Главная » Просмотр файлов » ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин

ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (967515), страница 20

Файл №967515 ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин) 20 страницаГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (967515) страница 202013-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

Если же в аналогичном двигателе I*μ > 0,3...0,4, то это в большин­стве случаев означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода. Двигатель будет иметь низкие КПД и cosφ.

В небольших двигателях мощностью менее 2...3 кВт I*μ может до­стигать значения 0,5...0,6, несмотря на правильно выбранные разме­ры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относите­льно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности [6].

9.10. ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

ДЛЯ НОМИНАЛЬНОГО РЕЖИМА

Параметрами асинхронной машины называют активные и ин­дуктивные сопротивления обмоток статора r1, x1, ротора r2, х2 или приведенные к числу витков обмотки статора сопротивления рото­ра r'2 и х'2, сопротивление взаимной индуктивности х12 и расчетное сопротивление r12 (или rμ), введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Рис. 9.47. Схемы замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины

Известные из общей теории электрических машин схемы заме­щения фазы асинхронной машины, основанные на приведении про­цессов во вращающейся машине к неподвижной, приведены на рис. 9.47. Физические процессы в асинхронной машине наглядно отражает схема, изображенная на рис. 9.47, а. Но для расчета оказалось удобнее преобразовать ее в схему, показанную на рис. 9.47, б.

Параметры схемы замещения не остаются неизменными при различных режимах работы машины. С увеличением нагрузки увеличивается поток рассеяния, и в связи с этим из-за возрастания насыщения отдельных участков магнитопровода полями рассеяния уменьшаются индуктивные сопротивления х1 и х2.

Увеличение скольжения в двигателях с короткозамкнутым рото­ром приводит к возрастанию действия эффекта вытеснения тока, что вызывает изменение сопротивлений обмотки ротора r2 и х2. При расчете рабочих режимов машины в пределах изменения скольже­ния от холостого хода до номинального эти изменения незначитель­ны и ими обычно пренебрегают.

При расчете пусковых режимов, в которых токи машины в не­сколько раз превышают номинальный, а частота тока в роторе близка к частоте питающей сети, в большинстве случаев приходится учитывать изменение параметров от насыщения участков магнитопровода кода полями рассеяния и от влияния эффекта вытеснения тока.

9.10.1. Активные сопротивления обмоток статора и фазного ротора

Активные сопротивления r и r2, Ом, определяют по основной расчетной формуле (5.1):

r = kR ρυ (9.132)

где L — общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м; qэФ — площадь поперечного сечения эффективного проводника, м :

qэф = qэл nэл; (9.133)

qэл — площадь поперечного сечения элементарного проводника; nэл — число элементарных проводников в одном эффективном; а — число параллельных ветвей обмотки; ρυ — удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Ом•м; 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 . Некоторое увеличение потерь,

обусловленное действием эффекта вытеснения тока, относят к дополнительным потерям.

В обмотках фазных роторов kR также принимают равным едини­це независимо от размеров и числа проводников в пазу, так как час­тота тока в них при номинальном и близких к нему режимах очень мала.

Общая длина проводников фазы обмотки L, м,

L = lcp w, (9.134)

где lcp — средняя длина витка обмотки, м; w — число витков фазы. Среднюю длину витка lср находят как сумму прямолинейных па­зовых и изогнутых лобовых частей катушки:

lср = 2 (lп + lл). (9.135)

Длина пазовой части lп равна конструктивной длине сердечни­ков машины:

lп = l1(2).

Лобовая часть катушки имеет сложную конфигурацию (рис. 9.48). Точные расчеты ее длины и длины вылета лобовой части тре­буют предварительного определения всех размеров катушки и со­пряжены со значительными объемами расчетов, данные которых в дальнейшем электромагнитном расчете обычно не используются. Для машин малой и средней мощности и в большинстве случаев для крупных машин достаточно точные для практических расче­тов результаты дают эмпирические формулы, учитывающие основные особенности конструктивных форм катушек.

Катушки всыпной обмотки ста­тора. Длина лобовой части, м,

lл = Kл bкт + 2В; (9.136)

вылет лобовых частей обмотки, м,

lвыл = Kл bкт + В. (9.137)

Рис. 9.48. Катушка двухслойной об­мотки статора

В этих формулах bкт — средняя ширина катушки, м, определяемая по окружности, проходящей по серединам высоты пазов:

bкт = (9.138)

где β = урасч / τ — укорочение шага обмотки статора. Для диаметраль­ных двухслойных обмоток, выполненных без укорочения шага, и для двухслойных обмоток, включая обмотки из концентрических кату­шек, имеющих разную ширину, принимают β = 1; Кл и Квыл — коэффи­циенты, значения которых берут из табл. 9.23 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях; В — длины вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, м.

Таблица 9.23. К расчету размеров лобовых частей катушек всыпной обмотки

Число полюсов 2р

Катушки статора

Лобовые части не изолированы

Лобовые части изолированы лентой

Кл

Квыл

Кл

Лвыл

2

1,2

0,26

1,45

0,44

4

1,3

0,4

1,55

0,5

6

1,4

0,5

1,75

0,62

≥ 8

1,5

0,5

1,9

0,72

Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сер­дечника в корпус, берут В = 0,01 м. В машинах, обмотки которых укладывают после запрессовки сердечника в корпус, вылет прямолинейной части В = 0,015 м.

Катушки из прямоугольного провода. В обмотках статоров и фаз­ных роторов асинхронных двигателей, выполненных из прямоугольного провода, длина лобовой части витка, м,

lл = Кл bкт + 2В + hп; (9.139)

вылет лобовой части обмотки (рис 9.49), м,

lвыл = Кл bкт + В + 0,5 hп, (9.140)

где bкт, — средняя ширина катушки, для катушек статора рассчитывается по (9.138), для катушек ротора

bкт = (9.141)

β — укорочение шага обмотки ротора; В — вылет прямолинейной ча­сти катушек из паза (по табл. 9.24); Кл, Kвыл — коэффициенты, определяемые из выражений

Рис. 9.49. Обозначения размеров катушек в лобовых частях

(9.142)

(9.143)

см. рис. 9.49.

Таблица 9.24. К расчету размеров лобовых частей катушек

обмотки из прямоугольного провода

Напряжение U,B

S, 10-3, м

В, 10-3, м

Напряжение

U, B

S, 10-3, м

В, 10-3, м

≤ 660

3,5

25

6000...6600

6...7

35...50

3000...3300

5...6

35...40

10000

7.. .8

60…65

Примечание. Меньшие значения для катушек с непрерывной изоляцией.

m = sin α = (b + S) / tz; (9.144)

b — ширина меди катушки в лобовой части, м; S — допустимое рас­стояние между медью проводников соседних катушек (по табл. 9.24), м; tz — зубцовое деление, м.

Стержневая волновая обмотка фазных роторов асинхронных дви­гателей. Длина лобовых частей стержня ротора, м,

lл = Кл bкт + 2Вc; (9.145)

вылет лобовой части, м,

lвыл = Кл bкт + Bc, (9.146)

где bкт — среднее расстояние между сторонами последовательно соединенных стержней:

bкт = (D2 - hп2) / 2р; (9.147)

Bc — сумма прямолинейных участков лобовой части стержня: длины вылета из паза и длины конца стержня в месте установки хомутиков, соединяющих стержни друг с другом. Обычно принимают 0,05...0,10 м (большие значения для машин большей мощности и напряжения). Для высоковольтных двигателей мощностью 800 - 1000 кВт и более берут Вс = 0,12...0,16 м.

Коэффициенты Кл и Квыл находят соответственно по формулам (9.142) и (9.143), в которых

m = (bcт + S) / tz2, (9.148)

где Sст — расстояние между медью соседних стержней в лобовых час­тях, м (Sст принимают в соответствии с табл. 9.25 в зависимости от на­пряжения на контактных кольцах ротора при неподвижной машине); bcт — ширина меди стержня ротора, м; t'z2 — зубцовое деление по дну пазов ротора, м:

t'z2 = π(D2 – 2 hП2) / Z2 (9.149)

Таблица 9.25. К расчету размеров лобовой части

стержней фазных роторов асинхронных двигателей

Uк.к., В

500

500...1000

1000.. .1500

1500.. .2000

Sст, 10-3 м

1,7

2

2,6

2,9

После расчета lп определяют среднюю длину витка по (9.135) и длину всех стержней фазы обмотки по (9.134).

Активное сопротивление фазы ротора r2 определяют по (9.132). Дня дальнейших расчетов r2 должно быть приведено к числу витков первичной обмотки

r'2 = v12 r2, (9.150)

где коэффициент приведения сопротивлений обмотки фазного ротора

v12 = (9.151)

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6374
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее