Анализ асинхронного двигателя 4А200L8У3
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
двигателя.
Таблица 3.1. Значения Р1, I1, s, ?, cos?1 в зависимости от Р2
Р2, ВтР1, ВтI1, АS?, %cos?1016813,86000,01835500575416,530,022054,770,5273110001161923,360,027978,610,7535165001775732,390,034785,130,8306220002428843,150,042787,000,8528275003143756,250,053386,490,8467
Рабочие характеристики асинхронного двигателя 4А200L8У3 мощностью 22 кВт приведены . При Р2 = 0 значения I1 и cos?1 соответствуют режиму холостого хода.
.4 Расчет и построение механической характеристики двигателя по круговой диаграмме
Механической характеристикой асинхронного двигателя называют зависимость момента на валу М от величины скольжения s.
Задаваясь различными значениями скольжения s, вычисляем по круговой диаграмме соответствующий электромагнитный момент.
Точки, снятые с круговой диаграммы, по которым на листе 2 строится механическая характеристика, приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2. Зависимость электромагнитного момента на валу М от скольжения s, снятая с круговой диаграммы
s00,020,030,130,150,280,51М, Нм055183461410301202101Механическая характеристика в справочнике задается тремя точками (табл. 1.3), представляющими собой коэффициенты кратности минимального, критического и пускового моментов по отношению к номинальному.
Номинальный момент Мном можно найти по формуле
(3.31),
где n - синхронная частота вращения двигателя; Рном - номинальная мощность; sном - номинальное скольжение.
Минимальный, критический и пусковой моменты ищутся соответственно по формулам
(3.32)
и равны
Нм
Нм
Нм
Точки, взятые из справочных данных, по которым на листе 2 строится механическая характеристика, приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3. Зависимость электромагнитного момента на валу М от скольжения s, взятая из справочных данных
s0,02700,25930,13000.5М, Нм294323577,02346,21
.5 Определение механической характеристики двигателя по формуле Клосса
При определении механической характеристики по формуле Клосса воспользуемся точной формулой Клосса, имеющей вид [6, стр. 515 - 517]
(3.33),
где величина а равна
(3.34).
Критическое значение скольжения sк определим по формуле
(3.35).
Оно равно
.
Точки, полученные по формуле Клосса, по которым на листе 2 строится механическая характеристика, приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4. Зависимость электромагнитного момента на валу М от скольжения s, полученная по формуле Клосса
s0,02890,08880,130,50,81,0М, Нм273,00485,70457,44186,81121,6998,55
3.6 Тепловой и вентиляционный расчет асинхронного двигателя
Работа асинхронного двигателя сопровождается потерями мощности, которые в форме потоков тепловой энергии передаются от наиболее нагретых частей машины к менее нагретым и, в конечном итоге, передаются с охлаждаемых поверхностей окружающей среде. Передача тепла в твердых телах происходит посредством теплопроводности, а с нагретых поверхностей отдача тепла происходит преимущественно посредством конвекции и лучеиспускания. На пути движения тепловых потоков возникают перепады температуры. Цель теплового расчета асинхронного двигателя - это определение превышения температуры его отдельных частей над температурой охлаждающего воздуха.
В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором наиболее сильно, как правило, нагревается обмотка статора. Допустимое среднее значение превышения температуры обмотки статора над температурой охлаждающей среды (перегрев обмотки статора) зависит от класса нагревостойкости (температурного индекса) выбранного изоляционного материала. Перегрев обмотки статора должен быть ниже допустимых значений, установленных ГОСТ 183 - 74.
Определяем потери мощности в обмотке статора подразделяют на потери в пазовой и лобовой части обмотки статора, согласно [1] по формуле
, (10.1)
где - коэффициент увеличения потерь для изоляции класса нагревостойкости F.
Вт.
Определяем потери мощности в лобовой части обмотки статора, согласно по формуле
, (10.2)
Вт.
Определяем периметр поперечного сечения паза, согласно [1] по формуле:
, (10.3)
м.
Определяем перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки, согласно [1] по формуле:
, (10.4)
где мм - односторонняя толщина пазовой изоляции;
- средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции;
- среднее значение коэффициента теплопроводности внутри изоляции катушки всыпной обмотки.
С.
Определяем превышение температуры внутренней поверхности магнитопровода статора над температурой воздуха внутри машины, согласно [1] по формуле:
, (10.5)
где - коэффициент, учитывающий, что только часть потерь мощности в стали и пазовой части обмотки статора передается воздуху внутри машины, а остальная часть потерь передается через станину наружному воздуху;
- коэффициент теплоотдачи с поверхности.
.
Определяем перепад температуры по толщине изоляции лобовой части катушки из круглого провода, согласно [1] по формуле:
, (10.6)
где - условный периметр охлаждения лобовой части одной катушки;
- односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки, при отсутствии изоляции мм.
.
Определяем превышение температуры поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, согласно [1] по формуле:
, (10.7)
.
Определяем среднее превышение температуры обмотки статора на