Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет намагничивающего тока.

Поиск

2.5.1. Индукция в зубцах статора Bz1.

 

;

 

 

  Bz1, Тл Вδ, Тл t1, м lδ, м bz1, м lст1, м kc
Пример 1,9 0,752 0,012 0,129 4,942·10-3 0,129 0,97
Расчет              
Расчет              

 

2.5.2. Индукция в зубцах ротора Bz2

;

  Bz2, Тл Вδ, Тл t2, м lδ, м bz2, м lст2, м kc
Пример 1,8 0,752 0,015 0,129 6,553·10-3 0,129 0,97
Расчет              
Расчет              

2.5.3. Индукция в ярме статора Ва:

;

  Ва, Тл Ф, Вб ha, м lcт1, м kc
Пример 1,65 9,005·10-3 0,022 0,129 0,97
Расчет          
Расчет          

 

2.5.4. Расчетная высота ярма ротора h´j.

При посадке сердечника непосредственно на вал, в двигателях с 2p=2 и 2p=4, имеем:

;

  j, м D2, м р hп2, м
Пример 0,059 0,184   0,033
Расчет        
Расчет        

2.5.5. Индукция в ярме ротора Вj:

;

 

  Вj, Тл Ф, Вб j, м lcт2, м kc
Пример 0,605 9,005·10-3 0,059 0,129 0,97
Расчет          
Расчет          

 

2.5.6. Коэффициент воздушного зазора kδ:

;

где γ рассчитывается по следующей формуле:

;

  γ bш1, м δ, м
Пример 4,416 3,7·10-3 0,5·10-3
Расчет      
Расчет      

2.5.7. Магнитное напряжение воздушного зазора Fδ:

;

  kδ t1, м γ δ, м Fδ, А Вδ, Тл
Пример 1,223 0,012 4,416 0,5·10-3 731,521 0,752
Расчет            
Расчет            

 

2.5.8. Значения напряженности поля в зубцах HZ.

Находят, в соответствии с индукциями BZ для принятой марки стали. По табл. 37, для стали 2013:

- при значении индукции статора BZ1=1,9 Тл значение напряженности поля в зубцах статора HZ1=2070 А/м;

- при значении индукции ротора BZ2=1,8 Тл значение напряженности поля в зубцах ротора HZ2=1520 А/м;

- расчетная высота зубца статора hz1= hп1;

- расчетная высота зубца ротора hz2=hп2-0,1·b2p.

  Вz1, Тл Hz1, A/м Вz2, Тл Hz2, А/м hz1, м hz2, м hп2, м b, м
Пример 1,9   1,8   0,021 0,032 0,033 3,6·10-3
Расчет                
Расчет                

2.5.9. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора Fz1 и ротора Fz2:

, ;

где hz1 - расчетная высота зубца статора;

hz2 - расчетная высота зубца ротора;

 

  Fz1, A hz1, м Hz1, А/м Fz2, A hz2, м Hz2, А/м
Пример 87,377 0,021 2,07·103 98,314 0,032 1,52·103
Расчет            
Расчет            

2.5.10. Коэффициент насыщения зубцовой зоны kZ:

;

  kz Fz1, A Fz2, A Fδ, A
Пример 1,254 87,377 98,314 731,521
Расчет        
Расчет        

Полученное значение kZ позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Если kZ>1,5 - 1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если kZ<1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим. В обоих случаях в расчет должны быть внесены соответствующие коррективы.

 

2.5.11. Значения напряженности поля в ярме HZ.

Находят, в соответствии с индукциями BZ для принятой марки стали.

По табл. 38, для стали 2013:

- при значении индукции в ярме статора Ba=1,6 Тл, значение напряженности поля На=750 А/м,

- при значении индукции в ярме ротора Вj=0,605 Тл, значение напряженности поля Нj=89 A/м.

  Ва, Тл На, А/м Вj, Тл Нj, А/м
Пример 1,6   0,605  
Расчет        
Расчет        

2.5.12. Длина средней магнитной линии ярма статора La:

;

  La, м Da, м ha, м P
Пример 0,196 0,272 0,022  
Расчет        
Расчет        

2.5.13. Высота спинки ротора hj:

;

  D2, м Dj, м hj, м hп2, м
Пример 0,184 0,063 0,028 0,033
Расчет        
Расчет        

2.5.14. Длина средней магнитной линии потока в ярме ротора Lj.

Для всех двигателей, кроме двухполюсных с непосредственной посадкой на вал:

;

  Dj, м hj, м Lj, м р
Пример 0,063 0,028 0,071  
Расчет        
Расчет        

Для двигателей, с 2р=2, сердечник ротора которых непосредственно насажен на вал, длина средней магнитной линии определяется по формуле:

Lj=2·hj.

2.5.15. Магнитное напряжение ярма статора Fa и ярма ротора Fj:

 

Fa=La·Ha, Fj=Lj·Hj;

 

  Fa, А La, м Ha, А/м Fj, А Lj, м Hj, А/м
Пример 147,018 0,196   6,33 0,071  
Расчет            
Расчет            

 

2.5.16. Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов):

Fц= Fδ+ Fz1+ Fz2+ Fa+ Fj;

 

  Fц, А Fδ, А Fz1, А Fz2, А Fa, А Fj, А
Пример   731,521 87,377 98,314 147,018 6,33
Расчет            
Расчет            

 

2.5.17. Коэффициент насыщения магнитной цепи kμ:

;

  kμ Fц, А Fδ, А
Пример 1,562   731,521
Расчет      
Расчет      

2.5.18. Намагничивающий ток Iμ:

;

  Iμ, А р Fц, А m ω1 kоб1
Пример 7,391         0,958
Расчет            
Расчет            

2.5.19. Относительное значение намагничивающего тока I´μ.

;

  μ Iμ, А I, А
Пример 0,255 7,391 29,018
Расчет      
Расчет      

 

Относительное значение I´μ служит определенным критерием правильности проведенного выбора и расчета размеров и обмотки двигателя. Так, если при проектировании четырехполюсного двигателя средней мощности расчет показал, что I´μ<0,2 - 0,18, то это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы.

Если же в аналогичном двигателе I´μ>0,3 - 0,35, то это означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода.

В небольших двигателях мощностью менее 2-3 кВт I´μ может достигать значения 0,5-0,6,несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности.

 

2.6. Параметры рабочего режима.

Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора r1, x1, ротора r2, x2, сопротивление взаимной индуктивности x12 и расчетное сопротивление r12, введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Для определения активного сопротивления фазы обмотки статора предварительно необходимо определить:

bкт - среднюю ширину катушки,

lвыл - длину вылета лобовой части катушки,

lп1- длину пазовой части,

lл1- длину лобовой части,

lср1 - среднюю длину витка,

L1 - общую длину проводников фазы обмотки.

2.6.1. Средняя ширина катушки bкт:

;

где β1 - относительное укорочение шага обмотки статора;

 

  bкт, м D, м hп1, м р β1
Пример 0,162 0,185 0,021    
Расчет          
Расчет          

 

2.6.2. Длина вылета лобовой части катушки lвыл:

;

где kвыл - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

В - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, принимаем В=0,01 м.

 

  lвыл, м kвыл bкт, м B, м
Пример 0,075 0,4 0,162 0,01
Расчет        
Расчет        

 

2.6.3. Длина пазовой части lп1.

Равна конструктивной длине сердечников машины:

lп1= lcт1.

 

  Lст1, м lп1, м
Пример 0,129 0,129
Расчет    
Расчет    

 

2.6.4. Длина лобовой части:

lл1=kл·bкт+2·В;

где kл - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

bкт – средняя ширина катушки;

  lл1, м kл bкт, м B, м
Пример 0,23 1,3 0,162 0,01
Расчет        
Расчет        

 

2.6.5. Средняя длина витка lср1:

lср1=2·(lп1+ lл1).

  lср1, м lл1, м lп1, м
Пример 0,72 0,23 0,129
Расчет      
Расчет      

 

2.6.6. Общая длина проводников фазы обмотки L1:

L1=lср1·ω1;

 

  lср1, м L1, м ω1
Пример 0,72 80,602  
Расчет      
Расчет      

Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура υрасч=1150 С.

Для меди удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре:

Ом·м;

2.6.7. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

 

  ρ115, ом·м r1, Ом L1, м qэф, м2 а
Пример 10-6/41 0,401 80,602 2,454·10-6  
Расчет          
Расчет          

 

Для удобства сопоставления параметров отдельных машин и упрощения расчета характеристик параметры асинхронной машины выражают в относительных единицах, принимая за базисные значения номинальное фазное напряжение и номинальный фазный ток статора.

2.6.8.Относительное значение R1:

;

  R1 r1, Ом I, А U1нф, В
Пример 0,053 0,401 29,018 220
Расчет        
Расчет        

Относительные значения одних и тех же параметров схемы замещения различных асинхронных двигателей нормального исполнения незначительно отличаются друг от друга.

2.6.9. Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2.

Находим как сумму потерь в стержне и участках замыкающих колец.

Для литой алюминиевой обмотки ротора удельное сопротивление материала при расчетной температуре:

Ом·м;

определяем сопротивление стержня rc:

;

  rс, Ом ρ115, ом·м lст2, м kr qc, м2
Пример 3,563·10-5 10-6/20,5 0,129   1,772·10-4
Расчет          
Расчет          

 

2.6.10. Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями rкл:

  rкл, Ом ρ115, Ом·м Dкл.ср, м Z2 qкл, м2
Пример 9,113·10-7 4,878·10-8 0,143   6,332·10-4
Расчет          
Расчет          

 

2.6.11. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

;

  rс, Ом r2, Ом rкл, Ом Δ
Пример 3,563·10-5 5,245·10-5 9,113·10-7 0,329
Расчет        
Расчет        

 

2.6.12. Сопротивление r2 для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

;

  2, Ом r2, Ом m ω1 Z2 kоб1
Пример 0,191 5,245·10-5       0,958
Расчет            
Расчет            

 

2.6.13. Относительное значение R2:

;

R2, Ом 2, Ом I, А U1нф, В
Пример 0,025 0,191 29,018 220
Расчет        
Расчет        

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки статора необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

 

2.6.14. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

;

 

  λл1 q lл1, м δ, м β1 τ, м
Пример 1,444   0,23 0,129   0,145
Расчет            
Расчет            

 

2.6.15. Коэффициент ξ.

Для определения магнитной проводимости дифференциального рассеяния при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учетом скоса пазов:

;

где для βск=0, т.к. отсутствует скос пазов и =1,256 по табл. 38, 39 определяем k´ск;

  ξ ск kβ kоб1 t2, м t1, м
Пример 0,951 1,2   0,958 0,015 0,012
Расчет            
Расчет            

 

2.6.16. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния для обмоток статора λд1:

;

  ξ δ, м λд1 kδ t1, м
Пример 0,951 0,5·10-3 1,569 1,223 0,012
Расчет          
Расчет          

2.6.17. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния для обмоток статора λп1.

Определяется в зависимости от конфигурации пазов по формулам табл. 39:

h3=h1c; h2=0; ;

;

 

  h3, м b2c, м h2, м h1, м bш1, м λп1, kβ hш1, м β
Пример 0,018 7,547·10-3   1,92·10-3 3,7·10-3 1,459   0,001  
Расчет                  
Расчет                  

 

2.6.18. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

;

  х1, Ом f1, Гц ω1 δ, м p q λп1 λд1 λл1
Пример 0,717 50   0,129     1,459 1,569 1,444
Расчет                  
Расчет                  

2.6.19. Относительное значение х´1:

;

  х´1 х1, Ом I, А U1нф, В
Пример 0,095 0,717 29,018 220
Расчет        
Расчет        

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора х2 необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

2.6.20. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λп2.

Рассчитывают по приведенным в табл. 43 формулам в зависимости от конфигурации паза ротора на рис. 17.

;

где .

  h1., м hп2, м hш2, м ш2, м b2p, м bш2, м λп2 b1p, м qc I2, А
Пример 0,031 0,033 7·10-4 3·10-4 3,6·10-4 1,5·10-3 2,781 7,8·10-3 1,772·10-4 442,454
Расчет                    
Расчет                    

Для рабочего режима kд=1.

 

2.6.21. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λл2.

В роторах с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора:

;

  λл2 Dкл.ср, м Z2 δ, м Δ акл, м bкл, м
Пример 0,6 0,143   0,129 0,329 0,015 0,041
Расчет              
Расчет              

2.6.22.Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λд2.

Находим с учетом коэффициента ξ:

;

Δz – находят по кривым рис. 18.

  ξ р Z2 Δz
Пример 1,005     0
Расчет        
Расчет        

Тогда:

;

  ξ λд2 t2, м δ, м kδ
Пример 1,005 2,084 0,015 0,5·10-3 1,223
Расчет          
Расчет          

2.6.23.Суммарное значение коэффициентов магнитной проводимости обмоток и короткозамкнутого ротора Σλ2:

;

  Σλ2 λп2 λд2 λл2
Пример 5,464 2,781 2,084 0,6
Расчет        
Расчет        

 

2.6.24.Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора х2:

;

  Σλ2 х2, Ом f1, Гц δ
Пример 5,464 2,794·10-4   0,129
Расчет        
Расчет        

2.6.25. Сопротивление х2 для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

 

;

 

  х´2, Ом х2, Ом Z2 m ω1 kоб1
Пример 1,016 2,794·10-4       0,958
Расчет            
Расчет            

2.6.26. Относительное значение Х2:

;

  X2, Ом х´2, Ом I, А U1нф, В
Пример 0,134 1,016 29,018 220
Расчет        
Расчет        

Расчет потерь.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-09-18; просмотров: 1805; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.89.50 (0.009 с.)