| Реферат
Ускорение научно-технического прогресса требует всемерной автоматизации производственных процессов. Для этого необходимо создать электрические машины, удовлетворяющие по своим показателям и характеристикам, весьма разнообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства.
Процесс создания электрических машин включает в себя проектирование, изготовление и испытание. В настоящем курсовом проекте рассматриваются вопросы проектирования электрических машин.
Под проектированием электрических машин понимается, расчет размеров отдельных ее частей, параметров обмоток, рабочих и других характеристик машины, конструирование машины в целом, а также ее отдельных деталей и сборочных единиц, оценка технико-экономических показателей спроектированной машины, включая показатели надежности.
Основные тенденции в развитии электромашиностроения.
Усовершенствование методов расчета машин;
Улучшение конструкции машин с придачей узлам и деталям эстетических и рациональных форм, при обеспечении снижения их массы и прочности. Повышение надежности машин, в частности за счет широкого распространения машин закрытого исполнения, в которых для улучшения охлаждения используют обдув наружной поверхности.
Наиболее применяемые степени защиты:
IP22- машина, защищенная от попадания твердых тел размером более 12мм и от капель воды.
IP23- машина, защищенная от попадания твердых тел размером более 12мм и от дождя.
IP44- машина, защищенная от попадания твердых тел размером более 1мм и от водяных брызг (закрытая машина).
Энергетические показатели машин (КПД и cos) в основном сохраняются на одном уровне.
Особо следует отметить повышение технологичности конструкции, осуществляемой широкой унификацией узлов и деталей машин и придания им форм, содействующих возможности применения прогрессивных технологических процессов и усовершенствованного оборудования – автоматических линий, агрегатных станков полуавтоматов, конвейеров и др.
Введение
Асинхронные двигатели - наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная мощность постоянно возрастает.
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
Зарегистрироваться и Начать продвижение
Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, то есть применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.
В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, краново-металлургические и др.
Электромашиностроение прошло большой путь развития, начиная от простейшей моделей, созданных полтора века назад на основе открытий М. Фарадея (1821- 1831), до современных электродвигателей и генераторов.
В настоящее время отечественной промышленностью изготовляются асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 400кВт единой серии 4А и мощностью свыше 400 до 1000 кВт – серии 4А, а также серии А1- мощностью от 0,04 до 315 кВт.
Новые серии разработаны с учетом международных норм- рекомендаций МЭК. В области асинхронных двигателей разработка серий проводилась в соответствии с согласованными общими рекомендациями по унифицированной увязки установочных размеров со шкалой мощностей.
1. Выбор главных размеров и расчёт обмотки статора
Расчёт асинхронных машин начинают с определения главных размеров: внутреннего диаметра статора и расчётной длины воздушного зазора . Наиболее целесообразным является выбор главных размеров, основанный на предварительном определении высоты оси вращения и увязке этого размера с наружным диаметром статора и последующем расчёте внутреннего диаметра статора.
Высоту оси вращения h
и соответствующий ей наружный диаметр статора определяют по таблицам 1 и 2 приложения
для заданных номинальной мощности , числа пар полюсов и исполнения двигателя:
.
Внутренний диаметр статора определяется:
,

где KD
– коэффициент, определяется по таблице 3 приложения
.
Полюсное деление, м:


Расчётная мощность, кВт:


где Р2
– мощность на валу двигателя, кВт;
kЕ
– отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению, определяется по рисунку 1 приложения
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
Зарегистрироваться в сервисе
Предварительные значения η
и со
sφ
могут быть взяты по кривым приложения (рисунок 2 и 3),
построенным по данным двигателей серии 4А.
Предварительный выбор электромагнитных нагрузок А
, А/м и Вδ
, Тл должен быть проведён особо тщательно, т.к. они определяют не только расчётную длину сердечника но и в значительной степени характеристики машины. Рекомендации по выбору А
и Вδ,
представленные в виде кривых на рисунках 4 и 5 приложения
, основаны на данных изготовленных двигателей.
Коэффициент полюсного перекрытия αδ
и коэффициент формы поля kв
предварительно принимают равными:

Предварительное значение обмоточного коэффициента выбирают в зависимости от типа обмотки статора. Для однослойных обмоток =0,95÷0,96; для двухслойных обмоток при 2р=2 принимают =0,90÷0,91, при 2р>2 =0,91÷0,92.
Расчётная длина воздушного зазора, м:


где Ω – синхронная угловая скорость вала двигателя, рад/с:


где - синхронная частота вращения, об/мин;
- частота питания, Гц.
Критерием правильности выбора главных размеров D и служит отношение , которое должно находиться в пределах, показанных на рисунке 6 приложения
для принятого исполнения машины. Если λ оказывается чрезмерно большим, то следует повторить расчёт для ближайшей из стандартного ряда большей высоты оси вращения h. Если λ слишком мало, то расчёт повторяют для следующей в стандартном ряду меньшей высоты h.

Для расчёта магнитной цепи помимо необходимо определить полную конструктивную длину и длину стали сердечников статора ( и ) и ротора ( и ). В асинхронных двигателях, длина сердечников которых не превышает 250-300 мм, радиальных вентиляционных каналов не делают. Для такой конструкции = = . В более длинных машинах сердечники подразделяют на отдельные пакеты, разделённые между собой радиальными вентиляционными каналами.
Стандартная ширина радиального воздушного канала между пакетами мм. Число пакетов и их длина связаны с расчётной длиной соотношением:
целое число
При этом число радиальных каналов .
Длина стали сердечника ротора в таких машинах:

Конструктивная длина сердечника статора:

Конструктивную длину сердечника ротора в машинах с h<250 мм принимают равной длине сердечника статора:
= .
Длина стали сердечника ротора
 
2. Расчёт обмотки статора
Число витков фазы обмотки должно быть таким, чтобы линейная нагрузка и индукция в воздушном зазоре как можно ближе совпадали с их значениями, принятыми предварительно при определении главных размеров, а число пазов статора обеспечивало бы достаточно равномерное распределение катушек обмотки.
Тип обмотки статора выбирается по таблице 4
приложения. Предварительно значения зубцового деления выбирают по рисунку 7 приложения.
Зона 1 определяет значение для h≤90 мм; зона 2 – для h≤250 мм; зона 3 – для h≥250 мм.
Возможные числа пазов статора, соответствующие выбранному диапазону :
÷ = ÷
÷ = ÷
÷ =69/83.
окончательное число пазов статора Z1
следует выбирать в полученных пределах с учётом условий, налагаемых требованиями симметрии обмотки, и желательного для проектируемой машины значения числа пазов на полюс и фазу q. Число пазов статора в любой обмотке асинхронных машин должно быть кратно числу фаз, а число q должно быть целым:


где m – число фаз статора.
Зубцовое деление статора (окончательно), м:


Окончательное значение не должно выходить за указанные на рисунке 7 приложения
пределы более, чем на 10% и в любом случае для двигателей с h≥56 мм не должно быть менее 6÷7 мм.
Предварительное число эффективных проводников в пазу (при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют, а=1):
,

где а – число параллельных ветвей обмотки статора, которое должно быть одним из делителей числа полюсов (например, при 2р=12 возможные значения а=1;2;3;4;6.)
- номинальный фазный ток обмотки статора, А:


Полученное число округляют до ближайшего целого числа , а для двухслойной обмотки должно быть чётным.
Окончательное число витков в фазе обмотки статора:


Окончательное значение линейной нагрузки, А/м2
:


полученное значение должно отличаться от принятого ранее лишь незначительно.
Схему обмотки статора выбирают в зависимости от мощности машины, ориентируясь на конструкцию и предполагаемую технологию укладки обмотки в пазы. В статорах всех двигателей с h≤250 мм и в двигателях с 2р≥10 при h≥280 мм обмотка статора выполняется из круглого обмоточного провода. В двигателях с h≥280 мм при 2р≤8 обмотка – полужёсткая из прямоугольного провода, укладываемая в полуоткрытые пазы.
Обмоточный коэффициент:
,

где - коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение ЭДС витка, вызванное укорочением шага обмотки:
,

где β1
– укорочение шага, область наиболее распространённых значений β1
=0,79÷0,83 (для двухслойных обмоток), для однослойных обмоток β1
=1
- коэффициент распределения, учитывающий уменьшение ЭДС распределённой по пазам обмотки по сравнению с сосредоточенной:


Уточнённое значение магнитного потока, Вб:


Индукция в воздушном зазоре, Тл:


Если полученное значение выходит за пределы рекомендуемой области более чем на 5% (рисунки приложения 4 и 5
), следует принять другое значение числа и повторить расчёт.
Плотность тока в обмотке статора (предварительно), А/м2
:
,

где значения (А·J1
) для асинхронных двигателей различного исполнения и мощности приведены на рисунках 8 и 9 приложения
.
Сечение эффективного проводника (предварительно), мм2
:


