Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Расчет точного значения критического скольжения
№ п/п
| Наименование расчетных величин, формулы и пояснения
| Обозна- чение
| Вели- чина
| Размер- ность
| 8.99
| Модуль комплексного коэффициента C для критического скольжения C1кр=C1п(Sкр.пр) C1кр=1.018
| C1кр
| 1.018
|
| 8.100
| Приведенное к статору сотпротивление фазы ротора для критического скольжения r'2кр=r'2ξ(Sкр.пр) r'2кр=0.337
| r'2кр
| 0.337
|
| 8.101
| Индуктивное сопротивление обмотки статора для критического скольжения x1кр=x1нас(Sкр.пр) x1кр=0.674
| x1кр
| 0.674
|
| 8.102
| Индуктивное сопротивление обмотки ротора для критического скольжения x'2кр=x'2ξнас(Sкр.пр) x'2кр=0.887
| x'2кр
| 0.887
|
| 8.103
| Точное значение критического скольжения Sкр=(C1кр×r'2кр)/[r12+(x1кр+C1кр×x'2кр)2]½ Sкр=(1.018×0.337)/[0.57782+(0.674+1.018×0.887)2]½=0.204
| Sкр
| 0.204
|
| 8.104
| Значение критического скольжения с коэффициентом 0.6 ΔS1кр=0.6×Sкр ΔS1кр=0.6×0.204=0.122
| ΔS1кр
| 0.122
|
| 8.105
| Значение критического скольжения с коэффициентом 0.4 ΔS2кр=0.4×Sкр ΔS2кр=0.4×0.204=0.082
| ΔS2кр
| 0.082
|
| Параметры расчетов:
- C1п(Sкр.пр)=1.018 - Модуль комплексного коэффициента C 1п (для Sкр.пр)
- r'2ξ(Sкр.пр)=0.337 Ом - Приведенное к статору сотпротивление фазы ротора (для Sкр.пр)
- x1нас(Sкр.пр)=0.674 Ом - Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения (для Sкр.пр)
- x'2ξнас(Sкр.пр)=0.887 Ом - Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом насыщения (для Sкр.пр)
- r1=0.5778 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре
Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
S
| 1.0
| 0.8
| 0.6
| 0.4
| 0.2
| Sкр
| Sкрпред
| 0.6Sкр
| 0.4Sкр
| S(Sкр),
|
| 0.8
| 0.6
| 0.4
| 0.2
| 0.204
| 0.1554
| 0.1224
| 0.0816
| ξ(Sкр),
| 1.253
| 1.121
| 0.971
| 0.793
| 0.56
| 0.566
| 0.494
| 0.438
| 0.358
| φ(Sкр),
| 0.2
| 0.15
| 0.079
| 0.035
| 0.009
| 0.009
| 0.005
| 0.003
| 0.001
| hr(Sкр), мм
| 16.417
| 17.13
| 18.258
| 19.034
| 19.524
| 19.524
| 19.602
| 19.641
| 19.68
| φкр(Sкр),
| 0.15
| 0.09
| 0.079
| 0.035
| 0.009
| 0.009
| 0.005
| 0.003
| 0.001
| br(Sкр), мм
| 5.9
|
|
|
|
|
|
|
|
| qr(Sкр), мм²
| 118.7
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| 134.1
| kr пред(Sкр),
| 1.13008
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| kr(Sкр),
| 1.13008
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| 1.00031
| KR(Sкр),
| 1.096
|
|
|
|
|
|
|
|
| r'2ξ(Sкр), Ом
| 0.369
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| 0.337
| φ'(Sкр),
| 0.925
| 0.945
| 0.959
| 0.974
| 0.985
| 0.985
| 0.987
| 0.989
| 0.992
| kд(Sкр),
| 1.253
| 1.121
| 0.971
| 0.793
| 0.56
| 0.566
| 0.494
| 0.438
| 0.358
| I2(Sкр), А
| 2916.3
|
| 2820.7
| 2705.5
| 2387.6
| 2399.4
| 2222.3
| 2037.7
| 1661.2
| λп2ξ(Sкр),
| 1.34
| 1.358
| 1.371
| 1.384
| 1.394
| 1.394
| 1.396
| 1.398
| 1.401
| Kx(Sкр),
| 1.447
| 1.445
| 1.443
| 1.441
| 1.44
| 1.44
| 1.439
| 1.439
| 1.439
| x'2ξ(Sкр),
| 1.773
| 1.77
| 1.768
| 1.765
| 1.764
| 1.764
| 1.763
| 1.763
| 1.763
| aξ(Sкр),
| 0.686
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| 0.685
| bξ(Sкр),
| 2.811
| 2.808
| 2.806
| 2.803
| 2.802
| 2.802
| 2.801
| 2.801
| 2.801
| RSξ(Sкр), Ом
| 1.08
| 1.135
| 1.285
| 1.585
| 2.485
| 2.449
| 3.001
| 3.625
| 5.096
| Xпред Sξ(Sкр), Ом
| 2.796
| 2.791
| 2.784
| 2.769
| 2.735
| 2.736
| 2.714
| 2.691
| 2.636
| XSξ(Sкр), Ом
| 2.796
| 2.791
| 2.784
| 2.769
| 2.735
| 2.736
| 2.714
| 2.691
| 2.636
| ZSξ(Sкр), Ом
| 2.997
| 3.013
| 3.066
| 3.191
| 3.695
| 3.672
| 4.046
| 4.515
| 5.737
| cosφ'2ξ(Sкр),
| 0.36
| 0.377
| 0.419
| 0.497
| 0.673
| 0.667
| 0.742
| 0.803
| 0.888
| sinφ'2ξ(Sкр),
| 0.933
| 0.926
| 0.908
| 0.868
| 0.74
| 0.745
| 0.671
| 0.596
| 0.459
| I''2ξ(Sкр), А
| 73.41
| 73.02
| 71.75
| 68.94
| 59.54
| 59.91
| 54.37
| 48.73
| 38.35
| I''2aξ(Sкр), А
| 26.43
| 27.53
| 30.06
| 34.26
| 40.07
| 39.96
| 40.34
| 39.13
| 34.05
| I''2pξ(Sкр), А
| 68.49
| 67.62
| 65.15
| 59.84
| 44.06
| 44.63
| 36.48
| 29.04
| 17.6
| I1aξ(Sкр), А
| 26.92
| 28.02
| 30.55
| 34.75
| 40.56
| 40.45
| 40.83
| 39.62
| 34.54
| I1pξ(Sкр), А
| 76.2
| 75.33
| 72.86
| 67.55
| 51.77
| 52.34
| 44.19
| 36.75
| 25.31
| I1ξ(Sкр), А
| 80.82
| 80.37
| 79.01
| 75.96
| 65.77
| 66.15
| 60.17
| 54.04
| 42.82
| kнас(Sкр),
| 1.58
| 1.571
| 1.545
| 1.485
| 1.286
| 1.293
| 1.176
| 1.056
|
| I1нас.пр(Sкр), А
| 127.7
| 126.3
| 122.1
| 112.8
| 84.6
| 85.5
| 70.8
| 57.1
| 42.8
| Fп.ср.(Sкр), А
| 3539.1
| 3500.3
| 3383.9
| 3126.2
| 2344.7
| 2369.6
| 1962.2
| 1582.5
| 1186.2
| BΦδ(Sкр), Тл
| 5.24
| 5.183
| 5.011
| 4.629
| 3.472
| 3.509
| 2.905
| 2.343
| 1.756
| χδ(Sкр),
| 0.487
| 0.49
| 0.502
| 0.536
| 0.658
| 0.654
| 0.731
| 0.819
| 0.895
| Cэ1(Sкр), мм
| 19.2
| 19.3
| 19.8
| 21.2
| 28.8
| 28.5
| 36.6
| 54.4
| 93.8
| Δλп1нас,
| 0.398
| 0.399
| 0.401
| 0.407
| 0.429
| 0.428
| 0.444
| 0.463
| 0.481
| λп1нас(Sкр),
| 0.721
| 0.72
| 0.718
| 0.712
| 0.69
| 0.691
| 0.675
| 0.656
| 0.638
| λд1нас(Sкр),
| 1.114
| 1.121
| 1.149
| 1.226
| 1.506
| 1.496
| 1.673
| 1.874
| 2.048
| x1нас(Sкр), Ом
| 0.565
| 0.566
| 0.572
| 0.587
| 0.642
| 0.64
| 0.674
| 0.713
| 0.746
| x1нас*(Sкр), Ом
| 0.629
| 0.63
| 0.636
| 0.653
| 0.714
| 0.712
| 0.75
| 0.793
| 0.83
| Cэ2(Sкр), мм
| 32.9
| 33.1
| 33.9
| 36.4
| 49.4
| 48.8
| 62.8
| 93.3
| 160.8
| Δλп2нас(Sкр),
| 0.478
| 0.478
| 0.479
| 0.48
| 0.485
| 0.485
| 0.488
| 0.492
| 0.495
| λп2ξнас(Sкр),
| 0.862
| 0.88
| 0.892
| 0.904
| 0.909
| 0.909
| 0.908
| 0.906
| 0.906
| λд2нас(Sкр),
| 1.357
| 1.366
| 1.399
| 1.494
| 1.834
| 1.823
| 2.037
| 2.283
| 2.494
| x'2ξнас(Sкр), Ом
| 0.691
| 0.698
| 0.71
| 0.739
| 0.832
| 0.829
| 0.887
| 0.953
| 1.01
| x'2ξнас*(Sкр), Ом
| 0.564
| 0.57
| 0.58
| 0.603
| 0.679
| 0.677
| 0.724
| 0.778
| 0.824
| C1ап(Sкр),
| 1.015
| 1.015
| 1.016
| 1.016
| 1.017
| 1.017
| 1.018
| 1.019
| 1.02
| C1рп(Sкр),
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| 0.015
| C1п(Sкр),
| 1.015
| 1.015
| 1.016
| 1.016
| 1.017
| 1.017
| 1.018
| 1.019
| 1.02
| Rmп(Sкр), Ом
| 1.832
| 1.832
| 1.833
| 1.833
| 1.834
| 1.834
| 1.835
| 1.837
| 1.838
| Xmп(Sкр), Ом
| 38.551
| 38.551
| 38.589
| 38.589
| 38.627
| 38.627
| 38.665
| 38.703
| 38.741
| Zmп(Sкр), Ом
| 38.595
| 38.595
| 38.633
| 38.633
| 38.671
| 38.671
| 38.709
| 38.747
| 38.785
| I0(Sкр), А
| 5.7
| 5.7
| 5.695
| 5.695
| 5.689
| 5.689
| 5.683
| 5.678
| 5.672
| cosφ0п(Sкр),
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| 0.047
| sinφ0п(Sкр),
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| 0.999
| I0ап(Sкр), А
| 0.268
| 0.268
| 0.268
| 0.268
| 0.267
| 0.267
| 0.267
| 0.267
| 0.267
| I0рп(Sкр), А
| 5.694
| 5.694
| 5.689
| 5.689
| 5.683
| 5.683
| 5.677
| 5.672
| 5.666
| a'п(Sкр),
| 1.03
| 1.03
| 1.032
| 1.032
| 1.034
| 1.034
| 1.036
| 1.038
| 1.04
| b'п(Sкр),
| 0.03
| 0.03
| 0.03
| 0.03
| 0.031
| 0.031
| 0.031
| 0.031
| 0.031
| aнас(Sкр),
| 0.616
| 0.616
| 0.617
| 0.618
| 0.623
| 0.623
| 0.626
| 0.629
| 0.632
| bнас(Sкр),
| 1.277
| 1.285
| 1.305
| 1.35
| 1.505
| 1.499
| 1.596
| 1.707
| 1.803
| RSнас(Sкр), Ом
| 0.996
| 1.05
| 1.197
| 1.487
| 2.365
| 2.331
| 2.873
| 3.487
| 4.927
| Xпред Sнас(Sкр), Ом
| 1.266
| 1.272
| 1.288
| 1.325
| 1.453
| 1.448
| 1.529
| 1.622
| 1.675
| XSнас(Sкр), Ом
| 1.266
| 1.272
| 1.288
| 1.325
| 1.453
| 1.448
| 1.529
| 1.622
| 1.675
| ZSнас(Sкр), Ом
| 1.611
| 1.649
| 1.758
| 1.992
| 2.776
| 2.744
| 3.255
| 3.846
| 5.204
| cosφ'2нас(Sкр),
| 0.618
| 0.637
| 0.681
| 0.746
| 0.852
| 0.849
| 0.883
| 0.907
| 0.947
| sinφ'2нас(Sкр),
| 0.786
| 0.771
| 0.733
| 0.665
| 0.523
| 0.528
| 0.47
| 0.422
| 0.322
| I''2нас(Sкр), А
| 136.56
| 133.41
| 125.14
| 110.44
| 79.25
| 80.17
| 67.59
| 57.2
| 42.28
| I''2aнас(Sкр), А
| 84.39
| 84.98
| 85.22
| 82.39
| 67.52
| 68.06
| 59.68
| 51.88
| 40.04
| I''2рнас(Sкр), А
| 107.34
| 102.86
| 91.73
| 73.44
| 41.45
| 42.33
| 31.77
| 24.14
| 13.61
| I1анас(Sкр), А
| 84.66
| 85.25
| 85.49
| 82.66
| 67.79
| 68.33
| 59.95
| 52.15
| 40.31
| I1рнас(Sкр), А
| 113.03
| 108.55
| 97.42
| 79.13
| 47.13
| 48.01
| 37.45
| 29.81
| 19.28
| I1нас(Sкр), А
| 141.2
|
| 129.6
| 114.4
| 82.6
| 83.5
| 70.7
| 60.1
| 44.7
| ΔI1нас(Sкр), %
| 9.561
| 8.478
