Разработка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?тносительное значение намагничивающего тока определяется по формуле 8.131 [1, c.331]:
(86)
- находится в допустимых пределах
На следующем этапе рассчитываются параметры асинхронной машины для номинального режима.
3.3 Параметры рабочего режима
Для номинального режима АД активное сопротивление обмотки статора определяется по формуле 8.132 [1, c.332]:
(87)
где общая длинна эффективных проводников фазы обмотки, м; - площадь поперечного сечения эффективного проводника, м2; удельное сопротивление материала обмотки при расчётной температуре,Ом?м; -коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока.
Значение для номинальных режимов принимается равным единице. Для класса изоляции F =(1/41)?10-6 Ом?м.
Общая длина проводников фазы обмотки определяется по формуле:
(88)
где - средняя длина витка обмотки статора, м; - число витков фазы.
Средняя длинна витка есть сумма прямолинейных пазовых и изогнутых лобовых частей катушки:
(89)
Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечника, для всыпной обмотки статора длина лобовой части равна:
(90)
Вылет лобовых частей, м:
(91)
где - средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов; B - длины вылета прямолинейной части катушек из паза, м.
, (92)
где - относительное укорочение шага обмотки статора. , коэффициенты в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях (таблица 8.21[1, с.334]).
Для машин, обмотки которых укладываются после запрессовки сердечника в корпус, вылет прямолинейной части B=0,01 м. Из таблицы 8.21 [1, с. 334] =1,9, =0,72.
(м),
(м),
(м),
(м),
(м).
Активное сопротивление фазы статора:
(Ом).
Относительное значение:
(93)
Далее рассчитывается активное сопротивление фазы ротора, Ом:
(94)
где -сопротивление стержня; - сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями.
Сопротивление стержня:
(95)
Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями:
. (96)
Для дальнейших расчётов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки:
. (97)
( Ом).
Относительное значение сопротивления:
(98)
Далее рассчитываются индуктивные сопротивления, обмоток статора и ротора двигателя.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:
(99)
где - расчётная длина магнитопровода, м; - коэффициенты магнитной проводимости пазового, лобового и дифференциального рассеяния соответственно.
При отсутствии вентиляционных каналов = , ==1, =0.024.
Коэффициент рассчитывается для двухслойной обмотки в трапециидальном пазу.
(100)
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
(101)
Коэффициенты магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
(102)
(103)
Из рисунка 8.51 [1, c. 340] =0,9 =1.
.
Относительное значение:
(104)
Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по 8.177 [1, c.343]:
(105)
где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора; - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора; - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния ротора.
(106)
так как режим номинальный.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:
(107)
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния для ротора с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора:
(108)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:
(109)
Приводим к числу витков статора по формуле:
(110)
Относительное значение:
(111)
На следующем этапе проектирования рассчитываются потери и КПД.
3.4 Расчет потерь
Основные потери в стали определяются по формуле:
(112)
где - удельные потери, Вт/кг; - показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания, =1,5;,- коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали, неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов;,- масса стали ярма и зубьев статора, кг. Для стали 2312 по таблице 8.26 [1, c. 348] принимается =1,3 Вт/кг. Для машины мощностью менее 250 кВт =1,6 и =1,8.
(113)
(114)
где = - расчётная высота зубца статора, м; - удельная плотность стали, =7800 кг/м3.
Затем рассчитываются добавочные потери в стали.
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора и ротора, Тл:
(115)
.
=0,16 из рисунка 8.53 [1, c.349].
По и частоте пульсаций индукции под зубцами, равной , определяются удельные поверхностные потери для ротора. Для проектируемого двигателя n=600 мин-1.
(116)
где коэффициент учитывающий влияние о