Курсовая работа (т): Расчет асинхронного двигателя
Рисунок 1 Зависимость 
;
Рисунок 2 Зависимость 
;
Рисунок 3 Зависимость 
;
Рисунок 4 Зависимость 
;
Рисунок 5 Зависимость 
;
8.
Расчет и построение пусковых характеристик
Таблица 2. Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя
|
№ |
Расчетная формула |
Скольжение s |
||||||||
|
|
|
1.000 |
0.800 |
0.641 |
0.600 |
0.400 |
0.300 |
0.200 |
0.100 |
|
|
1 |
|
0.884 |
0.791 |
0.712 |
0.625 |
0.395 |
0.280 |
0.208 |
8.842e-6 |
|
|
2 |
|
0.544 |
0.348 |
0.229 |
0.136 |
0.022 |
5.441e-3 |
1.654e-3 |
0.000 |
|
|
3 |
|
9.003e-3 |
0.010 |
0.011 |
0.012 |
0.014 |
0.014 |
0.014 |
0.014 |
|
|
4 |
|
1.385 |
1.239 |
1.152 |
1.086 |
1.000 |
1.000 |
1.000 |
1.000 |
|
|
5 |
|
1.284 |
1.176 |
1.112 |
1.063 |
1.000 |
1.000 |
1.000 |
1.000 |
|
|
6 |
|
3.104 |
2.843 |
2.688 |
2.570 |
2.417 |
2.417 |
2.417 |
2.417 |
|
|
7 |
|
0.960 |
0.960 |
0.970 |
0.980 |
0.980 |
0.990 |
0.990 |
1.000 |
|
|
8 |
|
1.961 |
1.961 |
1.976 |
1.991 |
1.991 |
2.006 |
2.006 |
2.022 |
|
|
9 |
|
0.984 |
0.984 |
0.988 |
0.992 |
0.992 |
0.996 |
0.996 |
1.000 |
|
|
10 |
|
1.744 |
1.744 |
1.752 |
1.759 |
1.759 |
1.766 |
1.766 |
1.773 |
|
|
11 |
|
7.947 |
8.406 |
9.007 |
10.02 |
17.09 |
29.40 |
49.42 |
2.461e1 |
|
|
12 |
|
3.765 |
3.765 |
3.772 |
3.780 |
3.780 |
3.787 |
3.787 |
3.794 |
|
|
13 |
|
А |
25.01 |
22.53 |
20.54 |
12.56 |
7.422 |
4.438 |
8.938e- |
|
|
14 |
|
А |
25.48 |
24.34 |
22.97 |
20.96 |
12.92 |
7.804 |
4.938 |
2.014 |
55) Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока,
Приведенная высота:
,
где 
мм - высота стержня в пазу.
Для 
ϕ=0,089
Глубина проникновения тока:
Глубина проникновения тока в
стержень рассчитаем по формуле:
Площадь сечения ограниченного
высотой hr по формуле:
;
;
:
Приведенное активное сопротивление с
учетом эффекта вытеснения тока по формуле: 
;
56) Коэффициент магнитной проводимости пазового
рассеяния с учетом вытеснения
;
Коэффициент изменения индуктивного сопротивления
фазы обмотки ротора с учетом вытеснения:
;
Индуктивное сопротивление фазы
обмотки ротора с учетом вытеснения по формуле:
;
) Пусковые параметры
;
.
) Ток в обмотке ротора без учета
влияния насыщения по формуле:
;
) Учет влияния насыщения на
параметры. Принимаем для s=1 
. Средняя МДС обмотки, отнесенная к
одному пазу обмотки статора:
;
Фиктивная индукция потока рассеяния
в воздушном зазоре по формуле:
,
Для 
находим kδ=0,46.
Коэффициент магнитной проводимости
пазового рассеянья обмотки статора с учетом влияния насыщения по формуле:
;
Изменение коэффициента проводимости рассеяния полузакрытого паза статора по формуле:
Коэффициент магнитной проводимости
рассеяния при насыщении по формуле:
;
Коэффициент магнитной проводимости
дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения по
формуле:
lД1 нас. = lД1×
kδ= 2,5×0,46
= 1,15
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения по формуле:
х1 нас. = (х1×ål1 нас. )/ ål1 = 
=1,17 ≈1,2 Ом
Коэффициент магнитной проводимости
пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока
по формуле:
,
с2 = (t2 - bШ2)(1 - kd
) =(11,9 - 1,5)(1 - 0,46 )=7,02 мм;
Коэффициент магнитной проводимости пазового
рассеянья обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока по
формуле:
lП2x. нас. = lП2x
- Dlп2.
нас. =2,2 - 0,41 = 1,79;
Коэффициент магнитной проводимости
дифференциального рассеянья обмотки ротора с учетом влияния насыщения по
формуле:
;
Приведённое индуктивное сопротивление фазы
обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения по формуле:
;
) Расчет токов и моментов:
Ток в обмотке ротора по формуле:
;
Ток в обмотке статора по формуле:
;
Кратность пусткового тока с учетом
влияния эффекта вытеснения тока и насыщения
А;
Кратность пускового момента с учетом
влияния вытеснения тока и насыщения
Н
м;
Полученный в расчете коэффициент
насыщения
отличается от принятого kнас=1,35 менее чем на 3%
Для расчета других точек задаемся kнас, уменьшенным
В таблице приведены пусковые характеристики
асинхронного двигателя.
Таблица 3. Расчет пусковые характеристики асинхронного двигателя с учетом эффекта выеснения тока и насыщения от полей рассеяния
|
|
Скольжение |
||||||||
|
№ |
Парам. |
1,000 |
0,800 |
0,641 |
0,600 |
0,400 |
0,300 |
0,200 |
0,100 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
kδ |
0,44 |
0,46 |
0,52 |
0,55 |
0,70 |
0,78 |
0,89 |
0,97 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
k`нас |
1,31 |
1,27 |
1,25 |
1,24 |
1,06 |
1,04 |
1,05 |
1,03 |
|
11 |
lП2x. нас. |
1,79 |
1,81 |
1,82 |
1,83 |
1,87 |
1,91 |
2,00 |
2,14 |
|
12 |
lД1 нас. |
1,10 |
1,15 |
1,30 |
1,38 |
1,75 |
1,95 |
2,23 |
2,43 |
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
х1 нас. |
1,16 |
1,17 |
1,23 |
1,26 |
1,40 |
1,48 |
1,59 |
1,67 |
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43,5638,4433,5332,1224,1319,3113,87,41
2569,822681978,41894,91423,71139,3813437
5,835,144,494,303,232,581,840,99
3,643,513,122,931,951,430,720,20
0,080,080,070,070,050,040,020,01
0,940,940,950,950,970,981,001,01
7,287,026,245,853,902,861,430,39
0,410,410,400,400,360,330,240,10
1,821,902,152,272,893,223,684,01
1,861,902,022,082,372,542,782,99
1,011,011,021,021,021,021,021,02
54,4451,948,2246,8839,6635,0528,618,6
55,7053,149,4448,1040,8636,1929,619,4
6,706,395,955,794,924,363,572,34
1,9542,0372,1282,1652,3492,4312,432,06
Рисунок 6 Зависимость 
;
Рисунок 7 Зависимость 
;
) Критическое скольжение:
9. Тепловой расчет
Расчет нагрева производят, используя значения потерь, полученных для номинального режима.
62) Превышение температуры
внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри
двигателя 
, °С:
где К=0,2 - коэффициент учитывающий, что часть потерь в сердечникестатора и в пазовой части обмотки передаётся через станину непосредственно в окружающую среду.
a1=90 - коэффициент теплоотдачи с поверхности.
Р'эп1 - электрические потери в
обмотке статора в пазовой части при номинальном скольжении sн=0,044 по формуле:
,
где кr=1,15 - коэффициент увеличения потерь для обмоток с изоляцией
) Электрические потери в лобовых
частях катушек:
Превышение температуры наружной
поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины 
по формуле:
;
) Перепад температуры в изоляции
пазовой части обмотки статора 
определяется по формуле
где bиз1 - односторонняя толщина изоляции в пазу, bиз1 = 0,25.
lэкв =0,16 Вт·/(м·°С) - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции; для класса нагревостойкости B.
l`экв = 1,25 Вт·/(м·°С) - среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки, определяется по рисунку [1].
Пп1 - расчетный периметр поперечного
сечения паза статора; для полузакрытых трапециидальных пазов по формуле:
.
асинхронный двигатель статор ротор
65) Превышение температуры наружной поверхности
лобовых частей над температурой воздуха внутри машины:
;
, 
) Среднее превышение температуры
обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, 
по формуле:
;