| 5.787
| 1.399
| -2.421
| -2.395
| -0.141
| 4.992
| 4.251
| I1п*(Sкр),
| 6.482
| 6.335
| 5.95
| 5.252
| 3.792
| 3.833
| 3.246
| 2.759
| 2.052
| Mэм.п(Sкр), Н×м
| 135.396
| 147.52
| 173.404
| 202.587
| 209.046
| 209.733
| 196.083
| 178.645
| 146.694
| Mп.*(Sкр),
| 1.844
| 2.009
| 2.362
| 2.759
| 2.847
| 2.857
| 2.671
| 2.433
| 1.998
| n2(Sкр), об/мин
|
|
|
|
|
|
| 1266.9
| 1316.4
| 1377.6
|
Рис. 4 Влияние эффектов вытеснения тока и насыщения на сопротивления фаз статора и ротора асинхронного двигателя
Рис. 5 Пусковые характеристики спроектированного двигателя
Рис. 6 Механическая характеристика асинхронного двигателя
Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя
Наименование параметров
| Серийный двигатель типа 4А132М4У3
| Рассчитанный двигатель
| Р2Н, кВт
|
|
| h, мм
|
|
| Bd, Тл
| 0.89
| 0.8298
| A, А/м
|
|
| J, А/мм2
| 6.1
| 7.13
| η%
| 87.5
| 87.4
| cosj %
| 0.87
| 0.873
| mП= МП /М2Н
| 2.2
| 2.166
| mk=Mmax/M2H
|
| 2.67
| iП=I1П/I1H
| 7.5
|
| SHOM%
| 2.8
| 3.3
| Skp%
| 19.5
| 20.4
| Da/Di1, мм/мм
| 225/145
| 255/153
| l1(ld), мм
|
|
| d, мм
| 0.35
| 0.45
| Z1/Z2
| 36/34
| 36/26
| Паз статора
| b1/b2, мм/мм
| 6.1/9.2
| 7.8/10.1
| h, мм
| 17.8
| 15.7
| r1(20°C), Ом
| 0.346
| 0.5778
| Паз ротора
| b1/b2, мм/мм
| 6.0/2.2
| 8.8/5.8
| h,мм
| 24.7
| 14.72
|
Из сравнения видно, что ряд параметров спроектированного и однотипного двигателей различаются, что объясняется разностью в геометрических параметрах, однако в ходе расчета все проверки подтвердили правильность вычислений и принятых решений.
Тепловой и вентиляционный расчет
Расчет электрических потерь
№ п/п
| Наименование расчетных величин, формулы и пояснения
| Обозна- чение
| Вели- чина
| Размер- ность
| 9.1
| Электрические потери в обмотке статора при номинальном скольжении и температуре 115°С Δpэ1=m1×r1×I1 ном2 Δpэ1=3×0.5778×21.7832=822.497 Вт
| Δpэ1
| 822.497
| Вт
| 9.2
| Электрические потери пазовой части обмотки статора при предельной температуре 140°С Δp'эп1=kp×Δpэ1×(2×lδ)/Lср Δp'эп1=1.07×822.497×(2×0.155)/0.7146=381.783 Вт
| Δp'эп1
| 381.783
| Вт
| 9.3
| Электрические потери в лобовых частях обмотки статора при предельной температуре 140°С Δp'эл1=kp×Δpэ1×(2×Lл)/Lср Δp'эл1=1.07×822.497×(2×0.2023)/0.7146=498.289 Вт
| Δp'эл1
| 498.289
| Вт
| Параметры расчетов:
- m1=3 - Число фаз обмотки статора
- r1=0.5778 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре
- I1 ном=21.783 А - Модуль фазного тока статора Г-образной схемы замещения для номинального скольжения
- kp=1.07 - Температурный коэффициент увеличения потерь
- lδ=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
- Lср=0.7146 м - Средня длина витка катушки
- Lл=0.2023 м - Длина лобовых частей обмотки
|