Курсовой проект по дисциплине 5 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Вызванное насыщением от полей рассеяния уменьшение коэффициента магнитной проводимости рассеяния полузакрытого паза статора:

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении λ_п1нас определяют для статора по выражению

λ_п1нас = λ_п1– Δλ_п1нас,

где λ_п1 — проводимость, рассчитанная без учета насыщения.

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния при насыщении участков зубца статора λ_д1нас :

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения от полей рассеяния определяют по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей рассеяния:

где = .

Для короткозамкнутых роторов дополнительное раскрытие рассчитывают по формуле:

с_2рас = (t₂ – b_ш2 )·(1 – ϰ _𝛿 ).

Уменьшение коэффициента проводимости для открытых и полузакрытых пазов ротора [1]:

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении λ_п2нас определяют для ротора по выражению

λ_п2нас = λ_п2ξ– Δλ_п2нас,

где λ_п2ξ – проводимость пазового рассеяния ротора для ненасыщенной зубцовой зоны с учетом влияния вытеснения тока.

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния при насыщении участков зубцов ротора λ_д2нас:

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом насыщения от полей рассеяния и действия эффекта вытеснения тока определяют по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учета и с учетом насыщения от полей рассеяния:

где = .

Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме [1]:

Коэффициент c_1пнас определяется по формуле:

Расчет токов и моментов.

Активные и индуктивные сопротивления правой ветви Г- образной схемы замещения:

;

Ток в обмотке ротора с учетом вытеснения насыщения:

Коэффициенты насыщения и кратности пускового тока:

; .

Ток в обмотке статора с учетом вытеснения насыщения [1]:

Сравнить с упрощенным выражением .

Относительное значение статорного пускового тока :

Относительное значение пускового момента:

Определение критического скольжения:

где и , причем индуктивные сопротивления при насыщении (вытеснении) и будут известны только при расчете со следующим скольжением s = 0,5.

В пояснительной записке подробный расчет приводится только для скольжения s = 1, а для скольжений s = 0,5 и s = s_кррезультаты расчетов приводятся в виде таблицы 2.

Зависимости М_∗ и I₁_∗ от скольжения должны быть представлены на миллиметровой бумаге (типовая форма приведена на рис. 5).

Табл. 2

Результаты расчёта

№ п/п	Расчётная формула	Ед.	Скольжение
№ п/п	Расчётная формула	Ед.	1	0,5	s_кр =
1	ξ	—
2	φ(ξ)	—
3		—
4		—
5		Ом
6		—
7		—
8		Ом
9		Ом
10		Ом
11		—
12		Ом
13		Ом
14		А
15		А
16		—
17		—

Рис. 5 – Зависимость тока и момента асинхронного двигателя от скольжения

1.4.10. Тепловой расчёт

1. Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины, °С,

где α₁ – коэффициент теплоотдачи с поверхности, определяемый по рис. П13Б;

К – коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду (по табл. П15А);

не должна превышать 25°С.

Электрические потери в обмотке статора в пазовой части, Вт,

где – электрические потери в статорной обмотке при s_н (по таблице 1); коэффициент k_ρ , в соответствии [1] принимается k_ρ =1,07.

2. Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора, °С,

где П_п1 – расчетный периметр поперечного сечения паза статора, равный для полузакрытых трапецеидальных пазов, м: ;

b_из – односторонняя толщина изоляции в пазу; для всыпной обмотки b_из берется по табл. П8А, м;

λ_экв — средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции; для класса нагревостойкости F: λ_экв = 0,16 Вт/(м°С);

λ'_экв — среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу по рис. П11Б, Вт/(м°С). не должен превышать 5°С.

3. Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей

где П_л1 – периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки; П_л1 ≈ П_п1;

b_из.л1 – односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки. При отсутствии изоляции в лобовых частях b_из.л1 = 0;

λ'_экв для всыпной обмотки определяется по рис. П11Б.

не должен превышать 5°С.

Электрические потери в обмотке статора в лобовой части, Вт,

4. Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины, °С,

не должна превышать 20°С.

5. Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, °С,

не должен превышать 25°С.

6. Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды определяется в предположении, что температура корпуса равна температуре воздуха внутри машины. При этом условии

где α_в – коэффициент подогрева воздуха, Вт/(м²·°С), учитывающий теплоотдающую способность поверхности корпуса и интенсивность перемешивания воздуха внутри машины по рис. П13Б;

– сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт;

где ;

– сумма всех потерь в двигателе при s_н(по таблице 1);

S_кор – эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м².

При расчете S_кор учитывают поверхность ребер станины:

где П_р– условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя; значение П_р может быть принято по рис. П12Б.

не должен превышать для класса нагревостойкости изоляции F 90°С.

Среднее превышение температуры обмотки статора над стандартной температурой окружающей среды (40°С), °С,

Из-за приближенного характера расчета должно быть, по крайней мере, на 20% меньше, чем допускаемое превышение температуры для принятого класса изоляции (155°С).

1.4.11. Расчёт вентиляции

Вентиляционный расчет асинхронных двигателей, так же как и тепловой на первоначальном этапе проектирования, может быть выполнен приближенным методом, который заключается в сопоставлении расхода воздуха, необходимого для охлаждения двигателя и расхода, который может быть получен при данной конструкции и размерах двигателя.

Для двигателей со степенью защиты IP44 требуемый для охлаждения расход воздуха, м³/с,

где k_m – коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором.

Коэффициент определяется по формуле [1]:

где коэффициент m = 2,6 для двигателей с 2р = 2 при h ≤ 132 мм и m = 3,3 при h ≥ 160 мм; m = 1,8 для двигателей с 2р ≥ 4 при h ≤ 132 мм и m = 2,5 при h ≥ 160 мм.

Расход воздуха, м³/с, обеспечиваемый наружным вентилятором, может быть приближенно определен по следующей формуле: