Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором мощностью 200 КВт (стр. 3 из 8)

x₁ = 15,8 × (f₁ / 100) × (w₁ / 100)²× [l_d^¢ / (p×q)] × (l_п1 + l_л1 + l_д1) = 15,8 × (50 / 100) × (40 / 100)²× [0,36 / (2 × 5)] × (1,1 + 1,194 + 1,232) = 0,16044 Ом;

где

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

Относительное значение:

x_1* = x₁× (I_1ном / U_1ном) = 0,16 × (202,86 / 380) = 0,08563 Ом.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по (8.177):

x₂ = 7,9 ×f₁×l_d^¢× (l_п2 + l_л2 + l_д2) × 10^-6 = 7,9 × 50 × 0,36 × (3,1 + 0,64 + 1,626) = 763 × 10^-6 Ом

где

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

Коэффициент проводимости скоса

Аналог	Расчет
r1, Ом	0,014	0,01407
r2, Ом	0,014	0,013
х1, Ом	0,086	0,08563
х2, Ом	0,22478	0,22383

1.7 Расчет потерь

Потери в стали основные по (8.187):

P_стосн = P_1.0/50× (f₁ / 50)^b [(k_да×B_а²×m_а) + (k_дz1×B_z1²×m_z1)] = 1,75 × [(1,6 × 1,42²× 194,4) + (1,8 × 1,513²× 79,165)] = 1668 Вт;

m_z1 = h_z1×b_z1ср×Z₁×l_ст1×k_c1×n_c = 46,1 × 10^-3× 10,164 × 10^-3× 60 × 0,38 × 0,95 × 7,8 × 10³ = 79,165 кг;

m_a=π×(D_a – h_a) ×h_a×l_ст1×k_c1×n_c = π× (0.52– 0.0464) × 0.0464 × 0.36 × 0.95 × 7,8 × 10³=194,4

k_да = 1,6; k_дz1 = 1,8

(P_1.0/50 = 1,75 Вт/кг для стали 2312 по табл. 8.26; n_c – удельная масса стали,

; - масса стали ярма и зубцов статора)

Поверхностные потери в статоре по (8.194):

P_пов1 = p_пов1× (t_z1 – b_ш1) × 10^-3×Z₁×l_ст1 = 847,25 × (20.9 – 5,7) × 60 × 0,36 × 10^-3 = 228,73 Вт.

Удельные поверхностные потери по (8.192):

p_пов1 = 0,5 ×k_0.1× [(Z₂×n₂) / 10000]^1,5× (b_0.1×t_z2× 10³)² = 0,5 × 1,8 × [(50 × 1500) / 10000]^1,5× (0,323 × 20.9)² = 847,25 Вт/м².

Принимаем k₀₂ = 1,8

b_0.1 = b_0.1×k_d×B_d = 0,335 × 1,222 × 0,79 = 0,323 Тл;

b_ш / d = 5,7 / 0,9 = 6,333 по рис. 8.53 b_0.1 = 0,32.

Пульсационные потери в зубцах ротора по (8.200):

P_пул2 = 0,11 × [(Z₁×n×B_пул2) / 1000]²×m_z1 = 0,11 × [(50 × 1500 × 0,105/ 1000)²× 72,7 = 720,466 Вт.

B_пул2 = (g₁×d×B_z2ср) / 2t_z2 = (3,539 × 0,9 × 10^-3× 1,386) / (2 × 20,9 × 10^-3) = =0,105 Тл;

m_z2 = Z₂×h_z2×b_z2ср×l_ст2×k_с2×g_с = 50 × 40,5 × 10^-3× 12,985 × 10^-3× 0,37 × 0,97 × 7800 =72,7 кг.

Расчет пульсационных потерь в статоре и поверхностных в роторе не производим, так как они малы.

Сумма добавочных потерь в стали по (8.202):

P_ст.доб = P_пов1 + P_пул1 + P_пов2 + P_пул2 = 228,73+ 720,466 = 949,2 Вт.

