9.1 МДС для воздушного зазора

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 3
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

 

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора

Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора при наличии радиальных каналов на статоре или на роторе

, так как отсутствуют радиальные каналы.

Общий коэффициент воздушного зазора

МДС для воздушного зазора

 

9.2 МДС для зубцов при трапецеидальных полузакрытых пазах статора

Т.к. тогда напряженность магнитного поля:

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для зубцов

 

9.3 МДС для зубцов при овальных полузакрытых пазах ротора

Т.к. тогда напряженность магнитного поля:

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для зубцов

 

9.4 МДС для спинки статора

Т.к. тогда напряженность магнитного поля:

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для спинки статора

9.5 МДС для спинки ротора

Т.к. тогда напряженность магнитного поля:

Средняя длина пути магнитного потока

МДС для спинки ротора

9.6 Параметры магнитной цепи

Суммарная ЭДС магнитной цепи на один полюс

Коэффициент насыщения магнитной цепи

Намагничивающий ток

Намагничивающий ток, в относительных единицах

ЭДС холостого хода

 

Главное индуктивное сопротивление

Главное индуктивное сопротивление в относительных единицах

10. Активные и индуктивные сопротивления обмоток

10.1 Сопротивление обмотки статора

Удельная электрическая проводимость меди при 20оС

Активное сопротивление обмотки фазы при 20оС

Активное сопротивление обмотки фазы при 20оС в относительных единицах

Проверка правильности определения в относительных единицах

Коэффициенты, учитывающие укорочение шага

Размеры частей обмоток и паза

Размер обмотки

Коэффициент проводимости рассеяния

Коэффициент, учитывающий влияния открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния

 

 

Коэффициент дифференциального рассеяния статора

Коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов

 

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния

Полюсное деление

Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки

Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора в относительных единицах

Проверка правильности определения в относительных единицах

 

10.2 Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора

 

Удельная электрическая проводимость алюминия при 20оС

Активное сопротивление стержня клетки при 20оС

Коэффициент приведения тока кольца к току стержня

Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к току стержня при 20оС

Центральный угол скоса пазов

Коэффициент скоса пазов ротора

Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора

Активное сопротивление обмотки ротора при 20оС, приведенное к обмотке статора

Активное сопротивление обмотки ротора при 20оС, приведенное к обмотке статора в относительных единицах

Ток стержня ротора для рабочего режима

Коэффициент проводимости рассеяния

Количество пазов ротора на полюс и фазу

Коэффициент дифференциального рассеяния ротора

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния

Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец литой клетки

 

Относительный скос пазов ротора, в долях зубцового деления ротора

Коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов

Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора в относительных единицах

Проверка правильности определения :

– верно.

 

10.3 Сопротивление обмоток преобразованной схемы замещения двигателя

(с вынесенными на зажимы намагничивающим контуром)

 

Коэффициент рассеяния статора

Коэффициент

Коэффициент сопротивления статора

Преобразованные сопротивления обмоток

 

11. Расчет режима холостого хода

Реактивная составляющая тока статора при синхронном вращении

 

Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении

Вт

Расчетная масса стали зубцов статора при трапецеидальных пазах

Магнитные потери в зубцах статора

Вт

Масса стали спинки статора

кг

Магнитные потери в спинке статора

Вт

Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали

Вт

Коэффициент

Механические потери

Вт

Активная составляющая тока холостого хода

Ток холостого хода

Коэффициент мощности при холостом ходе

 

12. Расчет номинального режима работы

Активное сопротивление короткого замыкания

Индуктивное сопротивление короткого замыкания

Полное сопротивление короткого замыкания

Добавочные потери при номинальной нагрузке

Вт

Механическая мощность двигателя

Вт

 

Эквивалентное сопротивление схемы замещения

Полное сопротивление схемы замещения

Проверка правильности расчетов и

Скольжение в относительных единицах

Активная составляющая тока статора при синхронном вращении

Ток ротора

Ток статора:

активная составляющая

реактивная составляющая

фазный

Коэффициент мощности

 

Линейная нагрузка статора

Плотность тока в обмотке статора

 

Линейная нагрузка ротора

Ток в стержне короткозамкнутого ротора

Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора

Ток в короткозамкнутом кольце

Электрические потери в обмотке статора и ротора соответственно

Суммарные потери в электродвигателе

Подводимая мощность

Коэффициент полезного действия

Проверка

подводимая мощность

Номинальная отдаваемая мощность

 

13. Максимальный момент

Переменная часть коэффициента статора:

Составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора, зависящая от насыщения:

Переменная часть коэффициента ротора:

Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора, зависящая от насыщения:

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения:

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, не зависящее от насыщения:

Ток ротора, соответствующий максимальному моменту:

Полное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте:

при бесконечно большом скольжении:

Эквивалентное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте:

 

Кратность максимального момента:

Скольжение при максимальном моменте в относительных единицах:

 

14. Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент

Активные и индуктивные сопротивления соответствующие пусковому режиму:

Высота стержня клетки ротора:

Приведенная высота стержня ротора:

Коэффициент

Расчетная глубина проникновения тока в стержень:

Ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока:

Площадь поперечного сечения стержня при расчетной глубине проникновения тока:

Коэффициент вытеснения тока:

Активное сопротивление стержня клетки при 20оС для пускового режима:

Активное сопротивление обмотки ротора при 20оС приведенное к обмотке статора, для пускового режима:

Коэффициент

 

Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора при пуске:

Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора при пуске:

Индуктивное сопротивление рассеяния двигатель, зависящее от насыщения:

Индуктивное сопротивление рассеяния двигатель, не зависящее от насыщения:

Активное сопротивление короткого замыкания при пуске:

Ток ротора при пуске двигателя:

Полное сопротивление схемы замещения при пуске (с учетом вытеснения тока и насыщения путей потоков рассеяния):

Индуктивное сопротивление схемы замещения при пуске:

Активная составляющая тока статора при пуске:

Реактивная составляющая тока статора при пуске:

Фазный ток статора при пуске:

 

Кратность начального пускового тока:

Активное сопротивление ротора при пуске, приведенное к статору, при расчетной рабочей температуре и Т-образной схеме замещения:

Кратность начального пускового момента

 

15. Рабочие характеристики

Таблица 1 ­

Данные для построения рабочих характеристик

Условные

обозначения

Отдаваемая мощность в долях от номинальной мощности

0,25 0,5 0,75 1,25
P 2, кВт 13750 27500 41250 55000 68750
Рд, кВт 73,92 147.84 221.76 295.69 369.62
Р2 I, кВт 15706 29530 43354 57178 71002
R н, Ом 9.06 4.73 3.15 2.34 1.84
z н, Ом 9.15 4.82 3.24 2.43 1.94
S, о.е. 0,001 0,003 0,004 0,006 0,008
I2’’, А 24.04 45.64 67.9 90.5 113.4
I а 1, А 25.89 47.47 69.7 90.53 114.52
I р 1, А 23.65 25.11 27.71 31.34 36.44
I1, А 35.06 53.7 75 98.38 120
cos φ 0.23 0.46 0.69 0.93 1
Р∑, Вт 5448 5522 5596 5670 5744
Р1, кВт 19198 33022 46846 60670 74494
η, % 71.62 83.27 88.05 90.7 92.28

16. Пусковые характеристики

Пусковые характеристики строим в следующей последовательности:

Определяем номинальный момент двигателя:

Пусковой момент двигателя:

Кратность пускового момента (относительные единицы):

Пусковой ток двигателя:

Кратность пускового тока двигателя (относительные единицы):

 

Таблица 2

Результаты расчета пусковых характеристик

s, о.е. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
0.78 0.69 0.6 0.52 0.43 0.34 0.26 0.17 0.08 0.76
6.2 6.4 6.56 6.61 6.65 6.67 6.68 6.69 6.7 6.71

 

Заключение

Таблица 3

Сравнение данных разработанного электродвигателя с двигателем марки А250M2

Сравниваемые данные Разработанный электродвигатель Марки А250М2
Мощность, кВт 90 90
КПД, % 0.9 0.92
cos φ 0.93 0.9
7.5
1.2
2.8

 

 

 

Вывод

В ходе выполнения данного курсового проекта мною был спроектирован трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, номинальной мощностью 90 кВт и напряжением первичной обмотки 380 В. После расчета основных параметров, проектируемый двигатель был сравнен с двигателем марки А250M2, который имеет паспортные данные, наиболее приближенные к полученным.

КПД двигателя марки А250M2 выше КПД спроектированного двигателя на 2,2 %. Разница в значениях КПД незначительна и может быть вызвана уменьшением потерь в двигателе. Суммарные магнитные потери можно уменьшить за счет выбора более подходящих значений магнитной индукции в спинке статора и ротора, а электрические потери за счет уменьшения сечений проводников.

Коэффициент мощности спроектированного двигателя превысил на 3,3% коэффициент мощности двигателя над стандартными двигателями выпускаемых мощностей. Кратность пускового момента к номинальному, если учитывать разброс значений у типового двигателя, дает вполне положительную оценку произведенным расчетам. Анализируя полученные данные, можно считать, что двигатель спроектирован успешно.

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Гольдберг О.Д, Гурин Я.С, Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов/ Под ред. О.Д. Гольдберга. 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: «Высшая

школа» 2006 – 430 с.

2.Загряцкий В.И. Электрические машины. Часть 2 Асинхронные машины – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», 2011г.-143с.