Расчет потерь.
-
Основные потери в стали:
ρ1,0/50 = 2,5 Вт/Кг для стали 2013 по [(1), табл. 9.28].
Масса стали ярма и масса зубцов статора
где kда = 1,6, kдZ = 1,8, γс = 7,8∙ 103 кг / м3 – удельная масса стали.
-
Поверхностные и удельные потери в роторе:
где k02 = 1,4. Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов.
для bш / δ = 9,5 по [(1), рис. 8.53] β02 = 0,36.
-
Пульсационные потери в зубцах ротора и амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов ротора:
BZ2cp = 1,7 Тл, γ1 = 1,13
Масса стали зубцов ротора:
-
Сумма добавочных потерь в стали:
-
Полные потери в стали:
-
Механические потери:
Km
=
-
Электрические потери в статоре при холостом ходе двигателя:
Расчет рабочих характеристик.
-
Параметры по [(1), 9.184]:
Активная составляющая тока синхронного холостого хода:
Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения:
-
Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений s = 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,021.
Таблица №1. Рабочие характеристики.
|
№ |
Рабочие характеристики |
|
Скольжение |
||||||
|
0.005 |
0.01 |
0.015 |
0.02 |
0.025 |
0.03 |
Sном= =0.021 |
|||
|
1 |
a'∙r'2/s` |
Ом |
33.582 |
16.791 |
11.194 |
8.395 |
6.716 |
5.597 |
8.199 |
|
2 |
R=a+a'∙r'2/s |
Ом |
33.898 |
17.107 |
11.51 |
8.711 |
7.032 |
5.913 |
8.515 |
|
3 |
X=b+b'∙r'2/s |
Ом |
2,47 |
2,47 |
2,47 |
2,47 |
2,47 |
2,47 |
2,47 |
|
4 |
Z=(R2+X2)0,5 |
Ом |
33.987 |
17.284 |
11.772 |
9.055 |
7.453 |
6.408 |
8.865 |
|
5 |
I"2=U1/Z |
А |
11.181 |
21.986 |
32.281 |
41.968 |
50.98 |
59.302 |
42.863 |
|
6 |
cosφ'2=R/Z |
− |
0.997 |
0.99 |
0.978 |
0.962 |
0.944 |
0.923 |
0.96 |
|
7 |
sinφ'2=X/Z |
− |
0.073 |
0.143 |
0.21 |
0.273 |
0.331 |
0.385 |
0.279 |
|
8 |
I1a=I0a+I"2∙cosφ'2 |
А |
11.821 |
22.43 |
32.232 |
41.046 |
48.77 |
55.39 |
41.836 |
|
9 |
I1p=I0p+I"2∙sinφ'2 |
А |
11.189 |
13.518 |
17.149 |
21.824 |
27.27 |
33.233 |
22.317 |
|
1 |
I1=(I1a2+I1p2)0,5 |
А |
16.277 |
26.189 |
36.511 |
46.487 |
55.88 |
64.595 |
47.417 |
|
11 |
I'2=c1∙I"2 |
А |
11.593 |
22.796 |
33.471 |
43.515 |
52.86 |
61.488 |
44.443 |
|
12 |
P1=3∙U1∙I1a∙10-3 |
кВт |
13.476 |
25.57 |
36.745 |
46.793 |
55.60 |
63.145 |
47.693 |
|
13 |
Pэ1=3∙I12∙r1∙10-3 |
кВт |
0.242 |
0.627 |
1.218 |
1.975 |
2.854 |
3.813 |
2.055 |
|
14 |
Pэ2=3∙I'22∙r'2∙10-3 |
кВт |
0.063 |
0.243 |
0.525 |
0.887 |
1.309 |
1.771 |
0.925 |
|
15 |
Pдоб=0,005∙P1 |
кВт |
0.067 |
0.128 |
0.184 |
0.234 |
0.278 |
0.316 |
0.238 |
|
16 |
Pст+Рмех+Рэ1+Рэ2+Рдоб |
кВт |
1.556 |
2.181 |
3.11 |
4.279 |
5.624 |
7.084 |
4.402 |
|
17 |
Р2=Р1-ΣР |
кВт |
11.92 |
23.389 |
33.635 |
42.513 |
49.97 |
56.061 |
43.291 |
|
18 |
η=1-ΣP/P1 |
− |
0.885 |
0.915 |
0.915 |
0.909 |
0.899 |
0.888 |
0.908 |
|
19 |
cosφ=I1a/I1 |
− |
0.726 |
0.856 |
0.883 |
0.883 |
0.893 |
0.897 |
0.884 |
Рисунок 1. Рабочие характеристики спроектированного двигателя.
Рисунок 2. Пусковые характеристики спроектированного двигателя.
Таблица №2. Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока.
|
№ |
Расчётная формула |
|
Скольжение |
sкр |
|||||
|
|
|
1 |
0.8 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
0.14 |
||
|
1 |
|
− |
1.857 |
1.661 |
1.313 |
0.831 |
0.587 |
0.697 |
|
|
2 |
φ(ξ) |
− |
0.7 |
0.5 |
0.21 |
0.042 |
0.011 |
0.021 |
|
|
3 |
hr=hc/(1+ φ) |
мм |
0.017 |
0.019 |
0.024 |
0.028 |
0.029 |
0.029 |
|
|
4 |
кr=qc/qr |
− |
2.657 |
2.266 |
1.713 |
1.403 |
1.346 |
1.364 |
|
|
5 |
KR=1+rc/r2∙ (kr-1) |
− |
2.115 |
1.852 |
1.48 |
1.271 |
1.233 |
1.245 |
|
|
6 |
r'2=KR∙r'2 |
Ом |
0.33 |
0.289 |
0.231 |
0.199 |
0.193 |
0.194 |
|
|
7 |
kд= φ'( ξ ) |
− |
0.8 |
0.85 |
0.92 |
0.97 |
0.98 |
0.98 |
|
|
8 |
λп2ξ=λп2-Δλп2ξ |
− |
2.943 |
3.068 |
3.242 |
3.367 |
3.392 |
3.392 |
|
|
9 |
Kx=Σλ2ξ/Σλ2 |
− |
0.922 |
0.941 |
0.969 |
0.988 |
0.992 |
0.992 |
|
|
10 |
x'2ξ=Kx∙x'2 |
Ом |
0.917 |
0.937 |
0.964 |
0.983 |
0.987 |
0.987 |
|
|
11 |
Rп=r1+c1п∙r'2ξ/s |
Ом |
0.645 |
0.677 |
0.78 |
1.326 |
2.286 |
1.724 |
|
|
12 |
Xп=x1+c1п∙x'2ξ |
Ом |
2.294 |
2.314 |
2.342 |
2.362 |
2.366 |
2.366 |
|
|
13 |
|
А |
159.48 |
157.62 |
153.94 |
140.29 |
115.51 |
129.81 |
|
|
14 |
|
А |
162.62 |
160.79 |
157.13 |
143.29 |
118.07 |
132.63 |
|
Таблица № 3. Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.
|
№ п/п |
Расчетная формула |
|
Скольжение |
|||||
|
1 |
0.8 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
Sкр=0.14 |
|||
|
1 |
|
- |
1.4 |
1.35 |
1.30 |
1.20 |
1.10 |
1.15 |
|
2 |
|
А |
3069 |
2926 |
2753 |
2318 |
1751 |
2056 |
|
3 |
|
Тл |
3.998 |
3.812 |
3.587 |
3.019 |
2.281 |
2.678 |
|
4 |
|
- |
0.75 |
0.78 |
0.79 |
0.85 |
0.92 |
0.9 |
|
5 |
|
мм |
2.625 |
2.31 |
2.205 |
1.575 |
0.84 |
1.05 |
|
6 |
|
- |
2.379 |
2.393 |
2.398 |
2.43 |
2.476 |
2.462 |
|
7 |
|
- |
3.417 |
3.554 |
3.6 |
3.873 |
4.192 |
4.101 |
|
8 |
|
Ом |
1.143 |
1.167 |
1.175 |
1.223 |
1.281 |
1.265 |
|
9 |
|
- |
1.024 |
1.025 |
1.025 |
1.026 |
1.027 |
1.027 |
|
10 |
|
мм |
3.729 |
3.282 |
3.133 |
2.238 |
1.193 |
1.492 |
|
11 |
|
- |
0.475 |
0.458 |
0.451 |
0.399 |
0.295 |
0.332 |
|
12 |
|
- |
1.547 |
1.609 |
1.63 |
1.754 |
1.898 |
1.857 |
|
13 |
|
Ом |
0.543 |
0.565 |
0.588 |
0.621 |
0.652 |
0.643 |
|
14 |
|
Ом |
0.643 |
0.675 |
0.779 |
1.323 |
2.283 |
1.721 |
|
15 |
|
Ом |
1.699 |
1.746 |
1.777 |
1.861 |
1.951 |
1.925 |
|
16 |
|
А |
209.1 |
202.95 |
195.8 |
166.42 |
126.53 |
147.156 |
|
17 |
|
А |
211.6 |
205.42 |
198.3 |
168.69 |
128.43 |
149.269 |
|
18 |
|
- |
1.301 |
1.278 |
1.262 |
1.177 |
1.088 |
1.125 |
|
19 |
|
- |
6.49 |
6.20 |
5.50 |
4.32 |
3.20 |
3.62 |
|
20 |
|
- |
1.33 |
1.42 |
1.74 |
2.43 |
2.52 |
2.48 |
