124807 (Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором мощностью 200 КВт), страница 4

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора по (8.263):

F_п.ср. = 0,7 [(I₁ k_нас u_п1) / a] [k + (k_у1 k_об1 Z₁/Z₂)], где

I₁ – ток статора, I₁ = 1276 А;

а – число параллельных ветвей обмотки статора, а = 4;

u_п1 – число эффективных проводников в пазу статора, u_п1 = 16;

k – коэффициент, учитывающий уменьшение МДС паза, вызванное укорочением шага обмотки, k = 0,8;

k_у1 – коэффициент укорочения шага обмотки, k_у1 = 1.

Тогда, F_п.ср. = 0,7 [(1276 1,2 16) / 4] [0,8 + (1 0,798 60/50)] = 1882,5 А.

По средней МДС рассчитывают фиктивную индукцию потока рассеяния в воздушном зазоре по (8.264):

B_Ф = (F_п.ср. 10^-6) / (1,6 C_N), где коэффициент C_N по (8.265): C_N = 0,64 + 2,5 [0,9 / (t_Z1 + t_Z2)] = 0,64 + 2,5 [0,7 / (17,54 + 20,9)] = 1,022; = 0,9 мм.

Тогда, B_Ф = (1882,5 10^-6) / (1,6 0,9 10^-3 1,022) = 1,279 Тл.

По полученному значению B_Ф определяем отношение потока рассеяния при насыщении к потоку рассеяния ненасыщенной машины, характеризуемое коэффициентом k, значение которого находят по кривой рис. 8.61. Для B_Ф = 1,279 Тл k = 0,94.

Далее рассчитываем значения дополнительного эквивалентного раскрытия пазов статора и ротора (c_э1 и c_э2), магнитные напряжения которых будут эквивалентны МДС насыщенных участков усиков зубцов.

Для пазов статора его принимают равным по (8.266):

c_э1 = (t_Z1 – b_ш1) (1 – k) = (17,54 – 5,7) (1 – 0,94) = 0,71 мм,

где b_ш1 = 5,7 мм.

Вызванное насыщением от полей рассеяния уменьшение коэффициента магнитной проводимости рассеяния паза статора по (8.269):

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении определяют для статора из выражения (8.272):

_п1нас = _п1 – _п1нас, где _п1 – проводимость, рассчитанная без учёта насыщения _п1 = 1,87. Тогда _п1нас = 1,1 – 0,021 = 1,079.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния при насыщении участков зубцов статора по (8.274):

_д1нас = _д1 k = 1,232 0,94 = 1,158, где _д1 = 1,232.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом насыщения от полей рассеяния определяется по отношению сумм коэффициентов проводимости, рассчитанных без учёта и с учётом насыщения от полей рассеяния, по (8.275):

X_1нас = x₁ (_1нас / ₁) = x₁ (_п1нас + _д1нас + _л1) / (_п1 + _д1 + _л1) = 0,16 (1,079 + 1.158+ 1.194) / (1,1 + 1,232 + 1.194) = 0,157 Ом.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока по (8.271):

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения по (8.274):

_д2нас = _д2 k = 1.626 0,94 = 1.529, где _д2 = 1.626.

Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения по (8.276):

X_2нас = x₂ (_2нас / ₂) = x₂ (_п2нас + _д2нас + _л2) / (_п2 + _д2 + _л2) = 0,224 (0.588+ 1.529+ 0.64) / (3,1 + 1.626+ 0.64) = 0.115 Ом.

По (8.278): c_1пнас = 1 + (x_1нас / X_12п) = 1 + (0,157 / 12.719) = 1,012.

Расчёт токов и моментов (при s = 1).

R_п = r₁ + (r₂ c_1пнас) / s = 0,026 + (0.054 1,012) = 0.081 Ом, где r₁ = 0,026 Ом и r₂ = 0,054 Ом.

X_пнас = x_1нас + (c_1пнас x_2нас) = 0,157 + (1,012 0.121) = 0,28 Ом, где x_2нас = =0.121 Ом.

Ток в обмотке ротора по (8.281):

I_2нас = U_ном1 / (R²_пнас + X²_пнас) = 380 / (0.081² + 0,28²) = 1305.504 А, где U_ном1 = 380 В.

По (8.283): I_1нас = I_2нас [{R²_пнас + (x_пнас + X_12п)²} / (c_1пнас X_12п)] = 1305.504 [{0,081² + (0,28 + 12.719)²} / (1,012 12.719)] = 1317.944 А.

Кратность пускового тока с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения по (8.284): I_п* = I_1нас / I_ном = 1317.944/ 202,86 = 6,499.

Кратность пускового момента с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения по (8.284): M_п* = (I_2нас / I_2ном)² K_R (s_ном / s) = (1305.504/ 190.468)² 2,223 0,0129 = 1.344.

Полученный в расчёте коэффициент насыщения:

k_нас = I_1пнас / I₁ = 1317.944/ 1276= 1,033

Таблица 2. Данные расчета пусковых характеристик двигателя без учета влияния насыщения

Таблица 3. Данные расчета пусковых характеристик двигателя с учетом влияния насыщения

1.10 Тепловой и вентиляционный расчет