Перевірочний розрахунок асинхронного електродвигуна потужністю 18,5 кВт

H_с=1040 A/м

 

 

 

 

2.10 Магнітна індукція  в спинці ротора:

 

 

• _{розрахункова  висота спинки ротора:}

 

_{2.11 Магніторушійна  сила спинки ротора:}

 

 

• довжина середньої магнітної лінії в спинці ротора:

 

 

• величина напруженості магнітного поля:

H_р=265 A/м

 

2.12 Сумарна МРС магнітного  кола машини (на пару полюсів):

 

 

 

 

 

 

2.13 Намагнічуючий струм  статора :

 

 

 

 

 

2.14 Коефіцієнт насичення  магнітного кола:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ПАРАМЕТРИ ОБМОТОК ДВИГУНА

3.1 Розрахунок коефіцієнта  заповнення паза статора:

 

• коефіцієнт заповнення площі паза голою міддю:

 

• площа паза у світлі:

 

 

 

• технологічний коефіцієнт заповнення вільної площі паза ізольованим провідниковим матеріалом:

 

 

• вільна площа паза:

 

 

• площа корпусної ізоляції паза:

,

 

де b_ik - однобічна товщина ізоляції в пазу статора.

 

• периметр трапецоїдного паза:

 

 

• площа паза під клин:

 

3.2 Активний опір фази  обмотки статора, приведений до  розрахункової робочої температури:

 

де ρ_сu= 0,0244 Ом∙мм²/м – питомий електричний опір міді при розрахунковій робочій температурі t_p= 115⁰C.

 

 

• середня довжина витка обмотки статора:

 

 

• середня довжина однієї лобової частини котушки: 
  

 

3.3 Коефіцієнт магнітної  провідності пазового розсіяння  обмотки статора:

 

 

Для всіх одношарових обмоток 

 

 

3.4 Коефіцієнт магнітної  провідності диференціального  розсіяння  обмотки статора:

,

- коефіцієнт, що враховує демпфіруючу дію струмів, наведених в обмотці короткозамкненого ротора вищими гармоніками поля статора. Приймається залежно від значень

 

 

3.5 Коефіцієнт магнітної  провідності розсіяння лобових  частин обмотки статора

 

 

3.6 Індукційний опір розсіяння  однієї фази обмотки статора:

 

3.7 Активний опір стрижня  ротора, приведений до робочої  температури:

 

,

де  - питомий електричний опір литої алюмінієвої обмотки.

 

 

3.8 Активний опір ділянки  короткозамкненого кільця між  двома сусідніми стрижнями при  розрахунковій робочій температурі  , приведений до струму статора:

 

де  - середній діаметр короткозамкненого кільця;

     - перетин кільця.

 

 

 

3.9 Активний опір обмотки  ротора:

 

 

 

3.10 Активний опір обмотки  ротора, приведений до обмотки  статора:

 

,

де  - коефіцієнт приведення опору обмотки ротора, до обмотки статора.

 

 

3.11 Коефіцієнт магнітної  провідності пазового розсіяння  ротора:

,

 

де 

 

 

 

- попереднє значення номінального струму в стрижні ротора,

 

3.12 Коефіцієнт магнітної  провідності диференціального  розсіяння  обмотки ротора:

 

,

Де  - коефіцієнт диференціального  розсіяння обмотки ротора .

 

 

3.13 Коефіцієнт магнітної провідності розсіяння короткозамикаючих  кілець литої клітки ротора:

 

 

 

 

 

3.14 Коефіцієнт магнітної  провідності скосу пазів: 

 

3.15 Індуктивний опір розсіяння  обмотки ротора:

 

 

 

• приведений до обмотки статора:

 

3.16 Опір взаємоіндукції:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ВТРАТИ ТА ККД АСИНХРОННОГО  ДВИГУНА

 

4.1 Основні магнітні втрати  в спинці статора:

,

Де G_c1 – розрахункова маса спинки статора:

 

 

 

4.2 Основні магнітні втрати  в зубцях статора:

де - розрахункова маса зубцевого шару:

 

 

4.3 Основні магнітні втрати  в двигуні:

 

 

4.4 Електричні втрати в  обмотці статора:

 

 

 

 

 

 

4.5 Електричні втрати в  обмотці ротора:

 

 

4.6 Механічні втрати, для  двигуна зі ступенем захисту  ІР44:

 

 

4.7 Додаткові втрати при  номінальному навантаженні двигуна:

 

 

4.8 Сумарні втрати:

 

 

4.9 Споживча двигуном потужність:

 

 

4.10 Коефіцієнт корисної  дії:

 

 

 

5 РОБОЧІ ХАРАКСТЕРИСТИКИ  ДВИГУНА

 

          В основу аналітичного методу розрахунку робочих характеристик асинхронного двигуна покладена схема заміщення з винесеним контуром, що намагнічує, (Г-образна схема). Розрахунок виконується для номінального навантаження

 

 

Рис. 3 Схема заміщення з винесеним контуром, що намагнічує (Г-подібна схема)

5.1 Повна механічна потужність  при обраному навантаження:

 

 

5.2 Ковзання при обраному навантаженні:

 

,

де  А є функція повної механічної потужності

 

 

 

• розрахункові опори:

 

 

5.3 Еквівалентний опір робочого  кола схеми заміщення, по якій  проходить струм  , Ом:

 

,

 

5.4 Приведене значення  струму в обмотці ротора:

,

де  струм у робочому колі схеми заміщення:

 А

5.5 Коефіцієнт потужності  в робочому колі схеми заміщення:

5.6 Активна складова струму  , А

5.7 Реактивна складова струму , А

 

5.8 Активна складова струму статора:

 

 

,

де

 

 

 

5.9 Активна складова струму статора:

 

 

де  - реактивна складова струму ідеального холостого ходу.

 

5.10 Струм статора асинхронного  двигуна:

 

 

 

5.11 Коефіцієнт потужності двигуна:

 

 

5.12 Споживча двигуном потужність: 

,

 

де                

 

 

 

 

 

 

5.13 Частота обертання ротора:

5.14 ККД при обраному навантаженні:

 

5.15 Електромагнітний момент:

 

 

5.16 Номінальний момент на валу  двигуна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ПОБУДОВА МЕХАНІЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

 

У результаті виконання пунктів даного розділу отримана залежність електромагнітного моменту від ковзання, що характеризує пуск і розгін двигуна.

       6.1 Максимальний електромагнітний момент

 

 

 

 

      6.2 Критичне ковзання

 

 

 

      6.3 Механічна характеристика по формулі Клосса

 

 

Таблиця 1 – Результати розрахунку по формулі Клосса ( в номінальному режимі)      

 

S	0	0,093	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
M	0	1,51	1,26	1,50	1,15	0,85	0,67	0,54	0,46	0,39	0,35	0,31	0,28

 

 

6.4. Струм споживаний двигуном у режимі пуску

 

 

 А

       6.5. Розрахунок і побудова механічної характеристики М’=f(s)

Нехай U’ = 304 В

 

 

    де   - максимальний момент, що відповідає напрузі U’