Механические потери по (8.210):

Холостой ход двигателя

I_х.х. = (I_х.х.а² + I²) = (3,554² + 46,7²) = 46,84 А;

I_х.х.а = (P_ст + P_мех + P_э1хх) / (m U_1ном) = (2742,1+ 1136,55 + 172,565) / (3 380) = 3,554 А;

здесь P_э1хх 3 I² r₁ = 3 46,7² 0,0264 = 172,565 Вт.

cos = I_х.х.а / I_х.х. = 3,554 / 46,84 = 0,076

1.8 Расчет рабочих характеристик

Параметры по (8.184), (8.185), (8.223):

r₁₂ = P_ст.осн / (m I²) = 1793 / (3 46,7²) = 0,1462 Ом;

x₁₂ = (U_1ном / I) – x₁ = (380 / 46,7) – 0,16044 = 7,975 Ом;

c₁ = 1 + (x₁ / x₁₂) = 1 + (0,160444 / 7,975) = 1,02

Активная составляющая тока синхронного холостого хода по (8.226):

I_0a = [P_ст.осн + 3I²r₁] / 3U₁ = [1793 + (3 46,7² 0,02637)] / (3 380) = 1,724 А;

a = c₁² = 1,02² = 1,04; b = 0;

a = c₁ r₁ = 1,02 0,02637 = 0,0269 Ом;

b = c₁ [x₁ + (c₁ x₂)] = 1,02 [0,16 + (1,02 0,224)] = 0,397 Ом.

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения,

Р_ст + Р_мех = 2742+ 1137 = 3878,6 Вт.

56. Рассчитываем рабочие характеристики для скольжений s=0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025, принимая предварительно, что s_ном 0,014. Результаты расчетов сводим в табл. 1.

Таблица 1. Данные расчета рабочих характеристик

Номинальные данные спроектированного двигателя:

P_ном2 = 200 кВт; U_ном1 = 380 В; I_ном1 = 202,67 А; cos = 0,912; = 0,9486

1.9 Расчет пусковых характеристик

а) Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Расчет проводится по формулам табл. 8.30 в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих s=1; 0.8; 0.5; 0.1; 0,05; 0.064. Данные расчета пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока сведены в табл. 2.

Определим критическое сопротивление без учёта влияния эффекта вытеснения тока и влияния насыщения от полей рассеяния.

Активное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока:

_расч. = 115 С; ₁₁₅ = 10^-6 / 41 Ом м; b_c / b_п = 0,9 (b_с – ширина стержня, b_п – ширина паза).

h_c = h_п – h_ш = 40,5 – 0,5 = 40 мм.

= 2 h_c [(b_c / b_п) (f₂ / ₁₁₅) 10^-7] = 85,344 h_c s = 3,4;

для = 3,4 по рис. 8.57 находим = 2,4.

Глубина проникновения тока по (8.246):

h_r = h_c / (1 + ) = 0,04 / (1 + 2,4) = 11,76 мм.

Площадь сечения q_r при b₁/2 h_r h₁ + b₁/2

4/2 11,76 (44,5 + 4/2)

2 11,76 46,5

по (8.253) q_r = (b₁² / 8) + [(b₁ + b_r)/2 (h_r – b₁/2)] = [( 4²) / 8] + [(4 + 4,015)/2 (11,76 – 4/2)] = 45,41 мм², где b_r = b₁ + [(b₂ – b₁) / h₁ (h_r – b₁/2)] = 4 + [(7 – 4) / 44,5 (11,76 – 4/2)] = 4,015 мм.

Коэффициент k_r по (8.247):

Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока по (8.257):

K_R = 1 + [r_c (k_r – 1)]/ r₂ = 1 + [51,41 10^-6 (2,974 – 1)] /83 10^-6= 2,223,

где r_c = r_c = 51,41 10^-6 Ом и r₂ = 83 10^-6 Ом.

Приведённое сопротивление ротора с учётом вытеснения эффекта тока по (8.260):

r₂ = K_R r₂ = 2,223 0,02436 = 0,05415 Ом.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока по рис. 8.58 для = 3,4; = k_д = 0,45:

по табл. 8.25, рис. 8.52а, ж и по (8.26)

K_x = (_п2 + _л2 + _д2) / (_п2 + _л2 + _д2), где _п2 = 3,1, _л2 = 0,64, _д2 = 1,626, _п2 – коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учётом эффекта вытеснения тока.

_п2 = _п2 – _п2, здесь _п2 = _п2 (1 – k_д) = [(h₀ / 3b₁) (1 – b₁²/8q_с)² + 0,66 – h_ш/2b₁] (1 – k_д) = [(45,3 / (3 4)) (1 – (4² / (8 185)))² + 0,66 – (0,5 / (2 4))] (1 – 0,45) = 2,31. Тогда _п2 = 3,1 – 2,31 = 0,79. Следовательно,

K_x = (0,79 + 0,64+ 1,626) / (3,1 + 0,64+1,626) = 0,57.

По (8.261) X₂ = x₂ K_x = 0,57 0,224 = 0,127.

Пусковые параметры по (8.277) и (8.278):

X_12п = k x₁₂ = 1,595 7,975 = 12,719 Ом, где k = k_r = 1,595 и x₁₂ = 7,975 Ом;

c_1п = 1 + (x₁ / X_12п) = 1 + (0,16 / 12,719) = 1,013, x₁ = 0,16 Ом.

Расчёт токов с учётом влияния эффекта вытеснения тока:

по (8.280) для s = 1

R_п = r₁ + (r₂ c_1п) / s = 0,026 + (0,054 1,013) = 0,081 Ом, где r₁ = 0,026 Ом и r₂ = 0,054 Ом.

X_п = x₁ + (c_1п x₂) = 0,16 + (1,013 0,127) = 0,29 Ом, где x₂ = 0,127 Ом.

По (8.281) ток в обмотке ротора:

I₂ = U₁ / (R_п² + X_п²) = 380 / (0,081² + 0,29²) = 1264 А, где U₁ = 380 В.

По (8.283): I₁ = I₂ [{R_п² + (x_п + X_12п)²} / (c_1п X_12п)] = 1264 [(0,081² + (0,29 + 12,719)²) / (1,013 12,719)] = 1276 А.

б) Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.

Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих s=1; 0.8; 0.5; 0.1; 0,05; 0,064, при этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих s=1; 0.8; 0.5; 0.2; 0. 1,0,064, при этом используем значения токов и сопротивлений с учетом влияния вытеснения тока. Данные расчета сводим в табл. 3. Пусковые характеристики представлены на рис. 4

Индуктивные сопротивления обмоток. Принимаем k_нас = 1,2.