Активные и индуктивные сопротивления обмоток

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 13Следующая ⇒

Последовательность расчета

Условные обозначения

Источник

Двигатель №1

Двигатель №2

211

r₁, Ом

(9-178)

212

о. е.

(9-179)

0,524∙15,2 / 220 = 0,036

0,0384∙171,5 / 380 = 0,0173

213

о. е.

(9-180)

214

размеры паза статора, мм

рис. 9-7 § 9-4 табл. 9-21

b₂ = 7,07; b_ш1 = 3,5; h_ш1 = 0,5; h_к1 = 0,7; h₂ = 0,6; h_п1 = 18,5; h₁ = 18,5 – 0,5 – 0,7 – 0,6 – 0 = 16,7

—

215

(9-181)

1,0

—

216

(9-182)

1,0

—

217

(9-185)

—

218

размеры паза статора, мм

рис. 9-9 § 9-4 табл. 9-21

—

b_п1 = 9,5; b_ш1 = 5,5; h_ш1 = 1,0; h_к1 = 3,0; h₂ = 1,9; h₃ = 1,0; h_п1 = 38; h₁ = 38 – 1 – 3 – 1,9 – 1 = 31,1

219

(9-181)

—

0,4+ 0,6∙0,75 = 0,85

220

(9-182)

—

0,2 + 0,8∙0,75 = 0,8

221

(9-186)

—

222

k_д1

табл. 9-23

0,0141

0,0062

223

k_ш1

(9-188)

224

K_р1

табл. 9-22

0,91

—

225

(9-189)

226

, мм

(9-190)

227

_л1

(9-191)

228

₁

(9-192)

1,16 + 3,85 + 1,17 = 6,18

1,55 + 1,31 + 1,3 = 4,16

229

x_1,Ом

(9-193)

230

x_1, о. е.

(9-194)

1,49∙15,2 / 220 = 0,1

0,285∙171,5 / 380 = 0,13

231

x_1, о. е.

(9-195)

232

r_ст, Ом

(9-196)

115 / (27∙95,9∙10³) = 4,44∙10^-5

—

233

k_пр2

(9-198)

—

234

r_кл, Ом

(9-199)

—

235

_ск, рад

(9-200)

4∙13,3 / 153 = 0,35

—

236

k_ск

рис. 9-16

0,996

—

237

k_пр1

(9-201)

—

238

r’₂, Ом

(9-202)

5206 (4,44 + 1,87)∙10^-5 = 0,328

—

239

r’_2, о. е.

(9-203)

0,328∙15,2 / 220 = 0,0227

—

240

₂, А

(9-204)

—

241

_п2

(9-205)

—

242

q₂

(9-8а)

34 / 4∙3 = 2,8

—

243

k_д2

рис. 9-17

0,012

—

244

_д2

(9-207)

—

245

_кл

(9-208)

—

246

_ск2

(9-209)

—

247

_ск

(9-210)

—

248

₂

(9-211)

1,95 + 2,73 + 0,436 + 2 = 7,2

—

249

x₂, Ом

(9-212)

7,9∙50∙115∙7,2∙10^-9 = 0,32∙10^-3

—

250



, Ом

(9-213)

5206∙0,32∙10^-3 = 1,67

—

251

x'_2*,о. е.

(9-214)

1,67∙15,2 / 220 = 0,115

—

252

x₁ / x’₂, о. е.

(9-215)

1,48 / 1,67 = 0,886

—

253

r₂, Ом

(9-233)

—

27∙1121 / (57∙58,56∙1∙10³) = 0,09

254

k_пр

(9-234)

—

255

r’₂, Ом

(9-235)

—

5,47∙0,009 = 0,049

256

r’_2, о. е.

(9-203)

—

0,049∙171,5 / 380 = 0,022

257

(9-181)

—

0,4 + 0,6∙0,962 = 0,977

258

(9-182)

—

0,2 + 0,8∙0,962 = 0,97

259

размеры паза ротора, мм

рис. 9-15 табл.9-21

—

h₂ = 1,1 мм; b_ш2 = 1,5 мм; h₃ = 1,6 мм; b_п2 = 5,18 мм; h_к2 = 3,0 мм; h_ш2 = 1 мм; h₁ = 44,3 – 1 – 3,0 – 1,1 – 1,6 = 37,6

260

_п2

(9-236)

—

261

k_ш2

(9-237)

—

262

k_д2

рис. 9-19

—

0,0051

263

_д2

(9-238)

—

264

₂, мм

(9-239)

—

265

_л2

(9-240)

—

266

₂

(9-241)

—

4,28 + 0,9 + 1,3 = 6,48

267

x₂, Ом

(9-242)

—

268

x’₂ Ом

(9-243)

—

5,47∙0,064 = 0,35

269

x’_2*, о. е.

(9-214)

—

0,35∙171,5 / 380 = 0,16

270

x₁ / x’₂

(9-215)

—

0,27 / 0,35 = 0,77

271

₁

(9-244)

1,49 / 38 = 0,04

0,285 / 9,3 = 0,03

272

₁

(9-245)

0,524∙1,22 (1,49 + 38) = 0,016

0,0384∙1,38 / (0,285 + 9,3) = 0,055

273

r’₁, Ом

(9-247)

1,22∙0,524 = 0,64

1,38∙0,0384 = 0,053

274

x’₁, Ом

(9-247)

1,49 (1 + 0,04) = 1,55

0,285 (1 + 0,03) = 0,294

275

r’’₂, Ом

(9-247)

1,22∙0,328 (1 + 0,04)² = 0,43

1,38∙0,049 (1+0,03)² = 0,07

276

x’’₂, Ом

(9-247)

1,67 (1 + 0,04)² = 1,8

0,35 (1 + 0,03)² = 0,37

Примечание. Пересчет магнитной цепи не требуется, так как k_нас<1,7, а ₁<0,05.

Режимы холостого хода и номинальный

Для режима х. х. должны быть определены ток и потери, а также коэффициент мощности.

Магнитные потери в зубцах статора (Вт)

(9-249)

При подстановке в (9-249) значений р_1/50 и для разных марок стали при f₁ = 50 Гц можно получить: для стали 2013

(9-250)

для стали 2312

(9-251)

для стали 2411

(9-252)

Если при определении МДС для прямоугольных открытых или полуоткрытых пазов статора В_з1_max≤1,8 Тл, что не потребовало определения В_з1ср, то следует рассчитать В_з1ср, пользуясь (9-128) – (9-130) и (9-132).

Магнитные потери в спинке статора (Вт)

. (9-253)

где т_с1 – масса спинки статора.

При подстановке в (9-253) значений р_1/50 и для разных марок стали при f₁ = 50 Гц можно получить: для стали 2013

(9-254)

для стали 2312

(9-255)

для стали 2411

(9-256)

Если ≤0,1, то при расчете режимов х. х. и номинального, а также при расчете рабочих характеристик можно считать ₁² ≈ 0.

Расчет режима х. х. проводят в такой последовательности.

Реактивная составляющая тока статора при синхронном вращении (А)		(9-257)
Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении (Вт)		(9-258)
Расчетная масса стали зубцов статора при трапецеидальных пазах (кг)		(9-259)
То же при прямоугольных пазах		(9-260)
Магнитные потери в зубцах статора (Вт)	Р_з1 – по (9-250), по (9-251) или по (9-252)
Масса стали спинки статора (кг)		(9-261)
Магнитные потери в спинке статора (Вт)	Р_c1 – по (9-254), по (9-255) или по (9-256)
Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали (Вт)		(9-262)
Механические потери (Вт) при степени защиты и радиальной системе вентиляции; IP23, способе охлаждения IC01; без радиальных вентиляционных каналов	k_мх = 5,5 при 2р = 2 k_мх = 6,5 при 2р ≥4	(9-263)
с радиальными вентиляционными каналами		(9-264)
То же, при степени защиты IP44, способе охлаждения IC0141	при 2р = 2 k_мх = 1,0 при 2р ≥ 4	(9-265)
То же, при степени защиты IP44, способе охлаждения IC0151		(9-266)
Активная составляющая тока х. х. (А)		(9-267)
Ток х. х. (А)		(9-268)
Коэффициент мощности при х. х.		(9-269)

Параметры номинального режима работы и рабочие характеристики могут быть получены аналитически и по круговой диаграмме. В последнее время в связи с широким использованием ЭВМ большее применение находят аналитические способы. Предлагаемая методика аналитического расчета разработана проф. Т. Г. Сорокером. На рис. 9-20 приведена преобразованная схема замещения асинхронного двигателя с эквивалентным сопротивлением

Рис.9-20. Преобразованная схема замещения асинхронного

двигателя с эквивалентным сопротивлением R_н

. (9-270)

Расчет параметров номинального режима работы проводят в такой последовательности.

Активное сопротивление к. з. (Ом)		(9-271)
Индуктивное сопротивление к. з. (Ом)		(9-272)
Полное сопротивление к. з. (Ом)		(9-273)
Добавочные потери при номинальной нагрузке (Вт)		(9-274)
Механическая мощность двигателя (Вт)		(9-275)
Эквивалентное сопротивление схемы замещения (Ом)		(9-270а)
Полное сопротивление схемы замещения (Ом)		(9-276)
Проверка правильности расчетов R_н и z_н (Ом^-1)		(9-277)
Скольжение (о. е.)		(9-278)
Активная составляющая тока статора при синхронном вращении (А)		(9-279)
Ток ротора (А)		(9-280)
Ток статора (А): активная составляющая		(9-281)
реактивная составляющая		(9-282)
фазный		(9-283)
Коэффициент мощности		(9-284)
Линейная нагрузка статора (А / см)		(9-285)
Плотность тока в обмотке статора (А / мм²)	J₁ – по (9-39)
Линейная нагрузка ротора (А / см)	для короткозамкнутого ротора k_об2 = 1	(9-286)
Ток в стержне короткозамкнутого ротора (А)		(9-287)
Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора (А / мм²)		(9-288)
Ток в короткозамыкающем кольце (А)		(9-289)
Ток в верхней части стержня ротора с бутылочными пазами (А)		(9-290)
То же, в нижней части		(9-291)
Ток (фазный) фазного ротора (А)		(9-292)
Плотность тока в обмотке фазного ротора (А / мм²)		(9-293)
Электрические потери в обмотке статора и ротора (Вт) соответственно		(9-294) (9-295)
Суммарные потери в электродвигателе (Вт)		(9-296)
Подводимая мощность (Вт)		(9-297)
Коэффициент полезного действия (%)		(9-298)
Подводимая мощность (Вт)		(9-299)
Правильность вычислений (с точностью до округлений) по (9-299) и по (9-297) подтверждается их равенством
Мощность Р₂ по (9-300) должна соответствовать заданной в § 9.2		(9-300)