- •Оглавление
- •Введение
- •Параметры расчетов :
- •Расчет главных размеров двигателя и их проверка
- •Параметры расчетов :
- •Конструирование обмотки статора Данные, выбранные для дальнейшего расчета варианта главных размеров двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Предварительное значение зубцового деления статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел пазов статора и ротора
- •Параметры расчетов :
- •Варианты значений параллельных ветвей обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор чисел параллельных ветвей и эффективных проводников обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет трехфазной обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Данные обмотки статора
- •Параметры расчетов :
- •Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор стандартного обмоточного провода
- •Параметры расчетов :
- •Плотность тока в обмотке статора
- •Параметры расчетов :
- •Минимальные и максимальные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Предварительные значения индукции в ярме и зубцах статора
- •Параметры расчетов :
- •Стандартные размеры паза статора и значения припусков
- •Параметры расчетов :
- •Оценка расчета размеров паза статора и значений припусков
- •Параметры расчетов :
- •Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку
- •Параметры расчетов :
- •Площади поверхностей в статоре
- •Параметры расчетов :
- •Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора Выбор величины воздушного зазора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет предварительного значения ширины зубца ротора
- •Параметры расчетов :
- •Выбор формы паза ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Геометрические размеры зубцовой зоны ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет ярма ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет геометрических размеров замыкающих колец
- •Параметры расчетов :
- •Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи Расчетная схема магнитной цепи
- •Параметры расчетов :
- •Расчет действительного значения индукции в зубце статора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Прогноз предполагаемых действительных значений индукций в зубце ротора
- •Параметры расчетов :
- •Окончательный вариант расчета
- •Параметры расчетов :
- •Расчет магнитной цепи ярма статора
- •Параметры расчетов :
- •Определение напряженности магнитного поля в ярме ротора и расчет намагничивающего тока
- •Параметры расчетов :
- •Расчет параметров асинхронного двигателя для номинального режима
- •Расчет активного сопротивления фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет активного сопротивления фазы обмотки ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы статора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет индуктивного сопротивления рассеяния фазы ротора
- •Параметры расчетов :
- •Расчет потерь в асинхронном двигателе Расчет основных магнитных потерь (потерь в стали)
- •Параметры расчетов :
- •Расчет поверхностных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пульсационных потерь в стали зубцов статора и ротора и полных магнитных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет механических и вентиляционных потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет тока холостого хода и коэффициента мощности холостого хода
- •Параметры расчетов :
- •Расчет рабочих характеристик трехфазного асинхронного двигателя
- •Расчет коэффициента эквивалентности c1
- •Параметры расчетов :
- •Расчет компонентов комплексного полного сопротивления контура намагничивания
- •Параметры расчетов :
- •Расчет постоянных коэффициентов основного контура г-образной схемы замещения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета рабочих характеристик для различных значений скольжения
- •Оценка степени оптимальности выбора геометрических размеров и размерных соотношений и параметры при критическом скольжении
- •Параметры расчетов :
- •Расчет пусковых характеристик трехфазного асинхронного двигателя Расчет величин независящих от значения скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Параметры расчетов :
- •Расчет точного значения критического скольжения
- •Параметры расчетов :
- •Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
- •Сравнение рассчитанного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и аналогичного серийного асинхронного двигателя
- •Тепловой и вентиляционный расчет Расчет электрических потерь
- •Параметры расчетов :
- •Расчет превышения температуры внутренней поверхности сердечника над температурой воздуха внутри двигателя
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины
- •Параметры расчетов :
- •Расчет среднего превышения температуры обмотки статора над температурой окружающей среды
- •Параметры расчетов :
- •Вентиляцонный расчет
- •Параметры расчетов :
- •Расчет однослойной обмотки
- •Обоснование и описание конструкции рассчитанного двигателя
- •Список литературы
Параметры расчетов :
-
C1п(Sкр.пр)=1.018 - Модуль комплексного коэффициента C1п (для Sкр.пр)
-
r'2ξ(Sкр.пр)=0.337 Ом - Приведенное к статору сотпротивление фазы ротора (для Sкр.пр)
-
x1нас(Sкр.пр)=0.674 Ом - Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом насыщения (для Sкр.пр)
-
x'2ξнас(Sкр.пр)=0.887 Ом - Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом насыщения (для Sкр.пр)
-
r1=0.5778 Ом - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре
Сводная таблица результатов расчета пусковых характеристик для различных значений скольжения
S |
1.0 |
0.8 |
0.6 |
0.4 |
0.2 |
Sкр |
Sкрпред |
0.6Sкр |
0.4Sкр |
S(Sкр), |
1 |
0.8 |
0.6 |
0.4 |
0.2 |
0.204 |
0.1554 |
0.1224 |
0.0816 |
ξ(Sкр), |
1.253 |
1.121 |
0.971 |
0.793 |
0.56 |
0.566 |
0.494 |
0.438 |
0.358 |
φ(Sкр), |
0.2 |
0.15 |
0.079 |
0.035 |
0.009 |
0.009 |
0.005 |
0.003 |
0.001 |
hr(Sкр), мм |
16.417 |
17.13 |
18.258 |
19.034 |
19.524 |
19.524 |
19.602 |
19.641 |
19.68 |
φкр(Sкр), |
0.15 |
0.09 |
0.079 |
0.035 |
0.009 |
0.009 |
0.005 |
0.003 |
0.001 |
br(Sкр), мм |
5.9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
qr(Sкр), мм² |
118.7 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
134.1 |
kr пред(Sкр), |
1.13008 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
kr(Sкр), |
1.13008 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
1.00031 |
KR(Sкр), |
1.096 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
r'2ξ(Sкр), Ом |
0.369 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
0.337 |
φ'(Sкр), |
0.925 |
0.945 |
0.959 |
0.974 |
0.985 |
0.985 |
0.987 |
0.989 |
0.992 |
kд(Sкр), |
1.253 |
1.121 |
0.971 |
0.793 |
0.56 |
0.566 |
0.494 |
0.438 |
0.358 |
I2(Sкр), А |
2916.3 |
2880 |
2820.7 |
2705.5 |
2387.6 |
2399.4 |
2222.3 |
2037.7 |
1661.2 |
λп2ξ(Sкр), |
1.34 |
1.358 |
1.371 |
1.384 |
1.394 |
1.394 |
1.396 |
1.398 |
1.401 |
Kx(Sкр), |
1.447 |
1.445 |
1.443 |
1.441 |
1.44 |
1.44 |
1.439 |
1.439 |
1.439 |
x'2ξ(Sкр), |
1.773 |
1.77 |
1.768 |
1.765 |
1.764 |
1.764 |
1.763 |
1.763 |
1.763 |
aξ(Sкр), |
0.686 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
0.685 |
bξ(Sкр), |
2.811 |
2.808 |
2.806 |
2.803 |
2.802 |
2.802 |
2.801 |
2.801 |
2.801 |
RSξ(Sкр), Ом |
1.08 |
1.135 |
1.285 |
1.585 |
2.485 |
2.449 |
3.001 |
3.625 |
5.096 |
Xпред Sξ(Sкр), Ом |
2.796 |
2.791 |
2.784 |
2.769 |
2.735 |
2.736 |
2.714 |
2.691 |
2.636 |
XSξ(Sкр), Ом |
2.796 |
2.791 |
2.784 |
2.769 |
2.735 |
2.736 |
2.714 |
2.691 |
2.636 |
ZSξ(Sкр), Ом |
2.997 |
3.013 |
3.066 |
3.191 |
3.695 |
3.672 |
4.046 |
4.515 |
5.737 |
cosφ'2ξ(Sкр), |
0.36 |
0.377 |
0.419 |
0.497 |
0.673 |
0.667 |
0.742 |
0.803 |
0.888 |
sinφ'2ξ(Sкр), |
0.933 |
0.926 |
0.908 |
0.868 |
0.74 |
0.745 |
0.671 |
0.596 |
0.459 |
I''2ξ(Sкр), А |
73.41 |
73.02 |
71.75 |
68.94 |
59.54 |
59.91 |
54.37 |
48.73 |
38.35 |
I''2aξ(Sкр), А |
26.43 |
27.53 |
30.06 |
34.26 |
40.07 |
39.96 |
40.34 |
39.13 |
34.05 |
I''2pξ(Sкр), А |
68.49 |
67.62 |
65.15 |
59.84 |
44.06 |
44.63 |
36.48 |
29.04 |
17.6 |
I1aξ(Sкр), А |
26.92 |
28.02 |
30.55 |
34.75 |
40.56 |
40.45 |
40.83 |
39.62 |
34.54 |
I1pξ(Sкр), А |
76.2 |
75.33 |
72.86 |
67.55 |
51.77 |
52.34 |
44.19 |
36.75 |
25.31 |
I1ξ(Sкр), А |
80.82 |
80.37 |
79.01 |
75.96 |
65.77 |
66.15 |
60.17 |
54.04 |
42.82 |
kнас(Sкр), |
1.58 |
1.571 |
1.545 |
1.485 |
1.286 |
1.293 |
1.176 |
1.056 |
1 |
I1нас.пр(Sкр), А |
127.7 |
126.3 |
122.1 |
112.8 |
84.6 |
85.5 |
70.8 |
57.1 |
42.8 |
Fп.ср.(Sкр), А |
3539.1 |
3500.3 |
3383.9 |
3126.2 |
2344.7 |
2369.6 |
1962.2 |
1582.5 |
1186.2 |
BΦδ(Sкр), Тл |
5.24 |
5.183 |
5.011 |
4.629 |
3.472 |
3.509 |
2.905 |
2.343 |
1.756 |
χδ(Sкр), |
0.487 |
0.49 |
0.502 |
0.536 |
0.658 |
0.654 |
0.731 |
0.819 |
0.895 |
Cэ1(Sкр), мм |
19.2 |
19.3 |
19.8 |
21.2 |
28.8 |
28.5 |
36.6 |
54.4 |
93.8 |
Δλп1нас, |
0.398 |
0.399 |
0.401 |
0.407 |
0.429 |
0.428 |
0.444 |
0.463 |
0.481 |
λп1нас(Sкр), |
0.721 |
0.72 |
0.718 |
0.712 |
0.69 |
0.691 |
0.675 |
0.656 |
0.638 |
λд1нас(Sкр), |
1.114 |
1.121 |
1.149 |
1.226 |
1.506 |
1.496 |
1.673 |
1.874 |
2.048 |
x1нас(Sкр), Ом |
0.565 |
0.566 |
0.572 |
0.587 |
0.642 |
0.64 |
0.674 |
0.713 |
0.746 |
x1нас*(Sкр), Ом |
0.629 |
0.63 |
0.636 |
0.653 |
0.714 |
0.712 |
0.75 |
0.793 |
0.83 |
Cэ2(Sкр), мм |
32.9 |
33.1 |
33.9 |
36.4 |
49.4 |
48.8 |
62.8 |
93.3 |
160.8 |
Δλп2нас(Sкр), |
0.478 |
0.478 |
0.479 |
0.48 |
0.485 |
0.485 |
0.488 |
0.492 |
0.495 |
λп2ξнас(Sкр), |
0.862 |
0.88 |
0.892 |
0.904 |
0.909 |
0.909 |
0.908 |
0.906 |
0.906 |
λд2нас(Sкр), |
1.357 |
1.366 |
1.399 |
1.494 |
1.834 |
1.823 |
2.037 |
2.283 |
2.494 |
x'2ξнас(Sкр), Ом |
0.691 |
0.698 |
0.71 |
0.739 |
