Главная » Просмотр файлов » ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин

ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (967515), страница 23

Файл №967515 ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин) 23 страницаГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (967515) страница 232013-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 23)

б — зависимость β0 =f /(bш / S)

B01(2) = β01(2) kδ Bδ. (9.190)

Для зубцов статора β01 зависит от отношения ширины шлица пазов ротора к воздушному зазору: β01 = f (bш2 / δ); для зубцов ротора — от отношения ширины шлица пазов статора к воздушно­му зазору: β02 = f (bш1 / δ) . Зависимость β0 = f (bш / δ) приведена на рис. 9.53, б.

По В0 и частоте пульсаций индукции над зубцами, равной Z2n для статора и Z1n для ротора, рассчитывают удельные поверхност­ные потери, т. е. потери, приходящиеся на 1м2 поверхности головок статора и ротора:

для статора

Рпов1 = 0,5 k01 (9.191)

для ротора

Рпов2 = 0,5 k02 (9.192)

В этих выражениях k01(02) — коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов статора (ротора) на удель­ные потери; если поверхность не обрабатывается (двигатели мощ­ностью до 160 кВт, сердечники статоров которых шихтуют на цилиндрические оправки), то k01(02) = 1,4...1,8, при шлифованных поверхностях (наружная поверхность роторов машин средней и большой мощности и внутренняя поверхность статора двигателей Р2 > 160 кВт) k01(02) = 1,7...2,0; n = nc (1 - s) ≈ nc — частота вращения двигателя, об/мин.

Полные поверхностные потери статора, Вт,

Рпов.1 = pпов.1 (tz1bш1) Z1 lст1. (9.193)

Полные поверхностные потери ротора, Вт,

Рпов2 =pпов2(tz2 - bш2)Z2 lcт2. (9.194)

Для определения пульсационных потерь вначале находится амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов Впул, Тл:

для зубцов статора

Впул1 = (9.195)

для зубцов ротора

Впул2 = (9.196)

В этих формулах Bz1cp и Bz2cp — средние индукции в зубцах ста­тора и ротора, Тл:

(9.197)

При открытых пазах на статоре или на роторе при определении γ1 и γ2 в (9.197) вместо bш1 или bш2 подставляют расчетную ширину раскрытия паза, равную:

b'ш1(2) = (9.198)

(индекс 1 при расчете b'ш1, индекс 2 при расчете b'ш2).

Значения коэффициента kδ в зависимости от отношения δп/δ для открытых пазов приведены на рис. 9.54.

Пульсационные потери в зубцах статора

Pпул1 ≈ 0,11 ; (9.199)

пульсационные потери в зубцах ротора

Pпул2 ≈ 0,11 ; (9.200)

Рис. 9.54. К расчету пульсационных потерь

в асинхронных машинах

В этих формулах mz1 — масса стали зуб­цов статора, кг, определяется по (9.189); mz2 — масса стали зубцов ротора, кг:

mz2 = Z2 hz2 bz2ср lст2 kc2 γc (9.201)

где hz2 — расчетная высота зубца ротора, м; bz2cp — средняя ширина зубца ротора, м:

bz2cp = (bz2max + bz2min) / 2.

Поверхностные и пульсационные потери в статорах двигателей с и короткозамкнутыми или фазными роторами со стержневой обмоткой обычно малы, так как в пазах таких роторов bш2 мало и пульса­ции индукции в воздушном зазоре над головками зубцов статора незначительны. Поэтому расчет этих потерь в статорах таких двигателей не проводят.

В общем случае добавочные потери в стали

Рстдоб = Рпов1 + Рпул1 + Рпов2 + Рпул2 (9.202)

и полные потери в стали асинхронных двигателей

Pст = Рст.осн + Рст.доб. (9.203)

Обычно Рст.доб приблизительно в 5—8 раз меньше, чем Рст.осн.

Электрические потерн в асинхронных двигателях рассчитывают раздельно в обмотках статоров и роторов.

Электрические потери во всех фазах обмотки статора, Вт,

Pэ1 = m1 r1. (9.204)

Электрические потери во всех фазах обмотки фазного ротора, Вт,

Рэ2 = m2 r2 = m1 . (9.205)

Электрические потери в обмотке короткозамкнутого ротора, Вт,

Pэ2 = m2 r2 = Z2 r2 (9.206)

или

Рэ2 = m1 . (9.207)

Электрические потери в щеточном контакте Рэ.ш, Вт, фазных ро­торов асинхронных двигателей, не имеющих приспособлений для подъема щеток и замыкания накоротко контактных колец при но­минальном режиме работы,

Рэ.щ = m2 ΔUщ Iк.к, (9.208)

где ΔUщ — падение напряжения в скользящем контакте щетка — коль­цо, В; принимается в зависимости от марки щеток по табл. П 4.2; Iк.к — ток в кольце, А; при соединении обмотки ротора в звезду Iк.к = I2 ; при соединении обмотки ротора в треугольник (при m2 = 3) Iк.к = I2.

Механические и вентиляционные потери в асинхронных двигате­лях рассчитывают по приближенным формулам, полученным из опыта проектирования и эксплуатации двигателей. Коэффициент трения (Кт) учитывает конструкцию, скорость вращения, число пар полюсов, мощность двигателя. Его размерность изменяется в зависимости от вида формулы для определения Рмех (9.209 — 9.213).

Потери на трение в подшипниках и вентиляционные потери в двигателях с радиальной системой вентиляции без радиальных вен­тиляционных каналов, с короткозамкнутым ротором и вентиляци­онными лопатками на замыкающих кольцах, Вт,

Рмех ≈ Кт (n / 1000)2 (10D)3 ; (9.209)

Кт = 5 при 2р = 2; Кт = 6 при 2р ≥ 4 для двигателей с Da ≤ 0,25 м;

Кт = 6 при 2р = 2; Кт = 7 при 2р ≥ 4 для двигателей с Da > 0,25 м.

В двигателей с двигателях с внешним обдувом (0,1 ≤ Da ≤ 0,5 м)

Рмех = Кт (n /10)2 D4a ; (9.210)

Кт = 1 для двигателей с 2р = 2 и Кт = 1,3(1 - Da) при 2р ≥ 4.

В двигателях с радиальной системой вентиляции средней и боль­шой мощности

Рмех = 1,2 2 р τ3 (nк +1,1) 103 (9.211)

где nк — число радиальных вентиляционных каналов; при отсутствии радиальных каналов nк = 0.

В двигателях с аксиальной системой вентиляции

Рмех = Кт(n/1000)2 (10 Dвент)3, (9.212)

где D вент — наружный диаметр вентилятора, м; в большинстве кон­струкций можно принять Dвент ≈ Da; Kт = 2,9 для двигателей с Da ≤ 0,25 м; Кт = 3,6 для двигателей с Da = 0,25...0,5 м.

В двигателях большой мощности (0,5 < Da < 0,9 м)

Рмех = Кт (10Da)3 (9.213)

В этом выражении коэффициент Кт принимается по табл. 9.29.

Таблица 9.29. К расчету механических потерь

двигателей большой мощности

2p

2

4

6

8

10

12

Кт

3,65

1,5

0,7

0,35

0,2

0,2

Потери на трение щеток о контактные кольца, Вт, рассчитывают для двигателей с фазными роторами при отсутствии приспособле­ний для подъема щеток и закорачивания контактных колец в номи­нальном режиме работы:

Ртр.щ = Ктр ρщ Sщ υк, (9.214)

где Ктр — коэффициент трения щеток о контактные кольца (обычно принимается равным 0,16—0,17); ρщ — давление на контактной поверхности щеток, кПа (см. табл. П 4.2); Sщ — общая площадь контакт­ной поверхности всех щеток, м2; vk — линейная скорость поверхности контактных колец, м/с.

Добавочные потери при нагрузке асинхронных двигателей возникают за счет действия потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых распределения МДС об­моток статора и ротора и ряда других причин. В короткозамкнутых роторах, кроме того, возникают потери от поперечных токов, т. е. токов между стержнями, замыкающихся через листы сердечника ротора. Эти токи особенно заметны при скошенных пазах ротора. В таких двигателях, как показывает опыт эксплуатации, добавоч­ные потери при нагрузке могут достигать 1...2 % (а в некоторых слу­чаях даже больше) от подводимой мощности. ГОСТ устанавливает редкие расчетные добавочные потери при номинальной нагрузке, равные 0,5 % номинальной потребляемой мощности. При расчетах потерь и КПД двигателей в режимах, отличных от номинального, значение добавочных потерь пересчитывают пропорционально квадрату токов:

Рдоб = Рдоб.ном (I1/I1ном)2. (9.215)

Коэффициент полезного действия двигателя

η = Р2 /P1 = 1 - / P1, (9.216)

где — сумма всех потерь в двигателе, Вт.

Ток холостого хода двигателя

(9.217)

При определении активной составляющей тока холостого хода принимают, что потери на трение и вентиляцию и потери в стали при холостом ходе двигателя такие же, как и при номинальном ре­жиме. При этом условии

Iх.х.а = (9.218)

Электрические потери в статоре при холостом ходе приближен­но принимаются равными:

Рэ1х.х = m I2μ r1. (9.219)

Реактивная составляющая тока холостого хода

Iх.х.рIμ (9.220)

Коэффициент мощности при холостом ходе

cos φх.х = Iх.х.а / Iх.х. (9.221)

9.12. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости P1, I1, cosφ, η, s1 = f (P2). Часто к ним относят также за­висимости М = f (P2) и I2 или = (P2) [6].

Методы расчета характеристик базируются на системе уравне­ний токов и напряжений асинхронной машины, которой соответст­вует Г-образная схема замещения (рис. 9.55). Г-образная схема полу­чена из Т-образной схемы замещения (см. рис. 9.47), в которой ветвь, содержащая параметр Z12, вынесена на вход схемы. Т-образ­ная и Г-образная схемы идентичны для данной конкретной ЭДС, для которой рассчитывают комплексный коэффициент , равный взятому с обратным знаком отношению вектора напряжения фазы к вектору ЭДС —

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
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
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее