- •Курсовий проект
- •59 Сторінок, 10 рисунків, 7 таблиці, 2 додатки, 5 джерел.
- •1 Вибір головних розмірів
- •2 Розрахунок обмотки статора
- •3 Розрахунок розмірів зубцевої зони статора
- •4 Розрахунок короткозамкненого ротора
- •5 Розрахунок намагнічувального стума
- •6 Параметри робочого режиму
- •7 Розрахунок втрат
- •8 Розрахунок робочих характеристик
- •9 Розрахунок пускових характеристик
- •10 Тепловий розрахунок
- •11 Розрахунок вентиляції
- •12 Маса активних матерiалiв I показники їхнього використання
9 Розрахунок пускових характеристик
Для розрахунку пускових характеристик використовуємо схему заміщення АД (рис.9.1)
Розраховуємо точки характеристик відповідні ковзанням s = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1.
Докладний розрахунок приведений для ковзання s = 1. Дані розрахунку інших точок зведені в таблицю 9.1.
Рисунок 9.1 – Схема заміщення асинхронного двигуна для розрахунку пускових характеристик
Параметри з урахуванням витіснення струму (υрозр = 115˚ С):
9.1 Приведена висота стрижня:
ζ = 63,61·hc·63,61·0,02181 = 1,387,
де hс = hп2 - (hш + h’Ш) = 0,0227 - (0,00075 + 0,0003) = 0,02181 м – висота стрижня в пазу.
9.2 Для ζ = 1,387 по рисунку 6 – 47 [1] знаходимо φ′ = kд = 0,92.
9.3 Глибина проникнення струму:
hr =м,
де для ζ = 1,387 по рисунку 6 – 46, [1] знаходимо φ = 0,25.
9.4 Площа перетину:
qr =м2,
де
br = м.
9.5 Коефіцієнт, що показує у скільки разів збільшився активний опір пазової частини стрижня при нерівномірному розподілі щільності струму в ньому:
kr = .
9.6 Коефіцієнт загального збільшення опору фази ротора з урахуванням впливу витиснення струму:
KR=.
9.7 Приведений активний опір ротора з урахуванням дії ефекту витіснення струму:
R2ζ′ = KR·R2′ = Ом.
9.8 Індуктивний опір обмотки ротора (по таблиці 6–23 і рисунку 6–40, [1]):
λп2ζ =,
λп2ζ = 1.7.
9.9 Зміна індуктивного опору фази обмотки ротора від дії ефекту витиснення струму:
KX=.
9.10 Індуктивний опір фази обмотки ротора з урахуванням дії ефекту витиснення струму:
X2ζ′ = X2′·KX =Ом.
9.11 Струм ротора, приблизно, без обліку впливу насичення, приймаючи сН = 1:
А.
Вплив насичення приблизно враховують введенням додаткового розкриття паза, рівного с. Величина додаткового розкриття з береться такий, щоб його магнітний опір потоку розсіювання було дорівнює магнітному опору насичених ділянок зубців.
Розрахунок параметрів з урахуванням насичення проведемо методом послідовних наближень. Спочатку задаємося кратністю збільшення струму, обумовленої зменшенням індуктивного опору через насичення зубцевої зони.
Орієнтоване значення кратності збільшення струму для розрахунку пускових режимів, тобто для s=1 ().
9.12 Коефіцієнт насичення:
kнас = 1,3.
9.13 Середня магніторушійна сила (МРС) обмотки, віднесена до одного паза обмотки статора:
А.
9.14 Фіктивна індукція потоку розсіювання в повітряному зазорі:
Тл,
де коефіцієнт СN = 0,64+2,5= 0,64+2,5.
9.15 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:
м,
де 0,5(по рисунку 6 – 50, [1], для Вфδ =6,204).
9.16 Викликане насиченням від полів розсіювання зменшення коефіцієнта провідності розсіювання паза статора:
.
9.17 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання при насиченні:
.
9.18 Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання обмотки статора з урахуванням впливу насичення:
.
9.19 Індуктивний опір фази обмотки статора з урахуванням впливу насичення:
Ом.
9.20 Коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіювання ротора з урахуванням впливу насичення і витіснення:
,
де c2 = (t2-bш2)·(1-) = (0,0115-0,0015)(1-0,425) = 0,00575м – додаткове розкриття пазів ротора.
9.21 Магнітна провідність пазового розсіювання ротора для насиченої зубцевої зони з урахуванням впливу ефекту витиснення струму:
.
9.22 Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання ротора з урахуванням впливу насичення:
.
9.23 Приведений індуктивний опір фази обмотки ротора з урахуванням впливу витиснення струму і насичення.
Ом.
Після усіх вищенаведених розрахунків у даному розділі, починаємо, безпосередньо, розрахунок пускових характеристик.
9.24 Опір взаємної індукції обмоток у пусковому режимі:
Ом.
9.25 При цьому допущенні коефіцієнт:
.
Розрахунок струмів і моментів:
Ом,
Ом.
9.27 Струм в обмотці ротора:
А.
9.28 Струм в обмотці статора:
А.
Отримане значення струму обмотки статора складає 89,4% прийнятого при розрахунку впливу насичення на параметри, що припустимо.
9.29 Відносне значення пускового струму:
о.е.
9.30 Відносне значення пускового моменту:
о.е,
Кратності пускового струму і пускового моменту спроектованого двигуна задовольняють вимогам.
Аналогічно проводимо розрахунок для всіх значень ковзання, зазначених на початку розділу і результати всіх розрахунків зводимо в таблицю 9.1.
Критичне ковзання визначається після розрахунку всіх точок пускових характеристик за середнім значенням опорів X1нас та X2ζнас, що відповідають ковзанням .
.
Пускові характеристики двигуна зображені на рис. 9.2
Таблиця 9.1 – Розрахункові данні пускових характеристик двигуна
Р2Н =5,5 кВт, 2р = 4,U1н =220/380 В, Х12п = 56,31 Ом, Х1 =1,73 Ом, Х2′ = 1,598 Ом, R1 = 1,37 Ом, R2′ = 0,77 Ом, I1н = 11,47 А, I2н′ = 9,94 А, sн = 0,0386
№ |
Розрахункова формула |
Одиниці |
Ковзання | |||||
1 |
0,8 |
0,5 |
0,234 |
0,2 |
0,1 | |||
1 |
|
- |
1,387 |
1,2406 |
0,9808 |
0,7597 |
0,6203 |
0,4386 |
2 |
|
- |
0,25 |
0,17 |
0,098 |
0,029 |
0,0132 |
0,0033 |
3 |
- |
1,0764 |
1,0278 |
0,9852 |
0,9461 |
0,9369 |
0,9314 | |
4 |
- |
1,0569 |
1,0207 |
0,989 |
0,959 |
0,953 |
0,9489 | |
5 |
Ом |
0,8117 |
0,7839 |
0,7595 |
0,7372 |
0,7319 |
0,7288 | |
6 |
- |
0,925 |
0,93 |
0,97 |
0,9755 |
0,98 |
0,99 | |
7 |
- |
1,001 |
1,0015 |
1,0133 |
1,0149 |
1,0162 |
1,0191 | |
8 |
Ом |
1,5981 |
1,6005 |
1,6192 |
1,6218 |
1,6239 |
1,6286 | |
9 |
Ом |
1,1252 |
1,1506 |
1,1914 |
1,2528 |
1,3666 |
1,5573 | |
10 |
Ом |
0,9532 |
0,9772 |
1,0305 |
1,0861 |
1,1879 |
1,3709 | |
11 |
- |
1,014 |
1,014 |
1,014 |
1,015 |
1,016 |
1,019 | |
12 |
Ом |
2,188 |
2,358 |
2,906 |
3,859 |
5,085 |
8,789 | |
13 |
Ом |
2,091 |
2,141 |
2,237 |
2,355 |
2,574 |
2,954 | |
14 |
А |
72,691 |
69,062 |
59,996 |
48,661 |
38,603 |
23,727 | |
15 |
А |
73,548 |
69,899 |
60,773 |
49,346 |
39,223 |
24,242 | |
16 |
- |
6,414 |
6,096 |
5,299 |
4,303 |
3,421 |
2,114 | |
17 |
- |
2,182 |
2,377 |
2,781 |
2,959 |
2,774 |
2,087 |
Рисунок 9.2 – Пускові характеристики проектованого двигуна:
1) ЗалежністьI1=f(s)
2) ЗалежністьM=f(s)