Проектирование асинхронного двигателя 22 кВт
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
паз ротора Knx2 = Bn2/Bз2/Kfe = 0.998.
Напряжённость магнитного поля:
в зубцах статора Hz1(А/м) = 3550
в зубцах ротора Hz2(А/м) = 1900
в ярме статора Ha1(А/м) = 410
в ярме ротора Ha2(А/м) = 89
Магнитное напряжение зазора F`d = 1.6*B`d*Kd*Delta = 777.0 A.
Магнитное напряжение зубц.статора Fz1 = 2*Hn1*Hz1 = 176.8 A.
Магн. напряжение зубца ротора Fz2 = 2*(Hp2-0.1*B22)*Hz2 = 68.6 A.
Магнитное напряжение спинки статора Fa1 = La1*Ha1 = 52.7 A.
Магнитное напряжение спинки ротора Fa2 = La2*Ha2 = 5.2 A.
Коэфф. насыщ. зубцовой зоны Kz1 = 1+(Fz1+Fz2)/F`d = 1.316.
Магн. напр. на пару полюсов Fц = F`d+Fz1+Fz2+Fa1+Fa2 = 1080.4 A.
Коэфф. насыщения магнитной цепи Кmy = Fц/F`d = 1.39.
Намагничивающий ток Imy = p*Fc/0.9/M1/W1/Коб = 9.9 A.
Относительное значение Imy Imy* = Imy/In = 0.379.
Индуктивное сопротивление главного поля Xmy = E/Imy = 36.69 Oм.
Относительное значение Xmy Xmy* = Xm*In/U1 = 2.511.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТОК СТАТОРА И РОТОРА
.1 Параметры обмотки статора
Класс изоляции Класс = F(H) = F.
Удельная проводимость проводника Gm1 = (м/Ом*мм^2) = 41.
Коэф. для расчета лобовой части Kл = F(p) = 1.9.
Квыл = F(p) = 0.72.= F(p) = 0.01.
Ширина катушки Bкт = Pi*(Di+Hn1)*Betta/2p = 0.086 м.
Длина лобовой части Lл = Кл*Bкт+2*B = 0.183 м.
Вылет лобовой части Lвыл = Квыл*Вкт+В = 0.072 м.
Средняя длина витка Lср = 2*(L1+Lл1) = 0.766 м.
Активное сопротивление фазы R1 = Lср*W1/Gm1/Qэф/A1 = 0.741 Ом.
Коэффициент Kвет` = 0.25+0.75*Betta = 0.834.
Коэффициент Kвет = 0.25+0.75*Kвет` = 0.875.
Коэффициент Kск` = F(T2/T1,Betck) = 0.9.
Коэф. провод. дифференц. рассеяния Lamd1 = 1.137.= 0.761
Коэф. провод. пазового рассеяния Lamn1 = F(разм.паза) = 1.469.
Коэф. провод. лобового рассеяния Lamл1 = F(Lл1,Q,Y1) = 0.677.
Индуктивное сопротивление фазы X1 = F(F1,W1^2,Lam1) = 1.400 Ом.
.2 Параметры обмотки ротора
Удельная проводимость проводника Gm2 = (м/Ом*мм^2) = 20.5.
Активное сопротивление кольца Rкл = 1.7434*E-3 Ом.
Активное сопротивление стержня Rст = 119.1221*E-6 Ом.
Коэффициент Del_ta = 0.3473
Сопротивление фазы ротора r2=Rст+2*Rкл/Del_ta^2 = 148.030*E-6 Ом
Коэф. привед. сопротивления V12 = 4*M1*(W1*Koб)^2/Z2 = 4393.5.
Приведенное активное сопротивление R2` = R2*V12 = 0.650 Ом.
Коэффициент Delz = F(Вш1/T1,Bш1/Del) = 0.03.
Коэф. пров. дифференц. рассеяния Lamd2 = 1.453.= 0.9760
Коэф. пров. пазового рассеяния Lamn2 = F(разм.паза) = 2.710.
Коэф. пров. лоб. рассеяния Lamл2 = F(Z2,разм.кол.) = 0.417.
Индуктивное сопротивление обмотки ротора x2 = 3.61816065976035E-0004
Индуктивное сопротивление обмотки ротора x2 = 0.362*E-3 Ом
Приведенное индуктивное сопротивления X2` = X2*V12 = 1.590 Ом.
Коэффициент Sigma_Sk=1+0.41*(bск/tau)^2*U1/(Im*x1) = 1.138.
Индуктивное сопротивление фазы X1 = X1*Sigma_Sk = 1.594 Ом.
Приведенное индуктив. сопротивл. X2` = X2`*Sigma_Sk = 1.809 Ом.
Базисное сопротивление zб = Uнф/I1н = 14.615 Ом
Относительное значение R1 R1* = R1*I1н/Uнф = 0.051.
Относительное значение R2` R2`* = R2`*I1н/Uнф = 0.044.
Относительное значение Х1 X1* = X1*I1н/Uнф = 0.109.
Относительное значение Х2` X2`* = X2`*I1н/Uнф = 0.124.
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА
Масса спинки статора Ма1 = F(разм.) = 33.62 кг.
