Курсовая работа (т): Электродвигатель трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором

       (104)        

Относительное значение:               

Расчет потерь

Масса стали ярма:

  (106)

Масса стали зубцов статора:

    (107)

g_с = 7,8×10³ кг/м³ - удельная масса стали;

Потери в стали основные:

(108)

где r_1,0/5,0 = 2,6 Вт/кг - удельные потери в стали марки 2013,_да=1,6 - коэффициент, учитывающий влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода;_дz=1,8 - коэффициент, учитывающий влияние на потери в стали технологических факторов;

Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов и ротора:

   (109)

где b₀₂=0,15 - коэффициент зависящий от отношения ширины шлица пазов статора к воздушному зазору;

Удельные поверхностные потери ротора:

        (110)

k₀₂ = 1.5 - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов на удельные потери.

Поверхностные потери в роторе:

     (111)

Пульсационные потери в зубцах ротора:

  (112)

где В_пул2 - амплитуда пульсации индукции в среднем сечении зубцов:

        (113)        

Сумма добавочных потерь в стали:

  (114)

Полные потери в стали:

       (115)

Механические и вентиляционные потери:

          (116)

где ;

Добавочные потери при номинальном режиме:

  (117)

Реактивная составляющая тока холостого хода:

    (118)

Электрические потери при холостом ходе:

         (119)

Активная составляющая тока холостого хода:

       (120)

Холостой ход двигателя:

   (121)

Коэффициент мощности при холостом ходе:

                  (122)

Расчет рабочих характеристик

Активное сопротивление намагничивающего контура:

      (123)

Сопротивление взаимной индукции:

     (124)

Значение аргумента γ:

 (125)

Значение аргумента g1^о. Поэтому для определения коэффициента с₁, представляющего собой отношение взятое с обратным знаком отношение вектора напряжения фазы U₁ к вектору ЭДС Е₁, при синхронном вращении машины с учетом сдвига фаз этих векторов, воспользуемся приближенным методом, т.е. используем лишь вещественную часть:

Коэффициент:

   (126)

Активная составляющая тока холостого хода:

          (127)

Определим необходимые для расчета рабочих характеристик величины:

; (128)

;     (129)

.    (130)

Потери не меняющиеся при изменении скольжения:

Рст+Рмех=405.543+192.868=598.411                                              (131)

Принимаем  и рассчитываем рабочие характеристики, задаваясь s = 0.005; 0.01; 0.015; 0.02; 0.025; 0,03; 0,04; 0,033

Результаты расчета приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Графики рабочих характеристик приведены в приложении А.

Расчет пусковых характеристик

Рассчитываем точки характеристик, соответствующие скольжениям s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,15; 0,153.

Подробный расчет приведем для скольжения s = 1.

Высота стержня в пазу:

    (132)

Приведенная высота стержня:

         (133)

Для x = 1,323 находим j = 0,47 и j¢ = 0,92.

Глубина проникновения тока:

(134)

Ширина паза, соответствующая глубине проникновения тока:

  (135)

Площадь паза, соответствующая глубине проникновения тока:

 (136)

Коэффициент увеличения активного сопротивления пазовой части стержня ротора:

(137)

Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора:

      (138)

Приведенное активное сопротивление с учетом действия эффекта вытеснения тока:

(139)

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом эффекта вытеснения тока:

         (140)

Изменение индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока:

     (141)        

Индуктивное сопротивление обмотки ротора:

         (142)

Ток ротора приближенно без учета влияния насыщения, принимая с_п = 1:

      (143)        

Учет влияния насыщения на параметры. Принимаем для s = 1 коэффициент насыщения k_нас=1,25 и приведем расчет для А.

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора:

    (144)

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре:

        (145)

где С_N - коэффициент:

    (146)

По В_фd =4,522 Тл находим c_d = 0,52.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

           (147)

Уменьшение коэффициента проводимости рассеяния паза статора:

      (148)

Коэффициент проводимости рассеяния паза статора при насыщении:

     (149)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора при насыщении:

      (150)

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом насыщения:

         (151)

Коэффициент проводимости рассеяния паза статора при насыщении:

  (152)

    (153)

Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора при насыщении:

    (154)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора при насыщении:

      (155)

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом насыщения и вытеснения тока:

  (156)

Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:

  (157)

Коэффициент с_1пнас:

        (158)

Расчет токов и моментов:

         (158)

          (160)

  (161)

   (162)

Полученное значение тока I₁ составляет 98,6 %, что допустимо.

Относительные значения:

     (163)

      (164)

Где    s_н - скольжение, которое определяется из рабочих характеристик.

Критическое скольжение:

                   (165)

после чего рассчитываем точку характеристики, соответствующую s_кр = 0,153 М_max* = 3,087.

Результаты расчета пусковых характеристик приведены в таблице 3.

Таблица 3 Расчёт пусковых характеристик