Для высыпных обмоток могут быть использованы обмоточные провода диаметром не более 1,8 мм, однако в современных двигателях для повышения надёжности обмотки и упрощения её укладки в пазы используют провода меньшего диаметра. В обмотках, предназначенных для механизированной укладки, диаметр изолированного провода обычно берут не более 1,4 мм, а при ручной укладке (двигатели с h>160 мм) – не более 1,7 мм. Если расчётное сечение эффективного проводника в машинах со всыпной обмоткой выше значений, соответствующих указанным диаметрам, то эффективный проводник разделяется на несколько элементарных. Для этого по таблице 15 приложения
подбирается сечение qэл
и число элементарных проводников nэл
, составляющих один эффективный, таким образом, чтобы диаметр dэл
элементарных проводников не выходил за указанные пределы, а их суммарная площадь сечения была близка к расчётному сечению эффективного проводника:

Плотность тока в обмотке статора (окончательно), А/мм2
:


3. Расчёт размеров зубовой зоны статора и воздушного зазора
Размеры пазов в электрических машинах должны быть выбраны таким образом, чтобы площадь паза соответствовала количеству и размерам размещаемых в нём проводников обмотки с учётом всей изоляции, а значения индукций в зубцах и ярме статора находились в определённых пределах.
Конфигурация пазов и зубцов определяется мощностью машины и типом обмотки. В двигателях серии 4А выполняются только трапецеидальные пазы с углом наклона граней клиновой части β=45° у двигателей с h≤250 мм и β=30° у двигателей с h≥280 мм при 2р=10 и 12.
Ширина зубцов определяется по допустимому значению магнитной индукции в зубце статора (таблица 4 приложения), мм:


где kc
– коэффициент заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора, kc
=0,97 для двигателей с h<355 мм, kc
=0,95 для двигателей с h>355 мм.
Высота ярма статора, м:


Размеры паза в штампе:
высота паза, мм:


наибольшая ширина паза, мм:


наименьшая ширина паза, мм:
при β=45°


полученные значения округляют до десятых долей миллиметра.
Высота шлица паза должна быть достаточной для обеспечения механической прочности кромок зубцов, удерживающих в уплотнённом состоянии проводники паза после заклиновки пазов. В двигателях с h≤132 мм принимают =0,5 мм, в двигателях с h≥160 мм =1мм.
Ширину шлица паза , мм принимают по таблице 5 приложения
.
Площадь поперечного сечения паза в штампе, мм2
,



высота клиновой части паза, мм:

при β=45°
Размеры паза в свету с учётом припусков на шихтовку и сборку сердечников ∆bп
и ∆hп
(таблица 6 приложения
):






Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:


где Sиз
- площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу


где bиз
- односторонняя толщина изоляции в пазу (для двигателей с h=50÷80 мм bиз
=0,2 мм; для h=90÷132 мм bиз
=0,25 мм; для h=160 мм bиз
=0,4 мм)
Площадь прокладок в пазу, мм2
:
- для двигателей с h=180÷250 мм:


Коэффициент заполнения паза


полученное значение является контролем правильности размещения обмотки в пазах, должно находиться в пределах 0,70÷0,75 при ручной укладке и 0,7÷0,72 при механизированной. Снизить , не изменяя главных размеров двигателя можно либо уменьшив при тех же размерах паза, либо увеличив площадь поперечного сечения паза.
Выбор воздушного зазора δ.
Правильный выбор δ во многом определяет энергетические показатели двигателя.
Для двигателей мощностью менее 20 кВт воздушный зазор, м.:
для двигателей средней и большой мощности:
.

Полученное значение воздушного зазора следует округлять до 0,05мм при δ<0,5 мм и до 0,1 мм при δ>0,5 мм.
4. Расчёт ротора
Выбору числа пазов ротора следует уделять особое внимание. Исследования, проведённые для изучения влияния соотношений чисел зубцов на статоре и роторе на кривую момента, а также на шумы и вибрации, позволили определить наилучшие сочетания Z1
и Z2
для короткозамкнутых двигателей с различными числами 2р. Рекомендации по выбору Z2
при известных Z1
и 2р приведены в таблице 7 приложения
.
Внешний диаметр ротора, м.:


Длина ротора, м.:

Зубцовое деление, мм.:


Внутренний диаметр сердечника ротора (при непосредственной посадке на вал равен диаметру вала ), м:


где - коэффициент, определяемый по таблице 8 приложения.
Ток в стержне ротора, А:


где - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на соотношение I1
/I2
, определяется по рисунку 10 приложения
.
νi
– коэффициент приведения токов:


Площадь поперечного сечения стержня, мм2
:


где J2
– плотность тока, А/м2
, в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения; при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J2
= (2,5÷3,5)·106
А/м2
, при защищённом исполнении на 10÷15% выше, причём для машин больших мощностей следует брать меньшие значения плотности тока.
Форма паза короткозамкнутого ротора определяется требованиями к пусковым характеристикам двигателя, его мощностью и числом полюсов. В асинхронных двигателях серии 4А с высотой оси вращения h≤250 мм выполняют грушевидные пазы и литую обмотку на роторе. В двигателях с h<160 мм пазы имеют узкую прорезь со следующими размерами: = 1,0 мм и =0,5 мм при высоте оси вращения h<100 мм; = 1,5 мм и =0,75 мм при высоте оси вращения h=112÷132 мм. В двигателях с h=160÷250 мм выполняют грушевидные закрытые пазы с размерами шлица = 1,5 мм и =0,7 мм.
Высота перемычки над пазом в двигателях с 2р≥4 выполняется равной =0,3 мм, в двухполюсных двигателях = 1,0÷1,5мм.
Допустимая ширина зубца, мм (определяется по допустимой индукции BZ
2
, Тл, таблица 9 приложения
):


Размеры паза:
- диаметр верхней части паза, мм:


- диаметр нижней части паза, мм:




условия высококачественной заливки пазов алюминием требуют, чтобы диаметр закругления нижней части паза b2
в двигателях с h≤132 мм был не менее 1,5÷2,0 мм, а в двигателях с h≥160 мм - не менее 2,5÷3,0 мм.
После расчёта размеры паза следует округлить до десятых долей миллиметра.
Полная высота паза, мм:


Уточнённая площадь сечения стержня, мм2
:


Плотность тока в стержне, А/мм2
:


Расчёт короткозамыкающих колец:
- площадь поперечного сечения, мм2
:
=136мм2
:
где - плотность тока в замыкающих стержнях, выбирают в среднем на 15-20% меньше, чем в стержнях, А/мм2
.
- ток в кольце, А:
,=82А
где - коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне:
=7мм
- размеры замыкающих колец:








где - средний диаметр замыкающих колец, мм;
5. Расчёт магнитной цепи
Расчёт магнитной цепи проводят для режима холостого хода, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора.
Магнитная индукция в зубцах статора, Тл:


Магнитная индукция в зубцах ротора, Тл:


Магнитная индукция в ярме статора, Тл:


Магнитная индукция в ярме ротора, Тл:


где - расчётная высота ярма ротора, мм:
- при посадке сердечника непосредственно на вал в двигателях с 2р=2 и 4:


где - диаметр аксиальных каналов ротора, мм;
- число рядов аксиальных каналов.
В двигателях h≤250 мм аксиальных каналов не делают; при h=250 мм =10, =15÷30 мм; при h=280÷355 мм =12, =20÷30 мм, при h≥355 мм =9, =55÷100 мм. Большие значения соответствуют двигателям с большим числом 2р.
Магнитное напряжение воздушного зазора, А:


где - коэффициент воздушного зазора:




Магнитное напряжение зубцовой зоны статора, А:


где - расчётная высота зубца статора, мм, =
HZ
– напряжённость поля в зубцах, А/мм, определяется по таблице 13 приложения
в соответствии с индукцией BZ
по кривой намагничивания зубцов для принятой марки стали.
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора, А:


где - расчётная высота зубца ротора, мм,
= .
= .
Коэффициент насыщения зубцовой зоны:


полученное значение позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Если >1,5÷1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если <1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим. В обоих случаях в расчёт должны быть внесены соответствующие коррективы.
Магнитное напряжение ярма статора, А:


где - длина средней магнитной линии ярма статора, м:


- напряжённость поля при индукции , определяемая по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, А/м (таблица 13 приложения
)
Магнитное напряжение ярма ротора, А:


где - напряжённость поля при индукции , определяемая по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, А/м (таблица 14 приложения
)
- длина средней магнитной линии потока в ярме ротора, м:
- для всех двигателей, кроме двухполюсных, сердечник ротора которых непосредственно посажен на вал (h≤250 мм):


где - высота спинки ротора, мм:
,

Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины, А:


Коэффициент насыщения магнитной цепи:


Намагничивающий ток, А:


Относительное значение намагничивающего тока:


6. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима
Активное сопротивление фазы обмотки статора, Ом:
,

где - удельное сопротивление материала обмотки при расчётной температуре, Ом·м (таблица 10 приложения
). Для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости В расчётная температура принимается равной 75°С (двигатели с h=50÷132 мм), для обмоток класса нагревостойкости F - 115° (двигатели с h=160÷355 мм).
- общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м:


где - средняя длина витка обмотки, м:


где - длина пазовой части, равна конструктивной длине сердечников машины:
,
- длина лобовой части, м:


- коэффициент, определяемый по таблице 11 приложения
;
В – длина вылета прямолинейной части катушек, м. Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, В=0,01 м.
- средняя ширина катушки, м:


- относительное укорочение шага обмотки статора.
Длина вылета лобовой части катушки, м:


где - коэффициент, определяемый по таблице 11 приложения
.
Относительное значение активного сопротивления фазы обмотки статора:


Активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

 
где - сопротивление стержня, Ом:


- полная длина стержня, м, = ;
- сопротивление участка замыкающего кольца, заключённого между двумя соседними стержнями, Ом:


- средний диаметр замыкающих колец, м;
- площадь поперечного сечения замыкающего кольца, м2
.
Активное сопротивление обмотки ротора, приведённое к числу витков обмотки статора, Ом:


Относительное значение:


Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора, Ом:


где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния, определяется в зависимости от конфигурации пазов; для трапецеидальных пазов:


где - коэффициент, для всех однослойных обмоток =1; при двухслойной обмотке с укорочением 2/3≤β<1 ;
- коэффициент, .

- коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния


где - число пазов на полюс и фазу;
- длина лобовой части катушки, м;
- относительное укорочение шага обмотки.
- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:


где - коэффициент, определяемый:
- при открытых пазах статора и отсутствии скоса пазов ротора:


- при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учётом скоса пазов:

где , - зубцовые деления статора и ротора,
- определяется по кривой рисунка 11 приложения
;
- коэффициент скоса, выраженный в долях зубцового деления ротора. При отсутствии скоса пазов =0;
- определяется по кривым рисунка 11 приложения
в зависимости от и (при отсутствии скоса – по кривой, соответствующей =0 );
- коэффициент, определяемый в зависимости от шага обмотки:
для однослойных обмоток ,
для двухслойных обмоток с укорочением 2/3≤ <1 .
Относительное значение:


Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:
,

где - коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния, определяется в зависимости от конфигурации пазов; для грушевидных пазов:


для номинального режима =1/
- коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния, рассчитывается в зависимости от размеров и расположения замыкающих колец короткозамкнутой обмотки:


- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:
,



где - определяется по кривым рисунка 11 приложения
.
При большом числе пазов ротора, приходящемся на пару полюсов, ≥10, без заметной погрешности можно принять .
6.10. Приведённое к числу витков первичной обмотки индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора, Ом:


Относительное значение:


7. Расчёт потерь и коэффициента полезного действия.
Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали (основные и добавочные), электрические, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке.
Основные потери в стали, Вт:


где - показатель степени, определяется по таблице 12 приложения
;
- удельные потери, Вт/кг, определяются по таблице 12 приложения
;
и - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. Для машин ≤250 кВт принимают =1,6 и =1,8.
и - индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора, Тл;
и - масса стали ярма и зубцов статора, кг:




где - высота ярма статора, мм:


- средняя ширина зубца статора, м;
γс
– удельная масса стали, = 7,8 · 103
кг/м3
.
Электрические потери во всех фазах обмотки статора, Вт:


Электрические потери в обмотке короткозамкнутого ротора, Вт:


Механические и вентиляционные потери, Вт:
- в двигателях с радиальной системой вентиляции без радиальных вентиляционных каналов, с короткозамкнутым ротором и вентиляционными лопатками на замыкающих кольцах, Вт:
,
где =5 при 2р=2; =6 при 2р≥4 для двигателей с ≤ 0,25 мм;
=6 при 2р=2; =7 при 2р≥4 для двигателей с > 0,25 мм.
- в двигателях с внешним обдувом (0,1≤ ≤0,5 м):

где =1 для двигателей с 2р=2; при 2р≥4.
- в двигателях с радиальной системой вентиляции средней и большой мощности:


где - число радиальных вентиляционных каналов; при отсутствии каналов =0.
Добавочные потери при номинальном режиме (принимаются равными 0,5% номинальной потребляемой мощности), Вт:


Общие потери в двигателе, Вт:


Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке:


8. Расчёт рабочих характеристик
Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости , , , η, ѕ = . Методы расчёта характеристик базируются на системе уравнений токов и напряжений асинхронной машины, которой соответствует Г-образная схема замещения.
Сопротивления схемы замещения, Ом:




Коэффициент схемы замещения:


Активная составляющая тока холостого хода, А:


Расчётные величины:







Принять и рассчитать рабочие характеристики, задаваясь значениями s = 0,005; 0,01; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; …; sн
. Результаты вычислений свести в таблицу 1.
|