Реферат: Проектирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

--PAGE_BREAK--5.4 Магнитное напряжение воздушного зазора Fd:


<img width=«212» height=«45» src=«ref-1_1733969304-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">, (5.6)
где kд-коэффициент воздушного зазора, определим по формуле:
<img width=«103» height=«56» src=«ref-1_1733969774-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">, (5.7)

где <img width=«213» height=«49» src=«ref-1_1733970123-731.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">

<img width=«188» height=«48» src=«ref-1_1733970854-497.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">


Магнитное напряжение воздушного зазора:
<img width=«293» height=«25» src=«ref-1_1733971351-478.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">
5.5 Магнитное напряжение зубцовых зон статора Fz1:
Fz1=2hz1Hz1, (5.8)
где 2hz1 — расчетная высота зубца статора, м.

Hz1 определим по [1] таблице П-1.7. При <img width=«83» height=«23» src=«ref-1_1733971829-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">, <img width=«108» height=«23» src=«ref-1_1733972022-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">.
<img width=«203» height=«23» src=«ref-1_1733972250-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">
5.6 Магнитное напряжение зубцовых зон ротора Fz2:
<img width=«105» height=«25» src=«ref-1_1733972602-308.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">, (5.9)
где <img width=«287» height=«22» src=«ref-1_1733972910-467.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">;

<img width=«113» height=«23» src=«ref-1_1733973377-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">, [1] таблица П-1.7.
<img width=«215» height=«23» src=«ref-1_1733973609-370.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">
5.7 Рассчитаем коэффициент насыщения зубцовой зоны kz:
<img width=«268» height=«45» src=«ref-1_1733973979-581.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215"> (5.10)
5.8 Найдём длину средней магнитной линии ярма статора La:


<img width=«315» height=«45» src=«ref-1_1733974560-814.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216"> (5.11)
5.9 Определим напряженность поля Haпри индукции Вaпо кривой намагничивания для ярма принятой марки стали 2013 [1] таблица П-1.6. При <img width=«79» height=«24» src=«ref-1_1733916538-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">, <img width=«97» height=«24» src=«ref-1_1733975558-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">.

5.10 Найдём магнитное напряжение ярма статора Fa:
<img width=«229» height=«24» src=«ref-1_1733975769-377.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> (5.12)
5.11 Определим длину средней магнитной линии потока в ярме ротора Lj:
<img width=«124» height=«53» src=«ref-1_1733976146-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">, (5.13)
где hj-высота спинки ротора, находится по формуле:
<img width=«397» height=«44» src=«ref-1_1733976653-757.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">, (5.14)

<img width=«247» height=«41» src=«ref-1_1733977410-524.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">
5.12 Напряжённость поля Hjпри индукции <img width=«91» height=«25» src=«ref-1_1733977934-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223"> определим по кривой намагничивания ярма для принятой марки стали [1] таблица П-1.6. При <img width=«91» height=«25» src=«ref-1_1733977934-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">, <img width=«91» height=«25» src=«ref-1_1733978352-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">.

Определим магнитное напряжение ярма ротора Fj:
<img width=«221» height=«25» src=«ref-1_1733978563-386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226"> (5.15)


5.13 Рассчитаем суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов) Fц:
<img width=«507» height=«25» src=«ref-1_1733978949-750.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227"> (5.16)
5.14 Коэффициент насыщения магнитной цепи <img width=«21» height=«27» src=«ref-1_1733979699-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">:
<img width=«165» height=«47» src=«ref-1_1733979810-434.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229"> (5.17)
5.15 Намагничивающий ток <img width=«20» height=«27» src=«ref-1_1733980244-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">:
<img width=«291» height=«48» src=«ref-1_1733980348-702.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> (5.18)
Относительное значение намагничивающего тока <img width=«20» height=«28» src=«ref-1_1733981050-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">:
<img width=«161» height=«47» src=«ref-1_1733981160-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> (5.19)


    продолжение
--PAGE_BREAK--6. Параметры рабочего режима


Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора х1,r1,ротора r2, x2, сопротивление взаимной индуктивности х12 (или xм),и расчетное сопротивление r12(или rм), введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Схемы замещения фазы асинхронной машины, основанные на приведении процессов во вращающейся машине к неподвижной, приведены на рисунке 6.1.Физические процессы в асинхронной машине более наглядно отражает схема, изображенная на рисунке 6.1. Но для расчета удобнее преобразовать ее в схему, показанную на рисунке 6.2.
<img width=«385» height=«185» src=«ref-1_1733981580-1834.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">

Рисунок 6.1. Схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины
<img width=«375» height=«185» src=«ref-1_1733983414-1693.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">

Рисунок 6.2. Преобразованная схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины
6.1 Активное сопротивление фазы обмотки статора <img width=«13» height=«23» src=«ref-1_1733985107-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236"> расчитаем по формуле:
<img width=«107» height=«48» src=«ref-1_1733985198-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">,(6.1)
где L1-общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м;

а -число параллельных ветвей обмотки;

с115-удельное сопротивление материала обмотки (меди для статора) при расчетной температуре. Для меди <img width=«141» height=«25» src=«ref-1_1733985494-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">;

kr-коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока.

В проводниках обмотки статора асинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно из-за малых размеров элементарных проводников. Поэтому в расчетах нормальных машин, как правило, принимают kr=1.

6.2 Общую длину проводников фазы обмотки L1расcчитаем по формуле:
<img width=«77» height=«27» src=«ref-1_1733985765-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">, (6.2)
где lср-средняя длина витка обмотки, м.

6.3 Среднюю длину витка lсрнаходят как сумму прямолинейных -пазовых и изогнутых лобовых частей катушки:
<img width=«109» height=«27» src=«ref-1_1733985951-382.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">, (6.3)
где lП-длина пазовой части, равна конструктивной длине сердечников машины. <img width=«92» height=«23» src=«ref-1_1733986333-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">;

lл-длина лобовой части.

6.4 Длина лобовой части катушки всыпной обмотки статора определяется по формуле:
<img width=«121» height=«25» src=«ref-1_1733986548-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">, (6.4)
где Кл-коэффициент, значение которого зависит от числа пар полюсов, для <img width=«55» height=«21» src=«ref-1_1733916207-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243"> [1] таблица 9.23 <img width=«56» height=«24» src=«ref-1_1733987028-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">;

bКТ-средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов:
<img width=«148» height=«51» src=«ref-1_1733987178-557.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">, (6.5)
где b1-относительное укорочение шага обмотки статора. Обычно принимают <img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1733987735-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">.
<img width=«239» height=«41» src=«ref-1_1733987904-513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">
Коэффициент <img width=«92» height=«23» src=«ref-1_1733988417-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248"> для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус.
<img width=«308» height=«24» src=«ref-1_1733988825-479.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">
Средняя длина:
<img width=«203» height=«25» src=«ref-1_1733989304-371.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">
Общая длина эффективных проводников фазы обмотки:
<img width=«156» height=«23» src=«ref-1_1733989675-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">
Активное сопротивление фазы обмотки статора:
<img width=«259» height=«47» src=«ref-1_1733989962-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">


6.5 Определим длину вылета по лобовой части:
<img width=«329» height=«24» src=«ref-1_1733990535-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">, (6.6)
где Квыл-коэффициент, определяемый по[1] таблице 9.23. <img width=«68» height=«24» src=«ref-1_1733991047-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254"> при <img width=«55» height=«21» src=«ref-1_1733916207-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">.

6.6 Определим относительное значение сопротивления фазы обмотки статора <img width=«19» height=«27» src=«ref-1_1733991365-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">:
<img width=«251» height=«47» src=«ref-1_1733991467-551.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257"> (6.7)
6.7 Определим активное сопротивление фазы обмотки ротора r2:
<img width=«92» height=«45» src=«ref-1_1733992018-335.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258">, (6.8)
где rс-сопротивление стержня;

rкл-сопротивление кольца.

6.8 Сопротивление стержня рассчитаем по формуле:
<img width=«317» height=«48» src=«ref-1_1733992353-706.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259"> (6.9)
6.9 Рассчитаем сопротивление кольца:
<img width=«411» height=«48» src=«ref-1_1733993059-905.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260"> (6.10)




Тогда активное сопротивление ротора:
<img width=«329» height=«47» src=«ref-1_1733993964-689.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">
6.10 Приведём r2к числу витков обмотки статора, определим <img width=«17» height=«25» src=«ref-1_1733994653-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262">:
<img width=«413» height=«49» src=«ref-1_1733994754-997.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263"> (6.11)
6.11 Относительное значение сопротивления фазы обмотки ротора.
<img width=«257» height=«45» src=«ref-1_1733995751-584.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264"> (6.12)
6.12 Индуктивное сопротивление фаз обмотки ротора:
<img width=«267» height=«49» src=«ref-1_1733996335-781.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">, (6.13)
где lп– коэффициент магнитной проводимости пазового ротора.

Исходя из рисунка 9.50, elпопределим по формуле из [1] таблицы 9.26:
<img width=«283» height=«56» src=«ref-1_1733997116-947.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">, (6.14)
где <img width=«47» height=«27» src=«ref-1_1733998063-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">, <img width=«47» height=«27» src=«ref-1_1733998234-176.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268">, <img width=«76» height=«23» src=«ref-1_1733998410-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269">, <img width=«172» height=«24» src=«ref-1_1733998594-299.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">, <img width=«43» height=«23» src=«ref-1_1733998893-134.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">
    продолжение
--PAGE_BREAK--