книги из ГПНТБ / Методика определения обмоточных данных асинхронных электродвигателей при переходе с одного напряжения на другое
..pdfп |
|
ГОС. Пу б л и ч н а я |
||
|
НАУЧИ-ТЕХНИЧЕСКАЯ |
|||
|
|
|||
? ( - г |
|
бИВЛииТЕКл СССР |
||
|
|
|
|
|
|
|
/ № |
6 |
§ |
Задача |
настоящего |
описания |
— изложить |
|
методику |
определения |
обмоточных |
данных |
при перемотке обмотки асинхронного двига теля с одного напряжения на другое с сохра нением всех его параметров: магнитного по тока, полюсности, пускового и максимально го моментов, коэффициента мощности (COScp) и скольжения. В зависимости от подбора се чения обмоточного провода и схемы может измениться только к.п. д. двигателя, и то только в очень малых пределах, в ту или дру гую сторону. Практически изменения к. п, д. настолько малы, что ими можно пренебречь м пр'инять к. п. д. неизменяемым.
Магнитный поток, как известно, прямо про порционален напряжению и обратно пропор ционален количеству витков в фазе. Поэтому для его сохранения необходимо увеличить ко личество витков во столько раз, во сколько раз увеличивается напряжение. Например, в случае перемотки обмотки электродвигателя с 380 на 660 в количество эффективных про-
660 .
водников в пазу увеличивается в -здф=1,73
1
раза, что не представляет трудности при под счете.
При выборе же сечения провода необходи мо учесть схему соединения обмотки и воз можное увеличение общей изоляции провод ников в пазу в связи с увеличением их числа.
Предлагаемая методика определения обмо точных данных всыпной обмотки при перехо де с одного напряжения на другое очень про ста, но требует полной уверенности в пра вильности исходных данных. Поэтому нужно пользоваться данными, полученными от заво да-изготовителя.
Методика предполагает сохранение толщи ны пазовой изоляции неизменной (кроме изо ляции провода) и имеет следующие этапы расчета:
1. По данным завода-изготовителя или пу тем размотки впервые ремонтируемого стато ра устанавливают исходные данные: количе ство проводников в пазу и схему соединения обмотки статора («в звезду», «в треугольник» или «в параллели» и количество их).
2. Определяют количество эффективных проводников в пазу, приведенных к последо вательной схеме и к звезде по формуле:
где N'i—приведенное количество проводни ков в пазу;
2
Ni — количество проводников в пазу; а — количество параллельных ветвей;
b — коэффициент, который |
для |
«звезды» |
||||
|
равен 1, для |
«треугольника» |
— 1,73. |
|||
3. |
Определяют приведенное количество про |
|||||
водников в пазу для нового напряжения по |
||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
где N*2—приведенное |
количество проводни |
|||||
|
ков в пазу |
(для |
нового |
напряжения); |
||
Ui — напряжение, на которое был изготов |
||||||
U2 |
лен электродвигатель; |
|
перематы |
|||
— напряжение, на |
которое |
|||||
|
вается электродвигатель; |
электродвига- |
||||
П р и м е ч а н и я . |
1. При |
перемотке |
||||
|
|
|
|
U |
660 |
|
теля с 380 на 660 в отношение- ? = |
- —•= У 3 = 1 .7 3 |
|||||
|
|
|
|
U, |
Зои |
|
формула принимает вид N12=1,73N1i. |
|
|||||
2. |
Допустимо отклонение |
количества |
проводников |
|||
на |
±3% от расчетного. |
|
|
|
|
4. Соответственно принимаемой схеме (ко личество параллельных ветвей, «звезда» или «треугольник») определяют необходимое чис ло проводников в пазу N2 по формуле:
N2= N ‘2 ■а ■b,
буквенные значения которой нам уже извест
ны.
В случае, если принята последовательная схема со «звездой», N2 = N]2.
3
5. |
Подсчитывают |
суммарное |
сечение |
все |
|
проводников в пазу по формуле: |
|
|
|||
|
S = (D. + B)2.№ |
|
|
||
где S — суммарное сечение всех проводников |
|||||
|
в пазу, мм2; |
! |
|
|
|
Di — диаметр голого провода, мм; |
|
||||
В — двухсторонняя |
толщина |
изоляции |
|||
|
принятого |
провода (выбирается |
по |
||
6. |
ГОСТу). |
диаметр голого |
провода: |
|
|
Определяют |
|
где D2 — диаметр голого провода, мм;
S — сечение, занимаемое в пазу проводни ками, мм2;
N2 — число проводников в пазу.
7. Сопоставляют произведения D2i.Ni и D2s.N2. Если они равны, то тепловая мощность электродвигателя остается той же. При
D2j • Nj > D22 • N2 тепловая мощность умень
шается приблизительно |
в |
раз. |
При D2j • N, < D22• N2 |
тепловая |
мощность |
увеличивается приблизительно в
раз.
Пример 1
Определить обмоточные данные для пере мотки электродвигателя 11 кет с напряже ния 380 в на 660 в.
4
Хо д р а с ч е т а
1.В пазу 26 проводников, провод марки ПБД диам. 2,44 мм, схема «звезда — две па раллели».
„ |
N, |
26 |
„ |
2. N1, —- — = |
-—- — 13 проводников. |
||
|
а ■о |
2-1 |
|
3. |
№2= N1, • = |
= 1 |
3 = 13- j .73 —22,5 |
|
и ! |
ooU |
|
Принимаем N‘2 = 22 |
(уменьшение на 2,2°/о). |
||
4. |
Принимаем схему |
обмотки «последова |
тельно—звезда» и находим количество про водников в пазу:
N2= N * 3= 2 2
5. S= (D + B)2 • N, = (2,44| 0,33)2 • 26= 199,5 jmjk2
6. Da= У щ —B = У Щ ^ - 0,33 = 3,01 -
— 0,33 = 2,68 мм
Принимаем Da = 2,63 мм — ближайшим меньший диаметр по стандарту, провод мар ки ПБД.
7. D2,=5,96 мм2; D23=6,9 мм2;
D21N1==5,96 ■26=154,8 мм2;
D22 • N,=6,9 ■22=152 мм2.
Мощность электродвигателя уменьшается в
, /Т 54 Д |
раза, т. е. на один процент, |
г/ -jg 2 " = l , 0 1 |
что практически не имеет никакого значения.
5
Желательно перед укладкой проводников определить опытным путем возможность ис пользования провода следующего большего стандартного диаметра.
В нашем случае необходимо проверить ис
пользование провода диаметром 2,83 мм вме сто 2,63 мм.
При положительных результатах D2.N2 = = 8,8.22= 176 мм2. Тепловая мощность увели
чится при этом приблизительно в
= 1,067 раз, т. е. на 6,7%.
Пример 2
Перемотать электродвигатель 2,3 кет с нап ряжения 380 на 660 в.
Х о д р а с ч е т а
1. В пазу 56 проводников, провод марки ПЭЛБО диам. 1,25 мм. схема «последова тельно — звезда».
2. Щ = ^ = 56.
3.№2 —56 • 1,73 =97 проводников.
4.Принимаем схему «последовательно звезда» и определяем N2 :
N2 = Ы'2 = 97.
Принимаем для двухслойной обмотки чет ное число проводников, тогда N2 = 96.
6
5. |
S = (D ,+ B )a - Nj = ( 1,25+0,21)2 • 56-119,5 мм2 |
||||
6. |
D2= |
S |
119,5 |
— 0,18 = |
1.12 — |
— 0,18 |
N, |
96 |
|
|
|
- - 0,94 |
мм |
|
|
||
|
Принимаем |
провод марки |
ПЭЛБО |
диам. |
|
0,93 мм. |
|
|
|
7.D', 1.56 мм2: Da2=0,86 мм2; D-, • N, = 1,56 • 56=87,5 мм2:
D2., • N.,= 0,86 ■96=82,5 мм2. |
|
|||||
Мощность |
электродвигателя |
уменьшится |
||||
- |
|
|
I / |
8775 |
|
|
приблизительно |
в |
у |
о/<о = 1,03 |
раза, |
т. е. |
|
на 3%. |
|
|
Пример 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Перемотать |
электродвигатель |
с напряже |
||||
ния 380 на 660 в. |
|
|
|
|
||
|
Х о д |
р а с ч е т а |
|
|
||
1. В пазу |
30 |
проводников, провод |
марки |
ПСД диам. 2,44 мм, схема «четыре паралле ли—звезда».
2.N. - *» = 7,5.
3.№, = 7,5 • 1,73= 13.
4.Принимаем схему «две параллели—звез да» и определяем N2 :
N2 = №2 • а • b = 13 • 2 = 26 проводников.
5. S=(D , + B)2 • N ,=(2,44+0,33)2.30=230 мм2
7
— 0,33 = 2,64 |
мм. |
|
|
|
|
|
Принимаем |
стандартный |
провод |
ПСД |
|||
диам. 2,63 мм. |
|
|
|
|
|
|
7. |
D2,= 5,96; |
D2, = |
6,91; |
|
||
D2! ■N ,= 5,96 • 3 0 = |
178,5 мм-; |
|
||||
D22 • N2= 6,91 • 26 = |
180,0 |
м м \ |
|
|||
Мощность |
электродвигателя |
увеличится |
||||
приблизительно в | / |
— 1,005 |
раза, |
т. е. |
на 0,5"/0.
Пример 4
В электродвигателях, имеющих схему «три параллели—звезда», обмотку не перематыва ют, а меняют схему на «последовательно —- треугольник».
Обмотка с жесткими и полужесткими секциями
Для |
электродвигателей с полужесткими и |
||
жесткими секциями методика перерасчета с |
|||
одного |
напряжения на |
другое |
остается той |
же, но при определении сечения провода не |
|||
обходимо учитывать следующие особенности: |
|||
1. |
В полужестких и жестких секциях при |
||
меняется провод прямоугольного сечения. По |
|||
этому |
ширина провода |
должна |
оставаться |
той же. Определяется только размер прово да по высоте.
2. Паз обмотки с полужесткими секциями заполнен, как правило, четырьмя сторонами секций, которые присоединяются к схеме по парно. Поэтому при перерасчете необходимо пользоваться количеством проводников по высоте паза, а не всем количеством провод ников, находящихся в нем.
3. В жестких секциях принимается во вни мание наличие межвитковой изоляции, со стоящей из одной прокладки по ширине, рав ной ширине провода. Материалом для этой прокладки служит электрокартон толщиной 0,1 мм, лакоткань или стеклолакоткань тол щиной 0,1—0,12 мм. В полужестких секциях межвитковая изоляция часто отсутствует. Ес ли же она имеется, то при определении высо ты провода необходимо ее учесть.
Пример 5
Требуется перемотать электродвигатель с напряжения 380 на 660 в.
Полужесткие секции электродвигателя име ют 6 проводников, межвитковые прокладки отсутствуют, провод марки ПБД 2,1x3,8 мм, схема «две параллели—звезда».
|
|
Х о д р а с ч е т а |
||
1. |
N ,= 6- 2 = |
12 проводников. |
||
О |
» | |
N, |
12 |
|
2. |
N‘,= |
^—^ | |
g — 6 проводников. |
|
3. |
N1, = |
N1i • гт-2= 6 |
^ ^ = 1 0 ,4 проводников. |
|
|
|
и |
1 |
ooU |
9