К расчету торцового асинхронного электродвигателя (80
..pdfК РАСЧЕТУ ТОРЦОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Загрядцкий В.И., Худотёплов П.А.
Россия, г. Орел
В работе рассмотрен подход к расчету торцового асинхронного элек тродвигателя, основанный на разбиении электродвигателя на п отдельных элементарных машин с последующим суммированием результатов расчетов каждой элементарной машины.
At the work the approach to calculation of the face asynchronous electric motor, based on splitting of the electric motor on n separate elementary machines with the subsequent summation of results of calculations of each elementary machine is considered.
В настоящее время существуют апробированные и давно себя зарекомендовавшие методы проектирования асинхронных электродвигателей традиционного (цилиндрического) исполнения [1]. При расчете торцовых асинхронных двигателей (ТАД) конструкторы в основном пользуются теми же зависимостями, при этом усредняя электромагнитные характеристики машины - индукцию в воздушном зазоре В и линейную нагрузку А. Это приводит к значительным погрешностям результатов вычислений.
Действительно, в цилиндрических машинах индукция и линейная на грузка вдоль длины машины остаются примерно постоянными. В ТАД ин дукция по направлению зубцов носит характер, изображенный на рис. 1, т.е. она не является постоянной. Линейная нагрузка А также изменяется вдоль зубцов. Закон ее изменения представляет собой линейную зависимость. Максимальное значение линейной нагрузки имеет место на малом диаметре машины, а минимальное - на внешнем (большом) диаметре (рис. 1).
Неодинаковые значения линейной нагрузки А и магнитной индукции В вдоль зубцов затрудняют их выбор. Представляется перспективным разбиение ТАД, его магнитопровода и, соответственно, обмоток статора и ротора, на отдельные элементарные машины. Каждая элементарная машина в этом случае как бы представляет собой кольцо, вставленное в другое кольцо.
124
В, о.е. |
г |
|
|
|
|
А, о.е. |
-^А |
|
|
|
|
|
* \ ^^о^^><^'г~~ |
|
|
|
Ъ у ^ |
0 0 -
0,4
0 1 •
й
D, |
D2 |
Рис. 1. Распределение магнитной индукции по направлению зубцов
R11 |
Х11 |
С_> |
J T Y W |
|
|
Ин |
Хи1 |
|
1м1 |
R12 |
RM1 I |
Х12 |
|
|
—ггггл- |
Ин |
Хм2С |
U1H |
1м2, |
|
|
|
RM2 |
R13 |
Х13 |
|
_TYW4- |
Ин |
ХглЗ |
|
|
|
1мЗ |
R'21 х'21
121
R'22 Х'22
i22
R23 Х'23
I23
RM3 I
D T , ^ "7 pхема замещения ТАД (для n ~ 3)
125
В пределах элементарной машины величины В и А остаются постоянными (или примерно постоянными). Математическая модель ТАД (электрическая схема замещения для случая п = 3) представлена на рис. 2.
При составлении схемы замещения примем следующие допущения:
•торцовая машина представляется в виде кусочно-однородных об
ластей;
•магнитный поток торцовой машины делится на независимые со ставляющие так, что в пределах каждой отдельной элементарной машины индукция и линейная нагрузка остаются постоянными;
•параметры элементарных машин независимы друг от друга;
•в каждой элементарной машине существуют потоки рассеяния. При составлении для данной схемы замещения полной системы
уравнений Кирхгофа, получены основные аналитические зависимости ТАД, согласно которым рассчитываются ток статора и рабочие характеристики машины.
Загрядцкий Владимир Иванович, д.т.н., проф. кафедры «Электрооборудование и энергосбережение» ОрелГТУ, 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.
Худотёплов Павел Анатольевич, студент, skipper _84(S>mail.ru, тел. 89038812668.
126