МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Уфимский государственный нефтяной
технический университет
Кафедра электротехники и электрооборудования предприятий
Расчетное – графическое задание
на тему: Асинхронные машины
Вариант 11
Выполнил: студ. гр. АЭ-03-01 Котова В. А.
Проверил: Фаттахов К. М.
УФА 2005
Содержание
С.
1 Исходные данные………… ……….………….………………………3
2 Задание……………………….………… .………………….…………4
3 Расчёт……………..…………………… …............................................4
4 Расчёт магнитной цепи двигателя……………………………………12
5 Намагничивающий ток………………………………………………. 16
6 Индуктивное сопротивление взаимной индукции……… ………….17
7 Потери холостого хода на фазу двигателя………………… ………..17
8 Активное сопротивление ветви взаимной индукции……… ……….17
9 Коэффициент рассеяния…………………………………………… …18
10 Ток холостого хода схемы замещения……………...………… ……18
11 Активная и реактивная составляющая тока холостого хода...… …18
12 Расчёт и построение рабочих характеристик двигателя……… …..19
Список использованной литературы………………………….… ….23
1. Исходные данные
Таблица 1
Параметры |
Значения |
|
|
40 |
|
UН, В |
380/220 |
|
IН, А |
97/167 |
|
nН, об/мин |
725 |
|
η |
0.87 |
|
cos φ |
0.72 |
|
Статор |
|
368/270 |
l1=l2, мм |
360 |
|
δ, мм |
0.6 |
|
|
6900 |
|
Z1 |
72 |
|
q1 |
3 |
|
|
7,8;5,7;3,2/27,5;0,6 |
|
|
1,3/1,38 |
|
UП1 |
15 |
|
|
48 |
|
y1 |
1-8 |
|
|
|
|
a1 |
4 |
|
|
0,066 |
|
Ротор |
|
265,8/95 |
Z2 |
48 |
|
q2 |
2 |
|
, мм |
4,4;8,0;3,2/34,0;0,8 |
|
|
1,45/1,65 |
|
UП2 |
10 |
|
|
40 |
|
y2 |
1-6 |
|
|
|
|
a2 |
2 |
|
|
0,059 |
|
,
кВт
,
мм
,
Гс
,
мм
,
мм
,
Ом
,
мм
,
мм
,
Ом
2. Задание
Рассчитать и построить рабочие характеристики двигателя
а также его
механическую характеристику
Найти критическое скольжение, максимальный (критический) момент и перегрузочную способность двигателя. Определить номинальный момент, ток, скольжение, КПД, коэффициент мощности и мощность на валу машины. Оценить в процентах расхождение расчётных значений номинальных величин с приведёнными в табл. 1
Рассчитать величину добавочного активного сопротивления, которое необходимо включить в цепь ротора, чтобы величина пускового момента стала равна критическому.
3. Расчёт
Обмотки статора и ротора выполнены из меди. Активные сопротивления обмоток статора и ротора рассчитаем при 750С
(3.1)
Тогда
Ом
Ом
Индуктивное
сопротивление статора
и ротора
рассчитываются
по формулам
(3.2)
где
(3.3)
- коэффициент
магнитной проводимости пазового
рассеяния статора и ротора
- коэффициент
магнитной проводимости дифференциального
рассеяния статора и ротора
- коэффициент
магнитной проводимости лобового
рассеяния статора и ротора
Для данных пазов значения определяются по приведённой ниже формуле
(3.4)
Коэффициенты
и
зависят от шага обмотки
и определяются по следующим формулам
(3.5)
где
для статора
для ротора
А также
(3.6)
где
Z1=72
Z2=48
(3.7)
где
q1=3
q2=2
Так как асинхронная машина трёхфазная, то m=3
Тогда
Или
Значит, согласно формуле (3.6) получаем
Для статора
Для ротора
Тогда шаг обмотки статора и ротора определим по формуле (3.5)
Так как
и
удовлетворяют
условию
≤
≤1
(3.8)
То вычислим коэффициенты и по формулам
(3.9)
(3.10)
Тогда
Для статора
Для ротора
Для определения коэффициентов, входящих в выражение (3.4) начертим
пазы статора и ротора, в масштабе (10:1), на рис.1 и рис.2 соответственно.
Получаем
Значит, согласно формуле (3.4), получим, что
Значения
найдём из (3.11). При этом будим пренебрегать
насыщением и для учёта открытия пазов
введём ещё коэффициент
,
тогда получим
(3.11)
Коэффициент
зависит от отношений открытия паза к
зазору и пазовому делению, т.е. от
и
.
Его приближённое значение при
<20
и
<0.6
можно найти по формуле
(3.12)
где t1 – зубцовое деление статора,
t2 – зубцовое деление ротора.
Определим величины t1 и t2 по формулам
(3.13)
(3.14)
Тогда
Значит, согласно формуле (3.12) получим, что
Определим значение
коэффициента воздушного зазора
(коэффициента Картера)
по формуле
(3.15)
где
(3.16)
Определим величины
обмоточных коэффициентов
и
по кривой
=f(β).
Получаем:
для статора
для ротора
Итак, согласно формуле (3.11) получаем, что коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния статора, равен
Для ротора
Коэффициенты проводимости рассеяния лобовых частей обмоток статора и ротора рассчитываются по следующей эмпирической формуле
(3.17)
где, для статора
Для ротора
Определим длину вылета лобовой части обмотки
(3.18)
где
(3.19)
(3.20)
Значит
см
см
Так как k=1,55 и L=3 (при 2p=8), то
Для статора
см
Для ротора
см
Тогда, согласно формуле (3.17) получим, что
Значит, согласно формуле (3.3)
Определим индуктивное сопротивление статора X1 и ротора X2, согласно формуле (3.2)
где W1 и W2 (число витков фазы статора и ротора) определим по формуле
(3.21)
Итак
Для статора
Для ротора
В результате, согласно формуле (3.2) получим
Для статора
Ом
Для ротора
Ом