Курсовая работа (т): Расчёт асинхронной машины

- приведенный ток ротора при номинальном скольжении, А.

Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока:

,(147)

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом вытеснения тока:

,(148)

Ток в обмотке ротора:

,(149)

7.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Для s = 1 принимается .

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора:

(150)

где - ток в обмотке статора при пуске для скольжения s = 1, А.

Коэффициент :

,(151)

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре :

,(152)

Для  принимается.

Дополнительное эквивалентное раскрытие пазов статора:

,(153)

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости рассеяния под влиянием насыщения:

,(154)

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

,(155)

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

(156)

где - коэффициент, характеризующий отношение потока рассеяния при насыщении к потоку рассеяния ненасыщенной машины.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения:

,(157)

Дополнительное раскрытие:

(158)

Уменьшение коэффициента магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора под влиянием насыщения:

(159)

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

(160)

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения

(161)

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:

,(162)

Сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:

(163)

Комплексный коэффициент с учетом насыщения:

,(164)

Активное сопротивление правой ветви Г - образной схемы замещения с учетом насыщения

,(165)

Индуктивное сопротивление правой ветви Г - образной схемы замещения с учетом насыщения:

,(166)

Ток в обмотке ротора с учетом насыщения:

,(167)

Ток в обмотке статора с учетом насыщения:

,(168)

Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:

(169)

Кратность пускового момента с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения :

(170)

где - приведенный ток ротора при номинальном скольжении, А.

Для расчета других точек характеристики задаются по рисунку 4 коэффициентом насыщения , уменьшенным в зависимости от скольжения.

Данные расчета сведены в таблицу 3, а пусковые характеристики представлены на рисунке 5.

Критическое скольжение  определяется по средним значениям величин , соответствующим скольжениям s = 0,2…0,1:

, (171)

Таблица 3

Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Рисунок 3 Пусковые характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором (Р₂=11 кВт, U_ном=220/380 В, М_n*=2,2, I_n*=6,9, M_max=3,0)

8. Тепловой расчет

Для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости F принимаем .

Электрические потери в пазовой части обмотки статора :

(172)

где - коэффициент увеличения потерь;

- электрические потери в обмотке статора при номинальном скольжении, Вт.

 Вт

Для 2p = 4 принимается К = 0,2. Для  принимается

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

(173)

где - коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду;

- коэффициент теплоотдачи с поверхности, .

Расчетный периметр поперечного сечения паза статора, м:

,(174)

П_п1 = мм

Для изоляции класса нагревостойкости F принимаем . Для d/d_из = 0,95 находится  Вт/(м²)

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:

(175)

где - средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции, ;

- среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу, .

Электрические потери в лобовых частях катушек обмотки статора:

(176)

Периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки принимается . Для класса нагревостойкости изоляции F принимается .

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:

(177)

где - односторонняя толщина изоляции лобовой части одной катушки, м.

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:

,(178)

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:

,(179)

Для h = 132 мм принимается П_р = 0, 26 м. Для D_a = 0,225 принимается а_в = 25 Вт/

Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:

(180)

S_кор =

где - условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя, м. Сумма потерь в двигателе:

,(181)

Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт:

,(182)

Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды:

,(183)

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:

(184)

Для двигателей с  и h = 132 мм принимается =1,8.

Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором: