Учёт влияния насыщения на параметры

Принимаем коэффициент насыщения

- коэффициент укорочения шага обмотки

- число параллельных ветвей

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу обмотки статора:

 

По средней МДС рассчитываем фиктивную индукцию потока рассеяния в воздушном зазоре:

Тл

 

По (,рис.8-61) для находим :

 

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения(значение дополнительного раскрытия паза статора):

м

 

Изменение коэффициента проводимости рассеяния полуоткрытого паза статора:

м

 

 

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении:

 

 

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения:

 

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения:

 

Значение дополнительного раскрытия паза ротора:

м

 

Уменьшение коэффициента проводимости рассеяния паза ротора:

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния при насыщении для ротора:

 

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения:

 

Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки обмотки ротора с учётом влияния вытеснения тока и насыщения:

 

 

Индуктивное сопротивление взаимной индукции обмоток в пусковом режиме:

Ом

Ом

Коэффициент с1пнас

Расчет токов и моментов:

 

 

 

Ток в обмотке ротора:

 

Ток обмотки статора:

 

Относительные значения пускового тока и пускового момента:

А

Пусковой момент:

 

Критическое скольжение определяем после расчёта всех точек пусковых характеристик по средним значениям сопротивлений x1нас и x2xнас, соответствующим скольжениям s=0,2-0,05

и также рассчитываем точку характеристики, соответствующую sкр=0.3709: Ммах=1.713.

 

Результаты вычислений приведены в таблице 2,3.

 

 

Таблица №2. Расчет токов в пусковом режиме

С учетом влияния вытеснения тока.

№	Расчетная формула	Ед. Вел.	Скольжение
	0,8	0,5	0,2	0,15	0,1	0,05	0,148
		-	1,924626	1,721438	1,360916	0,860719	0,7454	0,608620	0,430359	0,732471
		-	0,8	0,55	0,225	0,05	0,02	0,01	0,007	0,021
		мм	16,80926	19,52043	24,69932	28,81587	29,663	29,95709	30,04634	29,63434
		-	1,5069	0,7281	0,6793	0,6491	0,6436	0,6418	0,6412	0,6438
		-	1,5069	0,7281	0,6793	0,6491	0,6436	0,6418	0,6412	0,6438
		Ом	0,044	0,021	0,020	0,019	0,019	0,019	0,019	0,019
		-
		-	1,58863327	1,238018706	0,782219774	0,536789579	0,494715832	0,480691249	0,476483874	0,49611829
		-	0,927492	0,836858	0,719034	0,655590	0,6447	0,641088	0,640001	0,645076
		Ом	0,12117	0,10933	0,09394	0,08565	0,08423	0,08376	0,08361	0,08428
		А	627,6	657,175	680,869	656,968	632,389	575,013	422,8767	628,187
		А	880,8335	948,0749	993,9278	908,3746	844,9249	721,4704	468,0714	835,1724

Таблица №3. Расчет пусковых характеристик

С учетом эффекта вытеснения тока и

Насыщения от полей рассеяния.

№	Расчетная формула	Ед. вел.	Скольжение
	0,8	0,5	0,2	0,15	0,1	0,05	0,11
		А	4857,0350	5085,6189	5268,9834	5084,0220	4893,8136	4449,8036	3272,4763	4439,2945
		Тл	4,7182	4,9403	5,1184	4,9387	4,7539	4,3226	3,1789	4,224
		-	0,510	0,500	0,490	0,501	0,508	0,525	0,690	0,519
		мм	5,854	5,974	6,093	5,962	5,878	5,675	3,704	5,566
		-	1,3561	1,3547	1,3533	1,3549	1,3559	1,3583	1,3833	1,3560
		-	1,095334444	1,073857298	1,052380152	1,076005013	1,091039015	1,127550163	1,481923071	1,093186729
		Ом	0,1587	0,1576	0,1564	0,1577	0,1585	0,1605	0,1800	0,1586
		-	1,0183	1,0182	1,0181	1,0182	1,0183	1,0185	1,0208	1,0183
		мм	6,6904	6,8270	6,9635	6,8133	6,7177	6,4856	4,2327	6,7041
		-	1,2074	0,8554	0,3983	0,1543	0,1132	0,1017	0,1319	0,1148
		Ом	0,0841	0,0717	0,0558	0,0481	0,0470	0,0475	0,0567	0,0471
		Ом	0,0932	0,0753	0,0887	0,1451	0,1764	0,2400	0,4325	0,1810
		Ом	0,2444	0,2306	0,2132	0,2066	0,2064	0,2089	0,2378	0,2066
		А	841,2073	906,9661	952,8090	871,2356	810,2740	691,4168	445,7673	800,8824
		А	880,8335	948,0749	993,9278	908,3746	844,9249	721,4704	468,0714	835,1724
		-	5,9168	6,3685	6,6765	6,1018	5,6756	4,8463	3,1442	5,6101
		-	1,1366	0,7981	1,3147	2,6259	3,0029	3,2704	2,7164	3,391

Тепловой расчет.

K

0.78

:=

( табл. 6-30)

a

1

120

:=

( рис. 6-59)

Pэ1

3,2

10

3

´

=

Вт

потери в лобовых частях катушки:

P'эп1

2.372

10

3

´

=

Вт

Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:

d

Q

пов1

93,83

=

С

Расчётный периметр поперечного сечения паза статора:

b

9,5

10

3

-

×

:=

м

Средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции для класса нагревостойкости H:

Односторонняя толщина изоляции в пазу:

bиз1

2,34

10

3

-

´

=

м

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статoра:

d

Q

изп1

34,76

=

С

Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:

d

Q

изл1

0,3

=

С

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины:

d

Q

повл1

7,49

=

С

Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины:

d

Q

'1

72,184

=

С

Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:

S_кор=пD_a(l₁+2l_выл)

Sкор

3,07

=

Сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчётной температуре:

S

P'

0,9159

10

4

´

=

Вт

Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя:

S

P'в

0,8397

10

4

´

=

Вт

 

 

Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:

d

Q

в

69,58

:=

С по 6-328, что удовлетворяет условиям класса изоляции H

Среднее превышение температуры обмотки статoра над температурой окружающей среды:

d

Q

1

72,184

=

по 6-336

Расчет вентиляции

Требуемый для охлаждения расход воздуха:

Qв

1,466

=

Расход воздуха,обеспечиваемый наружным вентилятором:

Q'в

0.6

Da

3

×

n1

100

×

:=

Q'в

1.718

=

 

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором больше требуемого для охлаждения:

Q'в > Qв

 

 

Вывод:

Вывод о проделанной работе делается путем сравнения параметров рассчитанного в ходе курсового проекта двигателя с параметрами стандартного двигателя, имеющимися в справочнике.

В результате расчета были получены следующие параметры двигателя:

Мощность – 80,002кВт

КПД – 91,94%

Коэффициент мощности – 0,88

Кратность начального пускового момента – 1,13

Кратность пускового момента при критическом скольжении – 3,04

Кратность начального пускового тока – 5,91

Сравним эти значения со значениями из справочника для асинхронного двигателя серии 4А:

4АH250М6У3

Мощность – 75 кВт

КПД – 91%

Коэффициент мощности – 0,87

Кратность начального пускового момента – 1,2

Кратность пускового момента при критическом скольжении – 2,2

Кратность начального пускового тока – 6,5.

 

Можно сказать, что значения, полученные в ходе расчета даже лучше справочных данных.

 

Спецификация:

1) Станина

2) Замыкающие кольца

3) Торцевые щиты

4) Жалюзи

5) Обмотка

6) Сердечник статора

7) серде

 

Список используемой литературы:

 

 

1. «Проектирование электрических машин»: Учеб. пособие для вузов/ И. П. Копылов, В. П. Морозкин, Б. Ф. Токарев; Под редакцией Копылова. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Энергоатоммздат, 1980.
2. «Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования» : Учеб. пособие для вузов/ О. Д. Гольдберг, О. Б. Буль, И. С. Свериденко, С. П. Хелемская; Под ред. Гольдберга О. Д. – М.: Высш. шк., 2001.