Расчет параметров рабочего режима

Параметрами асинхронной машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора, а также сопротивление взаимной индуктивности и расчетное сопротивление r12 или r, введением которого учитывается влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя. Схема замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины показана на рисунке 5.

Активное сопротивление фазы обмотки статора r1, Ом, определяется по формуле 6−131 [1].

где 115 — удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре для класса изоляции F, равной 115, для меди 115= 10−6/41 Омм, что равно 2,439 Омм.

L1 — общая длина эффективных проводников фазы обмотки, мм.

Общая длина эффективных проводников фазы обмотки L1, м, вычисляется по формуле 6−133 [1].

где lср — средняя длина витка обмотки, мм.

Рисунок 5 — Т-образная схема замещения фазы приведенной асинхронной машины Для расчета средней длины витка необходимо определить длину пазовой и лобовых частей витка. Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечника машины, мм, lп равна 250 мм.

Средняя ширина катушки bкт обмотки статора, мм, рассчитывается по формуле 6−137 [1]:

Длина лобовой части витка lл, мм, определятся по формуле 6−138 [1].

где Кл — коэффициент, значение которого определяется по 6−141 [1],.

В — вылет прямолинейной части катушек из паза, определяемый по таблице 6−20 [1], мм; В = 20 мм.

Найдем значение коэффициента Кл, который определяется по формуле:

где m — параметр, который находится по формуле (6−143) [1].

Параметр m находится по формуле:

где b — ширина меди катушки в лобовой части, мм; b=4,5 мм,.

S — допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек определяемое по таблице 6−20 [1], мм; S=3,5 мм.

t — зубцовое деление, м.

Параметр m равен:

Тогда по (6.4) получим.

По (6.3) получим Средняя длина витка обмотки lср, мм, находится по формуле 6−134 [1]:

;

Общая длина эффективных проводников фазы обмотки по (6.2) равна Активное сопротивление фазы обмотки статора r1 по (6.1) равно.

Длина вылета лобовой части обмотки lвыл, мм, определяется по формуле 6−139 [1].

где Квыл — коэффициент, определяемый из выражения 6−142 [1].

Тогда по (6.5) получим Значение сопротивления обмотки статора R1 в относительных единицах находим по формуле.

Активное сопротивление фазы обмотки ротора r2, Ом, определяется для короткозамкнутых роторов по формуле 6−164 [1]:

где rс — сопротивление стержня, определяется по формуле 6−165 [1].

Сопротивление стержня, Ом, равно:

где kr — коэффициент увеличения активного сопротивления от действия эффекта вытеснения тока, в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального режима принимают kr равным 1.

а — удельное сопротивление литой алюминиевой обмотки при расчетной температуре, принимаем, а равным 0,4 910−6 Омм.

Сопротивление части кольца rкл, Ом, находится по формуле 6−166 [1].

Тогда сопротивление стержня по (6.7) равно.

Сопротивление участка замыкающего кольца rкл по (6.8) равно.

По (6.6) получим.

Активное сопротивление фазы короткозамкнутой обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, Ом, определяется по формуле 6−169 [1].

Приведенное активное сопротивление фазы R'2 короткозамкнутого ротора в относительных единицах вычисляется по формуле [1].

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора x1, Ом, определяется по формуле 4−42 [1].

где f — частота питающей сети, f=50 (Гц);

П1 — коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния;

Л1 — коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния;

Д1 — коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния П1 определяется по формуле приведенной в таблице 6−22 [1] для рисунка 6−38, б.

где h3 — высота проводников с учетом изоляции между ними, мм; h3 = 5,05 мм,.

h2 — толщина изоляции по высоте между проводниками и клином статора, определяется по таблице 3−7 [1], мм; h2 = 1,1 мм;

ho — толщина изоляции, разделяющая верхние и нижние проводники, определяется по таблице 3−7 [1], мм; ho=1,1 мм;

k — коэффициент, зависящий от шага обмотки;

k' - коэффициент укорочения, зависящий от шага обмотки.

Коэффициент, зависящий от шага обмотки k' определяется по формуле 6−151 [1].

Коэффициент зависящий от шага обмотки k определяется по формуле 6−153 [1].

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния Л1 определяется по формуле 6−154 [1].

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния Д1 определяется по формуле 6−157 [1].

где 1 — коэффициент, зависящий от числа пазов на полюс и фазу q=5, укорочения шага обмотки 1 = 0,8, размерных соотношений зубцовых зон и воздушного зазора =0,7 мм.

Коэффициент, зависящий от числа пазов на полюс и фазу 1, определяется по формуле 6−172 [1].

где к’ск — коэффициент, определяемый по рисунку 6−39, д [1], к’ск = 0,003;

ск — коэффициент скоса пазов, ск = 0,15.

По (6.11) получим.

По (6.12) получим.

По (6.13) получим.

По (6.10) получим.

Значение индуктивного сопротивления обмотки статора в относительных единицах определяется по формуле.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора х2, Ом, вычисляется по формуле 6−173 [1].

где П2 — коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния стержня ротора;

Л2 — коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния стержня ротора;

Д2 — коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния стержня ротора.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния П2 определяется по формуле приведенной в таблице 6−23 [1] для рисунка 6−40, а.

где kД — коэффициент, принимаемый в номинальном режиме равным единице.

h1 — высота паза, принимаемая равной 28,702 мм.

Так как bш равно нулю, то получим.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния Д2 определяется по формуле 6−174 [1].

где 2 — коэффициент, рассчитываемый по формуле 6−175.

где z — коэффициент, определяемый по рисунку 6−39, а [1], z = 0.

Тогда получим.

По (6.15) получим.

Тогда по (6.14) получим Приведенное к обмотке статора индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора определяется по формуле 6−178 [1].

Приведенное индуктивное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора в относительных единицах вычисляется по формуле.