Полные потери в стали по (8.203):

Р_ст = Р_ст.осн + Р_ст.доб = 1793 + 949,2 = 2742,1 Вт.

Механические потери по (8.210):

Холостой ход двигателя

I_х.х. = Ö(I_х.х.а² + I_m²) = Ö(3,554² + 46,7²) = 46,84 А;

I_х.х.а = (P_ст + P_мех + P_э1хх) / (m×U_1ном) = (2742,1+ 1136,55 + 172,565) / (3 × 380) = 3,554 А;

здесь P_э1хх» 3 ×I_m²×r₁ = 3 ×46,7²× 0,0264 = 172,565 Вт.

cosj = I_х.х.а / I_х.х. = 3,554 / 46,84 = 0,076

1.8 Расчет рабочих характеристик

Параметры по (8.184), (8.185), (8.223):

r₁₂ = P_ст.осн / (m × I_m²) = 1793 / (3 × 46,7²) = 0,1462 Ом;

x₁₂ = (U_1ном / I_m) – x₁ = (380 / 46,7) – 0,16044 = 7,975 Ом;

c₁ = 1 + (x₁ / x₁₂) = 1 + (0,160444 / 7,975) = 1,02

Активная составляющая тока синхронного холостого хода по (8.226):

I_0a = [P_ст.осн + 3I_m²r₁] / 3U₁ = [1793 + (3 × 46,7²× 0,02637)] / (3 × 380) = 1,724 А;

a^¢ = c₁² = 1,02² = 1,04; b^¢ = 0;

a = c₁× r₁ = 1,02 × 0,02637 = 0,0269 Ом;

b = c₁× [x₁ + (c₁× x₂^¢)] = 1,02 × [0,16 + (1,02 × 0,224)] = 0,397 Ом.

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения,

Р_ст + Р_мех = 2742+ 1137 = 3878,6 Вт.

56. Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений s=0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025, принимая предварительно, что s_ном

0,014. Результаты расчетов сводим в табл. 1.

Таблица 1. Данные расчета рабочих характеристик

№п/п	Расчетные формулы	Раз-мерность	Скольжение s
			0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	sном
								0,013
1	R=a+	Ом	5.097	2.562	1.717	1.294	1.041	1.838
2	X=b+	Ом	0.397	0.397	0.397	0.397	0.397	0.397
3	Z=	Ом	5.112	2.593	1.762	1.354	1.114	1.88
4	I’’=U1/Z	А	74.328	146.576	215.64	280.683	341.14	202.129
5		–	0.997	0.988	0.974	0.956	0.934	0.977
6		–	0.078	0.153	0.225	0.293	0.356	0.211
7		A	75.828	146.575	211.84	270.094	320.51	199.304
8		A	52.473	69.130	95.240	128.931	168.16	89.347
9		A	92.213	162.059	232.26	299.289	361.94	218.415
10		A	75.823	149.525	219.98	286.33	347.99	206.195
11		кВт	86.444	167.096	241.49	307.907	365.37	227.207
12		кВт	0.673	2.078	4.267	7.086	10.363	3.774
13		кВт	0.420	1.634	3.537	5.992	8.850	3.107
14	Pдоб=0,005Р1	кВт	0.432	0.835	1.207	1.540	1.827	1.136
15		кВт	5.404	8.426	12.890	18.495	24.919	11.896
16	Р2=Р1-	кВт	81.040	158.670	228.602	289.411	340.45	215.311
17		-	0.937	0.950	0.947	0.94	0.932	0.948
18		-	0.822	0.904	0.912	0.902	0.886	0.913

Номинальные данные спроектированного двигателя:

P_ном2 = 200 кВт; U_ном1 = 380 В; I_ном1 = 202,67 А; cosj = 0,912; h = 0,9486

1.9 Расчет пусковых характеристик

а) Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Расчет проводится по формулам табл. 8.30 в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих s=1; 0.8; 0.5; 0.1; 0,05; 0.064. Данные расчета пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока сведены в табл. 2.

Определим критическое сопротивление без учёта влияния эффекта вытеснения тока и влияния насыщения от полей рассеяния.