обычно
вместо хσ
пишут
х1.
Г-
образная схема замещения асинхронного двигателя
Точное
определение потокосцеплений рассеяния и индуктивных сопротивлений рассеяния
очень затруднительно, поэтому обычно пользуются эмпирическими формулами,
дающими достаточно хорошие результаты. Сущность расчета сводится к тому, что
поле рассеяния статора и ротора разделяют на три составляющих: пазовое,
дифференциальное и лобовых частей обмотки. Если ввести коэффициент магнитной
проводимости пазового рассеяния λn, дифференциального рассеяния λд и
рассеяния лобовых частей λл,
отнесённое к единице расчетной длины статора (или ротора) , то можно
по аналогии с индуктивным сопротивлением взаимной индукции записать формулу для
индуктивного сопротивления рассеяния.
Таким
образом, для расчета х необходимо вначале рассчитать значение коэффициента
магнитной проводимости рассеяния.
.2.1
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния статора
Коэффициент
магнитной проводимости пазового рассеяния зависит от геометрических размеров
паза и наличия укорочения шага обмотки. При диаметральном шаге значение определяется
по потокосцеплению индукционных линий, проходящих поперек паза, с проводниками,
лежашими в пазу. Магнитным сопротивлением индукционных трубок вне паза при этом
пренебрегают. При укороченном шаге обмотки значение зависит от
относительного шага обмотки β , так как при в некоторых
пазах находятся стороны катушек разных фаз, поэтому потокосцепление какой-либо
катушечной стороны в этих пазах уменьшается. Это уменьшение учитывается путем
введения в формулы .для коэффициентов
kβ
и
, зависящих
от β
(1,
рис.20).
Коэффициенты
влияния укорочения шага на пазовое рассеяние:
Для
трапецеидальных пазов, наиболее употребимых в машинах мощностью до 100 кВт,
значение λn
определяется
по формуле
Коэффициент
магнитной проводимости дифференциального рассеяния учитывает рассеяние, обусловленное
высшими гармониками поля, так как волна магнитного потока практически никогда
не получается синусоидальной. Если сложить ЭДС от высших гармоник и отнести
сумму к ЭДС от первой гармоники поля, то получим коэффициент, характеризующий
дифференциальное рассеяние.
Значение
кд1 зависит от шага обмотки y1 и числа пазов на полюс и фазу q1 и их можно
определить из (1, табл. 21).
На
kд1 влияет открытие пазов статора и ротора, т.е размер щели (вш). Это
учитывается введением в формулу для коэффициента магнитной проводимости
дифференциального рассеяния статора коэффициента воздушного зазора kδ и
коэффициента kш1, определяемого по формуле
С
учетом этого коэффициента формула для λд1 имеет вид
где:kρ1 - коэффициент,
учитывающий демпфирующую реакцию токов, определяется по (1, табл.22).
Коэффициент
магнитной проводимости рассеяния лобовых частей определяется по эмпирической
формуле
Суммарный
коэффициент магнитной проводимости обмотки статора:
Тогда
индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора:
Индуктивное
сопротивление рассеяния обмотки статора в о.е.
.2.2
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния ротора
Коэффициент
магнитной проводимости пазового рассеяния ротора овального закрытого паза
где:
ψ
- коэффициент,
учитывающий уменьшение проводимости пазового рассеяния при вытеснении тока;
определяется по (1, рис. 21) в зависимости от величины ξ, зависящей от
степени повышения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений клетки
ротора. Для рабочего режима .
Здесь
Р1 и cosφ
для
номинального режима.
Коэффициент
магнитной проводимости дифференциального рассеяния
где:
kд2 - коэффициент дифференциального рассеяния ротора, определяемый по (1, рис.
22). Для kд2=0,00983.
Коэффициент
магнитной проводимости рассеяния короткозамыкающих колец литой клетки (лобовых
частей ротора) рассчитывается по формуле:
При
наличии скоса пазов, который делается для уменьшения шума и паразитных
моментов, индуктивные сопротивления статора и ротора несколько возрастают, что
приводит к уменьшению Мп и Мmax. Увеличение индуктивных сопротивлений
учитывается путем введения коэффициента скоса
где:
- скос
пазов в долях зубцового деления ротора .
Суммарный
коэффициент магнитной проводимости ротора
Индуктивное
сопротивление обмотки ротора
Индуктивное
сопротивление рассеяния ротора, приведенное к обмотке статора
Магнитная
цепь асинхронного двигателя симметрична, поэтому расчет намагничивающих сил и
намагничивающего тока достаточно выполнить для одной пары полюсов. Магнитную
цепь машины обычно разбивают на участки, на протяжении которых магнитную
индукцию можно считать постоянной. Такими участками являются: воздушный зазор,
зубцы статора, спинка статора, зубцы ротора и спинка ротора. Ход расчета
заключается в определении для каждого из названных участков магнитной индукции
при известных размерах и сечении участка, а по определенной индукции на участке
находят напряженность магнитного поля, после чего умножают ее на среднюю длину
магнитной силовой линий на участке и определяют магнитное напряжение участка. Суммируя
магнитные напряжения всех участков магнитной цепи рассчитывают суммарную М.Д.С.
и намагничивающий ток.
Значения
магнитной индукции на участках магнитной цепи должны находится в целесообразных
пределах, т.к. увеличение магнитной индукции не только повышает намагничивающий
ток и понижает КПД двигателя, но и увеличивает потери в стали двигателя,
вызывает местные перегревы стали. При малых значениях магнитной индукции
ухудшается использование активных материалов, увеличивается масса и стоимость
двигателя.
Магнитное
напряжение воздушного зазора на один полюс
где:
kδ
- коэффициент
воздушного зазора, учитывающий влияние зубчатости статора и ротора на магнитное
сопротивление.
где:
kδ1
и
kδ2
- коэффициенты,
учитывающие соответственно зубчатость статора и ротора; kk - коэффициент,
учитывающий уменьшение магнитного сопротивления зазора вследствие ответвления части
магнитного потока в радиальные каналы.
При
полузакрытых пазах статора и ротора
Т.к.
радиальные вентиляционные каналы отсутствуют, то kk = 1.
Магнитное
напряжение воздушного зазора на полюс
При
трапецеидальных полузакрытых пазах зубцы имеют равновеликое поперечное сечение,
поэтому магнитная индукция в зубцах постоянна по длине зубца.
Магнитная
индукция в расчетном сечении зубца статора:
Ширина
зубца статора в расчетных сечениях
Напряженность
магнитного поля в зубце определяется по (1, приложение 2).
Расчетная
длина магнитной силовой линии в зубце
Магнитное
напряжение зубцов статора.
При
грушевидных закрытых пазах ротора индукция в равновеликом поперечном сечении
зубца
Ширина
зубца ротора в расчетных сечениях
Магнитная
индукция в расчетных сечениях
Напряженность
магнитного поля при Вz2> 1,8 Тл определяется по (1, приложение 5) с учетом
коэффициента кз, учитывающий ответвление магнитного потока в паз ротора,
который определяется на высоты
зубца, считая от наиболее узкой части паза.
Тогда:,
, и. не
рассчитываются, т.к. для них Вz2<1,8 Тл
Соответственно,
напряженности поля в расчетных сечениях зубца ротора будут равны:
Расчетное
значение напряженности магнитного поля в зубце ротора
Расчетная
длина магнитной силовой линии в зубце
Магнитная индукция в спинке статора
Напряженность магнитного поля Нс1
определяется по (1, приложение 7):
Расчетная длина магнитной силовой
линии в зубце
Магнитное напряжение спинки статора
Напряженность магнитного поля Нс2
определяются по:
Расчетная длина магнитной силовой
линии спинки ротора при 2р≥4
Намагничивающая сила магнитной цепи
на один полюс:
Коэффициент насыщения магнитной
цепи:
При работе асинхронного двигателя
часть подведенной к нему мощности теряется в виде потерь. Так как асинхронный
двигатель представляет собой вращающийся электромагнитный преобразователь
энергии, то в нем возникают механические и электрические потери, называемые
потерями холостого хода.
Механические потери состоят из
потерь на трение в подшипниках и вращающихся частях, а также вентилятора о
воздух. Вследствие того, что при изменении нагрузки двигателя скольжение его
изменяется незначительно, то механические потери можно считать постоянными.
Потери в стали состоят из потерь на
гистерезис и потерь на вихревые токи; эти потери зависят от величины магнитной
индукции, частоты перемагничивания, марки стали и толщины листов. Так как
магнитная индукция пропорциональна подведенному напряжению, то потери в стали
двигателя в рабочем режиме можно считать постоянными.
Кроме этого еще необходимо учитывать
потери в обмотке статора, так как ток холостого хода асинхронного двигателя
может достигать 60…70% от номинального тока, а также добавочные потери в стали.
При расчете потерь в стали статора
определяют вес стали зубцов и спинки статора и, зная удельные потери в стали
данной марки при известной индукции, определяют суммарные потери в стали.
Для определения потерь в меди при
холостом ходе необходимо определить ток холостого хода, считая его
приблизительно равным намагничивающей составляющей тока холостого хода:
Если коэффициент сопротивления
статора , то в
дальнейшем принимают .
Реактивная составляющая тока статора
при идеальном холостом ходе:
Потери в обмотке статора при
холостом ходе
Расчетная масса стали зубцов статора
Магнитные потери в зубцах статора
при Гц и толщине
листов 0,5 мм выражаются зависимостью для стали марки 2013:
Расчетная масса стали спинки
статора:
Суммарные потери в стали статора при
холостом ходе, включающие и добавочные потери в стали:
Механические потери в двигателях со
степенью защиты IP44 и способом охлаждения ICO141 (закрытое исполнение с
внешним обдувом статора):
Активная составляющая тока холостого
хода
Коэффициент мощности при холостом
ходе
Рабочие характеристики асинхронного
двигателя можно получить путем непосредственной нагрузки двигателя или
расчетным путем. На стадии проектирования, когда двигатель еще не построен,
наиболее приемлемым является второй путь, когда рабочие характеристики строятся
с помощью круговой диаграммы.
Для построения рабочих характеристик
двигателя необходимо на круговой диаграмме построить линию полезной мощности,
линию электромагнитной мощности и моментов, шкалы для определения ; скольжения
и т.д.
Рассмотрим более подробно метод
построения круговой диаграммы. Как известно, окружность можно построить, если
известны две точки, лежащие на окружности, и положение центра окружности.
Такими точками на окружности могут быть точка холостого хода ( ) и точка
короткого замыкания ( ). Для
определения положения этих точек необходимо определить расчетным путем или из
опыта ток холостого хода и и ток
короткого замыкания и при полном
напряжении .
Так как на стадии проектирования
самого двигателя еще нет, поэтому лучше получить точки х.х. и к.з. расчетным
путем. Вначале необходимо рассчитать параметры схемы замещения ; ; ; ; ; , где с1 -
комплексный коэффициент, равный
Для построения точки идеального
холостого хода ( ) определим
сумму основных потерь в стали и потерь в меди при холостом ходе:
Выбираем масштаб для тока таким
образом, чтобы диаметр окружности в миллиметрах был равен мм, т.е. мм.
После этого приступаем к построению
круговой диаграммы:
б) из точки восстановим
перпендикуляр к оси абсцисс, равный
получим точку идеального хода, в
которой скольжение ;
в) из точки проведем
прямую, параллельную оси абсцисс, и на ней радиусом 100 мм из точки , как из
центра, сделаем засечку в точке ;
г) на прямой и ее
продолжении отложим диаметр мм и опишем окружность этим
диаметром;
д) из точки восстанавливаем
перпендикуляр, на котором откладываем отрезки и , равные
е) через точку и точки и проводим
прямые до пересечения с окружностью в точках и Так как в точках и полезная
мощность двигателя , то эта
линия будет представлять линию полезной мощности. Электромагнитная мощность и
Похожие работы на - Асинхронный электродвигатель серии 4А Дипломная (ВКР). Физика.
Классицизм В Литературе 18 Века Сочинение
Сочинение По Рисунку Портрет Милы
Реферат: Социально-ориентированный маркетинг 2
Понятие Правоотношения Реферат
Контрольные Работы По Русскому 2 Класс Гдз
Реферат: Руководство и структура организации 2
Реферат по теме Всероссийский поместный Собор Русской православной церкви
Лабораторная Работа На Тему Вплив Навантаження На Основні Характеристики Передачі Енергії Джерелом Постійного Струму
Курсовая работа по теме Расчет методической толкательной печи с односторонним нагревом металла
Реферат: What To Do About Tom Essay Research
Реферат: Фосфор. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Управление проектами в современных организациях
Контрольная Работа 6 11
Реферат По Педагогике Воспитание
Стилистические Фигуры Как Средства Речевой Выразительности Реферат
Реферат по теме Критерии принятия инвестиционных решений и методы оценки инвестиционных проектов
Как Будут Раздавать Темы На Итоговом Сочинении
Дипломная работа по теме Контроль знаний и умений в национально-региональном компоненте на уроках технологии 8 кл. девочки
Диссертация Наркотических Веществ Фармакогностический Методом
Реферат по теме Проблема взаимодействия души и тела в философии Р. Декарта
Похожие работы на - Вступна частина промови
Реферат: Работа с текстом "Поучения" Владимира Мономаха в школе
Реферат: Television Censorship Essay Research Paper TELEVISION CENSORSHIPWHAT