Расчет намагничивающего тока.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

2.5.1. Индукция в зубцах статора B_z1.

;

2.5.2. Индукция в зубцах ротора B_z2

;

2.5.3. Индукция в ярме статора В_а:

;

2.5.4. Расчетная высота ярма ротора h´_j.

При посадке сердечника непосредственно на вал, в двигателях с 2p=2 и 2p=4, имеем:

;

2.5.5. Индукция в ярме ротора В_j:

;

2.5.6. Коэффициент воздушного зазора k_δ:

;

где γ рассчитывается по следующей формуле:

;

2.5.7. Магнитное напряжение воздушного зазора F_δ:

;

2.5.8. Значения напряженности поля в зубцах H_Z.

Находят, в соответствии с индукциями B_Z для принятой марки стали. По табл. 37, для стали 2013:

- при значении индукции статора B_Z1=1,9 Тл значение напряженности поля в зубцах статора H_Z1=2070 А/м;

- при значении индукции ротора B_Z2=1,8 Тл значение напряженности поля в зубцах ротора H_Z2=1520 А/м;

- расчетная высота зубца статора h_z1= h_п1;

- расчетная высота зубца ротора h_z2=h_п2-0,1·b_2p.

2.5.9. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора F_z1 и ротора F_z2:

, ;

где h_z1 - расчетная высота зубца статора;

h_z2 - расчетная высота зубца ротора;

2.5.10. Коэффициент насыщения зубцовой зоны k_Z:

;

Полученное значение k_Z позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Если k_Z>1,5 - 1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если k_Z<1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим. В обоих случаях в расчет должны быть внесены соответствующие коррективы.

2.5.11. Значения напряженности поля в ярме H_Z.

Находят, в соответствии с индукциями B_Z для принятой марки стали.

По табл. 38, для стали 2013:

- при значении индукции в ярме статора B_a=1,6 Тл, значение напряженности поля Н_а=750 А/м,

- при значении индукции в ярме ротора В_j=0,605 Тл, значение напряженности поля Н_j=89 A/м.

2.5.12. Длина средней магнитной линии ярма статора L_a:

;

2.5.13. Высота спинки ротора h_j:

;

2.5.14. Длина средней магнитной линии потока в ярме ротора L_j.

Для всех двигателей, кроме двухполюсных с непосредственной посадкой на вал:

;

Для двигателей, с 2р=2, сердечник ротора которых непосредственно насажен на вал, длина средней магнитной линии определяется по формуле:

L_j=2·h_j.

2.5.15. Магнитное напряжение ярма статора F_a и ярма ротора F_j:

F_a=L_a·H_a, F_j=L_j·H_j;

2.5.16. Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов):

F_ц= F_δ+ F_z1+ F_z2+ F_a+ F_j;

2.5.17. Коэффициент насыщения магнитной цепи k_μ:

;

2.5.18. Намагничивающий ток I_μ:

;

2.5.19. Относительное значение намагничивающего тока I´_μ.

;

Относительное значение I´_μ служит определенным критерием правильности проведенного выбора и расчета размеров и обмотки двигателя. Так, если при проектировании четырехполюсного двигателя средней мощности расчет показал, что I´_μ<0,2 - 0,18, то это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы.

Если же в аналогичном двигателе I´_μ>0,3 - 0,35, то это означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода.

В небольших двигателях мощностью менее 2-3 кВт I´_μ может достигать значения 0,5-0,6,несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности.

2.6. Параметры рабочего режима.

Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора r₁, x₁, ротора r₂, x₂, сопротивление взаимной индуктивности x₁₂ и расчетное сопротивление r₁₂, введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Для определения активного сопротивления фазы обмотки статора предварительно необходимо определить:

b_кт - среднюю ширину катушки,

l_выл - длину вылета лобовой части катушки,

l_п1- длину пазовой части,

l_л1- длину лобовой части,

l_ср1 - среднюю длину витка,

L₁ - общую длину проводников фазы обмотки.

2.6.1. Средняя ширина катушки b_кт:

;

где β₁ - относительное укорочение шага обмотки статора;

2.6.2. Длина вылета лобовой части катушки l_выл:

;

где k_выл - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

В - длина вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части. Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, принимаем В=0,01 м.

2.6.3. Длина пазовой части l_п1.

Равна конструктивной длине сердечников машины:

l_п1= l_cт1.

2.6.4. Длина лобовой части:

l_л1=k_л·b_кт+2·В;

где k_л - коэффициент, значение которого берут из табл. 39 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях.

b_кт – средняя ширина катушки;

2.6.5. Средняя длина витка l_ср1:

l_ср1=2·(l_п1+ l_л1).

2.6.6. Общая длина проводников фазы обмотки L₁:

L₁=l_ср1·ω₁;

Для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура υ_расч=115⁰ С.

Для меди удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре:

Ом·м;

2.6.7. Активное сопротивление фазы обмотки статора:

Для удобства сопоставления параметров отдельных машин и упрощения расчета характеристик параметры асинхронной машины выражают в относительных единицах, принимая за базисные значения номинальное фазное напряжение и номинальный фазный ток статора.

2.6.8.Относительное значение R₁:

;

Относительные значения одних и тех же параметров схемы замещения различных асинхронных двигателей нормального исполнения незначительно отличаются друг от друга.

2.6.9. Активное сопротивление фазы обмотки ротора r₂.

Находим как сумму потерь в стержне и участках замыкающих колец.

Для литой алюминиевой обмотки ротора удельное сопротивление материала при расчетной температуре:

Ом·м;

определяем сопротивление стержня r_c:

;

2.6.10. Сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями r_кл:

2.6.11. Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

;

2.6.12. Сопротивление r₂ для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

;

2.6.13. Относительное значение R₂:

;

	R2, Ом	r´2, Ом	I1н, А	U1нф, В
Пример	0,025	0,191	29,018	220
Расчет
Расчет

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки статора необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

2.6.14. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

;

2.6.15. Коэффициент ξ.

Для определения магнитной проводимости дифференциального рассеяния при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учетом скоса пазов:

;

где для β_ск=0, т.к. отсутствует скос пазов и =1,256 по табл. 38, 39 определяем k´_ск;

2.6.16. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния для обмоток статора λ_д1:

;

2.6.17. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния для обмоток статора λ_п1.

Определяется в зависимости от конфигурации пазов по формулам табл. 39:

h₃=h_1c; h₂=0; ;

;

2.6.18. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

;

2.6.19. Относительное значение х´₁:

;

Для определения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора х₂ необходимо определить коэффициенты магнитной проводимости.

2.6.20. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_п2.

Рассчитывают по приведенным в табл. 43 формулам в зависимости от конфигурации паза ротора на рис. 17.

;

где .

Для рабочего режима k_д=1.

2.6.21. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_л2.

В роторах с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора:

;

2.6.22.Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора λ_д2.

Находим с учетом коэффициента ξ:

;

Δ_z – находят по кривым рис. 18.

Тогда:

;

2.6.23.Суммарное значение коэффициентов магнитной проводимости обмоток и короткозамкнутого ротора Σλ₂:

;

2.6.24.Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора х₂:

;

2.6.25. Сопротивление х₂ для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки статора:

;

2.6.26. Относительное значение Х₂:

;

Расчет потерь.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии