ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (967515), страница 27

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 27)

Стандарты на асинхронные двигатели устанавливают наи­меньшие допустимые относительные значения моментов и наибо­льшие относительные значения начальных пусковых токов для выпускаемых асинхронных машин в зависимости от их мощно­сти, исполнения и числа пар полюсов. Для короткозамкнутых двигателей регламентируются значения всех перечисленных выше моментов и тока, а для двигателей с фазными роторами — толь­ко значения максимальных моментов, т. е. перегрузочная способ­ность двигателей.

В табл. 9.31 приведены допустимые относительные значения мо­ментов и начального пускового тока двигателей с короткозамкнутыми роторами серии 4А. Спроектированная заново асинхронная машина на базе серии 4А должна иметь пусковые характеристики, удовлетворяющие этим требованиям. В технических условиях или в заданиях на проектирование специальных асинхронных двигателей могут быть поставлены более жесткие требования к этим величи­нам.

В практике расчетов часто ограничиваются определением толь­ко двух точек характеристик: начального пускового и максимально­го моментов и начального пускового тока. Такой расчет дает лишь приближенные сведения о пусковых свойствах двигателя и может привести к

Таблица 9.31. Кратность начальных пусковых моментов М^*_п токов I^*_п асинхронных двигателей

Исполнение	2р	Высота оси вращения, мм
		≤ 132		160-250		≥ 280
		М*п	I*п	М*п	I*п	М*п	I*п
IP44	2	1,7-2	6,5-7,5	1,2-1,4	7-7,5	1-1,2	6,5-7
	4	2-2,2	5-7,5	1,2-1,4	6,5-7,5	1,2-1,3	5,5-7
	6	2-2,2	4-6,5	1,2-1,3	5-6,5	1,4	5,5-6,5
	8	1,6-1,9	4-5,5	1,2-1,4	5,5-6	1,2	5,5-6,5
	10	-	-	1,2	6	1	6
	12	-	-	-	-	1	6
IP23	2	-	-	1,2-1,3	7,0	1,2	6,5-7
	4	-	-	1,2-1,3	6,5	1,2	6,0-7
	6	-	-	1,2	6-7	1,2	6
	8	-	-	1,2-1,3	5,5-6,0	1,2	5,0-5,5
	10	-	-	-	-	1	5,5
	12	-	-	-	-	1	5,5

Примечание. Некоторые двигатели малой мощности с высотой оси враще­ния h ≤ 80 мм выполняются с уменьшенной кратностью начального пускового тока.

погрешности при определении перегрузочной способно­сти из-за неточности определения критического скольжения. Поэто­му при проектировании целесообразно рассчитывать полные пуско­вые характеристики, т. е. зависимости М* = f (s) и I* = f (s) для всего диапазона изменения скольжении от s = 1 до значения, соответству­ющего режиму, близкому к номинальному.

Расчет пусковых характеристик затруднен необходимостью уче­та изменений параметров, вызванных эффектом вытеснения тока и насыщением от полей рассеяния, так как при больших скольжениях токи в обмотках статора и ротора короткозамкнутых двигателей могут превышать свое минимальное значение в 7-7,5 раза (см. табл. 9.31).

В то же время при больших токах увеличивается падение напря­жения на сопротивлении обмотки статора, что вызывает уменьше­ние ЭДС и снижение основного потока. Для учета этих факторов не­обходимо применение ЭВМ [6]. При ручном счете используют следующий упрощенный метод.

Учитывая, что индуктивное сопротивление взаимной индукции x₁₂ с уменьшением насыщения магнитопровода увеличивается, в расчете пусковых характеристик для скольжений s ≥ 0,1...0,15 оно может быть принято равным:

(9.277)

He внося большой погрешности, в расчетных формулах пусковых режимов пренебрегают сопротивлением r₁₂. Это оправдано при токах, заметно превышающих номинальный, так как электрические потери в обмотках, возрастающие пропорционально квадрату тока, многократно превышают потери в стали, для учета которых в схему смещения введен параметр r₁₂.

При этих допущениях коэффициент

с_1П = 1 + x₁ /x_12П (9.278)

и сопротивление правой ветви Г-образной схемы замещения (см. рис. 9.55)

Z_ВЕТВИ = с_1П (Rп + j X_П), (9.279)

где для упрощения расчетных формул в отличие от обозначений в расчете рабочих характеристик принято

(9.280)

Ток в обмотке ротора

(9.281)

Сопротивление всей схемы замещения для пусковых режимов

(9.282)

Из (9.279)— (9.282)

(9.283)

Характеризующие пусковые данные машины кратность тока и момента при заданном s

(9.284)

Полученные выражения (9.281) — (9.284) дают возможность рас­считать токи и моменты во всем диапазоне изменения скольжения от s = 1 до s = 0,1.

Расчет рекомендуется проводить в последовательности, опреде­ленной в формуляре (табл. 9.32) для пяти-шести точек характери­стик в указанном диапазоне изменения скольжения.

Таблица 9.32. Формуляр расчета пусковых характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока

Р_2ном = ... кВт; U_1ном = ... В; 2р = ...; I_1ном = ... А;

I'_2ном =… A; x₁ = ... Ом; x'₂ = ... Ом; х_12п = ... Ом;

с_1п = ...; r₁ = ... Ом; r'₂ = ... Ом; s_ном =...

Для двигателей, полный ток паза которых I_1пaзa = I₁ u_П /a в пуско­вых режимах превышает 400 А, необходимо учесть влияние насыще­ния от полей рассеяния на пусковые характеристики. Для этого в расчетах используют уменьшенные в результате насыщения значе­ния сопротивлений обмоток x_1нac и х^/_2ξнас а также коэффициента

с_1п.нас = 1 + Х_1нас / х_12п. (9.285)

Степень влияния поля рассеяния на х₁ и x'_2ξ зависит от токов в обмотках, но, в свою очередь, от этих сопротивлений существенно зависят токи статора и ротора. Поэтому прямой расчет x_1нac и х^/_2ξнас до получений пусковых характеристик невозможен. Значения x_1нac и х^/_2ξнас находят для каждого из назначенных скольжений методом по­следовательных приближений. Как известно, объем расчета этим методом зависит от правильного первоначального задания искомой величины. Для данного расчета хорошие результаты дает следую­щий практический метод задания токов.

Первоначально рассчитывают пусковые токи при s = 1 для зна­чений x₁, х'_2ξ и c_1П, полученных без учета насыщения (см. табл. 9.32). Далее задаются коэффициентом увеличения тока от насыщения зубцовой зоны полями рассеяния k_нас. Ориентировочно для двигателей, полный ток паза которых в пусковом режиме превышает 2000...2500 А, можно принять k_нас = 1,4...1,5; при полном токе паза, близком к 1000 A, k_нас = 1,15... 1,2. Напомним, что полный ток паза I_1пaзa = I₁ u_П /a рассчитывается в данном случае по току статора, полу­ченному в расчете без учета влияния насыщения для скольжения s = 1 (табл. 9.32).

Далее по (9.275), (9.276) и (9.285) рассчитывают x_1нac, х^/_2ξнас и c_{1п нас} и повторяют расчет токов, вводя полученные значения в рас­четные формулы. Если расхождение полученного k'_нас и принятого первоначально k_нас не превышает 10...15 %, то расчет для s = 1 счи­тают законченным. При больших расхождениях корректируют пер­воначальное задание k_нас и повторяют расчет.

Характеристики

Список файлов книги