0.832 |
0.829 |
0.887 |
0.953 |
1.01 |
x'2ξнас*(Sкр), Ом |
0.564 |
0.57 |
0.58 |
0.603 |
0.679 |
0.677 |
0.724 |
0.778 |
0.824 |
C1ап(Sкр), |
1.015 |
1.015 |
1.016 |
1.016 |
1.017 |
1.017 |
1.018 |
1.019 |
1.02 |
C1рп(Sкр), |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
C1п(Sкр), |
1.015 |
1.015 |
1.016 |
1.016 |
1.017 |
1.017 |
1.018 |
1.019 |
1.02 |
Rmп(Sкр), Ом |
1.832 |
1.832 |
1.833 |
1.833 |
1.834 |
1.834 |
1.835 |
1.837 |
1.838 |
Xmп(Sкр), Ом |
38.551 |
38.551 |
38.589 |
38.589 |
38.627 |
38.627 |
38.665 |
38.703 |
38.741 |
Zmп(Sкр), Ом |
38.595 |
38.595 |
38.633 |
38.633 |
38.671 |
38.671 |
38.709 |
38.747 |
38.785 |
I0(Sкр), А |
5.7 |
5.7 |
5.695 |
5.695 |
5.689 |
5.689 |
5.683 |
5.678 |
5.672 |
cosφ0п(Sкр), |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
0.047 |
sinφ0п(Sкр), |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
0.999 |
I0ап(Sкр), А |
0.268 |
0.268 |
0.268 |
0.268 |
0.267 |
0.267 |
0.267 |
0.267 |
0.267 |
I0рп(Sкр), А |
5.694 |
5.694 |
5.689 |
5.689 |
5.683 |
5.683 |
5.677 |
5.672 |
5.666 |
a'п(Sкр), |
1.03 |
1.03 |
1.032 |
1.032 |
1.034 |
1.034 |
1.036 |
1.038 |
1.04 |
b'п(Sкр), |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.031 |
0.031 |
0.031 |
0.031 |
0.031 |
aнас(Sкр), |
0.616 |
0.616 |
0.617 |
0.618 |
0.623 |
0.623 |
0.626 |
0.629 |
0.632 |
bнас(Sкр), |
1.277 |
1.285 |
1.305 |
1.35 |
1.505 |
1.499 |
1.596 |
1.707 |
1.803 |
RSнас(Sкр), Ом |
0.996 |
1.05 |
1.197 |
1.487 |
2.365 |
2.331 |
2.873 |
3.487 |
4.927 |
Xпред Sнас(Sкр), Ом |
1.266 |
1.272 |
1.288 |
1.325 |
1.453 |
1.448 |
1.529 |
1.622 |
1.675 |
XSнас(Sкр), Ом |
1.266 |
1.272 |
1.288 |
1.325 |
1.453 |
1.448 |
1.529 |
1.622 |
1.675 |
ZSнас(Sкр), Ом |
1.611 |
1.649 |
1.758 |
1.992 |
2.776 |
2.744 |
3.255 |
3.846 |
5.204 |
cosφ'2нас(Sкр), |
0.618 |
0.637 |
0.681 |
0.746 |
0.852 |
0.849 |
0.883 |
0.907 |
0.947 |
sinφ'2нас(Sкр), |
0.786 |
0.771 |
0.733 |
0.665 |
0.523 |
0.528 |
0.47 |
0.422 |
0.322 |
I''2нас(Sкр), А |
136.56 |
133.41 |
125.14 |
110.44 |
79.25 |
80.17 |
67.59 |
57.2 |
42.28 |
I''2aнас(Sкр), А |
84.39 |
84.98 |
85.22 |
82.39 |
67.52 |
68.06 |
59.68 |
51.88 |
40.04 |
I''2рнас(Sкр), А |
107.34 |
102.86 |
91.73 |
73.44 |
41.45 |
42.33 |
31.77 |
24.14 |
13.61 |
I1анас(Sкр), А |
84.66 |
85.25 |
85.49 |
82.66 |
67.79 |
68.33 |
59.95 |
52.15 |
40.31 |
I1рнас(Sкр), А |
113.03 |
108.55 |
97.42 |
79.13 |
47.13 |
48.01 |
37.45 |
29.81 |
19.28 |
I1нас(Sкр), А |
141.2 |
138 |
129.6 |
114.4 |
82.6 |
83.5 |
70.7 |
60.1 |
44.7 |
ΔI1нас(Sкр), % |
9.561 |
8.478 |
5.787 |
1.399 |
-2.421 |
-2.395 |
-0.141 |
4.992 |
4.251 |
I1п*(Sкр), |
6.482 |
6.335 |
5.95 |
5.252 |
3.792 |
3.833 |
3.246 |
2.759 |
2.052 |
Mэм.п(Sкр), Н×м |
135.396 |
147.52 |
173.404 |
202.587 |
209.046 |
209.733 |
196.083 |
178.645 |
146.694 |
Mп.*(Sкр), |
1.844 |
2.009 |
2.362 |
2.759 |
2.847 |
2.857 |
2.671 |
2.433 |
1.998 |
n2(Sкр), об/мин |
0 |
300 |
600 |
900 |
1200 |
1194 |
1266.9 |
1316.4 |
1377.6 |
Рис. 4 Влияние эффектов вытеснения тока и насыщения на сопротивления фаз статора и ротора асинхронного двигателя
Рис. 5 Пусковые характеристики спроектированного двигателя
Рис. 6 Механическая характеристика асинхронного двигателя