Масса зубцов статора Мz1 = F(разм.) = 13.18 кг.
Масса зубцов ротора Мz2 = F(разм.) = 10.68 кг.
Удельные потери в стали р10 = F(марка ст.) = 2.2 Вт/кг.
Основные потери в стали Рсто = Ра1+Рz1 = 350.47 Вт.
а) спинки статора Ра1 = 1.6*р10*Ва1^2*F1^1.5 = 169.84 Вт.
б) зубцов статора Pz1 = 1.8*p10*Bz1^2*F1^1.5 = 180.63 Вт.
Коэффициент Beta01 = F(Вш2,Delta) = 0.36.
Коэффициент Deta02 = F(Bш1,Delta) = 0.
Амплитуда пульсаций магнитной индукции
в воздушном зазоре над головками зубцов:= 0.0000 Тл= 0.3518 Тл
Удельные поверхностные потери (ko1=ko2=1,5):= 0.000 Вт/м^2= 145.296 Вт/м^2
Амплитуда пульсаций средних значений
магнитной индукции в зубцах:= 0.000 Тл= 0.168 Тл
Добавочные потери в стали Рст.доб. = 119.68 Вт.
а) поверхностные в статоре Рпов1 = 0.00 Вт.
б) поверхностные в роторе Pпов2 = 22.59 Bт.
в) пульсационные в статоре Pпул1 = 0.00 Вт.
г) пульсационные в роторе Pпул2 = 97.09 Вт.
Полные потери в стали Pст = Рсто+Рстд = 470.15 Вт.
Коэффициент Кт = F(2p) = 1.000.
Механические потери Pм = Кт*N1^2*DI^3 = 83.45 Вт.
Добавочные потери при нагрузке Pдоб = 0.005*P2/Кпд = 124.29 Вт.
Потери в обм-ке статора при Х.Х. Рм10 = M1*Imy^2*R1 = 217.88 Bт.
Потери при Х.Х. P0 = Pст+Рм+Рм10 = 771.47 Вт.
Активная составляющая тока Х.Х. Ioa = P0/M1/U1 = 0.6767 A.
Реактивная составляющая тока Х.Х. Ior = Imy = 9.9 A.
Ток холостого хода Io = Sqr(Ioa^2+Ior^2) = 9.92 A.
Относительное значение тока Х.Х. Io* = Io/I1 = 0.382.(fi) холостого хода Cos(fio) = Ioa/Io = 0.0682.
НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ
Коэффициент рассеяния статора Tau1 = X1/Xm = 0.043
Коэффициент сопротивления статора R01 = R1/(X1+Xm) = 0.019
Расчетные параметры : R1" = R1 = 0.741 Ом
X1" = X1*(1+Tau1)*(1+R01*R1/X1 = 1.678 Ом
R2" = R2*(1+Tau1)^2*(1+R01^2) = 0.708 Ом" = X2*(1+Tau1)^2*(1+R01^2) = 1.970 Омк = R1"+R2" = 1.449 Омк = X1"+X2" = 3.649 Омк = Sqrt(Xк^2+Rк^2) = 3.926 Ом= Sqrt(Xк^2+R1^2) = 3.723 Ом
Внутренняя мощность Рв = Р2+Pdob+Pм = 22207.7 Вт
Сопротивления схемы замещения : Rн = 15.622 Омн = 17.457 Ом
Номинальное скольжение Sн = 1/(1+Rн/R2") = 0.0434
Активная сост. тока статора при синхр. вращении Iсвсв = Р0/М1/U1 = 0.60 А
Расчетный ток ротора I2" = U1/Zн = 21.77 А.
Активная составляющая тока статораа = I0а+I2"*F(Rн,Zн,Rк) = 22.05 А.a = 0.6035 A.
Реактивная составляющая тока статора
I1р = I0р+I2"*F(Rн,Zн,Rк) = 13.62А.
I0p = 9.9000 A.
Номинальный ток статора I1 = Sqrt(I1а^2+I1р^2) = 25.92 А.
Потери в обмотке статора Рм1 = m1*I1^2*R1 = 1493.45 Вт.
Потери в обмотке ротора Рм2 = m1*I2"^2*R2" = 1006.41 Bт.
Суммарные потери Рsuм = Рм1+Рм2+Рст+Рмех+Рдоб = 3177.0 Вт.
Потребляемая мощность Р1 = Р2 + Рsuмa = 25.177 кВт.
Номинальный К.П.Д. К.П.Д. = Р2/Р1 = 0.874
Номинальный Cos(Fi) Cos(Fi) = I1а/I1 = 0.851
Таблица - Рабочие характеристики асинхронного двигателя
P2 P1 I1 Cos(Fi) КПД N1
(кВт) (кВт) ( А ) (О.Е.) (О.Е.) (об/мин)
.200 3.015 10.23 0.267 0.730 747.0
.400 5.279 10.97 0.430 0.833 744.2
.600 7.584 12.07 0.557 0.870 741.3
.800 9.933 13.48 0.651 0.886 738.3
.000 12.329 15.13 0.719 0.892 735.3
.200 14.776 16.97 0.766 0.893 732.1
.400