Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (стр. 5 )

Среднюю длину витка определяем по формуле [1], 9.135:

  .  (5.4)

В результате расчета по формуле (6.4) получаем:

м.

Общую длину проводников фазы обмотки определяем по формуле [1], 9.134:

.  (5.5)

В результате расчета по формуле (5.5) получаем:

м.

Активное сопротивление фазы обмотки статора определяем по формуле:

  ,  (5.6)

где ρ115 – удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Ом∙м (ρ115 = 10-6/41).

В результате расчета по формуле (5.6) получаем:

Ом.

Относительное значение активного сопротивления фазы обмотки статора рассчитываем по формуле:

.  (5.7)

В результате расчета по формуле (5.7) получаем:

Ом.

Активное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора рассчитываем по формуле [1], 9,168:

,  (5.8)

где        Д – вычислено по формуле (3.15);

rс – сопротивление стержня, Ом по [1], 9.169:

;  (5.9)

rкл – сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями, Ом по [1], 9.170:

,  (5.10)

где        ρ115 – удельное сопротивление материала стержня, Ом∙м (ρ115 = 10-6/20,5 Ом∙м);

kr – коэффициент увеличения активного сопротивления стержня от действия  эффекта вытеснения тока (kr = 1);

ρ115 – удельное сопротивление материала замыкающих колец, Ом∙м  (ρ115 = 10-6 / 20,5 Ом∙м).

В результате расчета по формулам (5.8) – (5.10) получаем:

Ом;

Ом;

Ом.

Приводим значение активного сопротивления фазы короткозамкнутого ротора к числу витков первичной обмотки по формуле [1], 9.173:

.  (5.11)

В результате расчета по формуле (5.11) получаем:

Ом

Относительное значение приведенного к числу витков активного сопротивления фазы короткозамкнутого ротора определяем по формуле:

.  (5.12)

В результате расчета по формуле (5.12) получаем:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора АМ с короткозамкнутым ротором рассчитываем по формуле  9.174:

,  (5.13)

где        λП1 – коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния из таблицы 9.27:

,  (5.14)

где

  (5.15)
  м.

                        (5.16)

м.

k`в =0,89 при в=5/6

       kβ - коэффициент, значение которого зависит от шага обмотки по при в=5/6, кв=0,89 

       λЛ1 – коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

,  (5.19)

       λД1 – коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

  ,  (5.20)

где        ξ – коэффициент определяемый по формуле [1], 9,176:

.  (5.21)

В результате расчета по формулам (5.13)-(5.19) получаем:

;  ;  ;  ; 

В результате расчета по формуле (5.13) получаем :

Ом.

Относительное значение рассчитываем:

,  (5.22)

В результате расчета по формуле (6.21) получаем:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора определяем по формуле [1], 9,177:

,  (5.23)

где λП2 – коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния по [1], таблице 9,27:

,  (5.24)

       где         м.

kД = 1 для номинального режима;

λЛ2 – коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния по [1], 9,179:

,  (5.25)

λД2 – коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния по [1], 9,180:

,  (5.26)

где ξ – коэффициент, магнитной проводимости дифференциального рассеяния, рассчитываем:

В результате расчета по формулам (5.24)-(5.26) получаем:

;  ;  ;  Ом.

Приводим индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора к числу витков статора по формуле [1], 9,183:

.  (5.27)

В результате расчета по формуле (5.25) получаем:

Ом.

Относительное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора рассчитываем по формуле [1], 9.186: 

.         (5.28)

В результате расчета по формуле (5.26) получаем:

Значения должны лежать в указанных пределах [0,1;0,16]. На основе этого делается вывод, что проведенные расчеты выполнены правильно.

Для анализа асинхронных машин наибольшее применение нашла Г-образная схема замещения АМ. В отличие от Т-образной схемы замещения, цепь намагничивания у Г-образной схемы вынесена на зажимы, к которым приложено номинальное напряжение. Это позволяет исключить влияние тока нагрузки на ток намагничивания I0.

Рисунок 5.1 Г-образная схема замещения асинхронной машины

6 Потери и КПД асинхронного двигателя

Потери в АМ подразделяют на потери в стали (основные и добавочные),  электрические потери, вентиляционные, механические и добавочные потери при нагрузке.

Основные потери в стали в АМ рассчитываем только в сердечнике статора, так как частота перемагничивания ротора в режимах близких к номинальному очень мала и потери в стали ротора даже при больших индукциях незначительны.

Основные потери в стали, рассчитываем по формуле [1], 9.187:

,  (6.1)

где  β – показатель степени по [1], таблице 9.24, (β  = 1);

ρ1,0/5,0 – удельные потери, Вт/кг, по [1], таблице 9.28, (ρ1,0/5,0 = 2,5 Вт/кг);