Расчет параметров обмоток статора и ротора

Активное сопротивление обмотки статора:

(6.1)

где r₁₁₅ - удельное сопротивление медных проводников, ;

k_R - коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока k_R = 1;

L₁ - длина проводников фазы обмотки статора, определяется по формуле:

(6.2)

где - средняя длинна витка обмотки статора, определяется по формуле:

(6.3)

где - длинна лобовой части катушки обмотки статора, определяется по

формуле:

(6.4)

где B - вылет прямоугольной части катушки из паза, B = 0,01 м

К_л находится по [2]: .

- средняя ширина катушки всыпной обмотки статора, определяется по формуле:

(6.5)

Подставим в формулы (6.1), (6.2), (6.3), (6.4) и (6.5) численные значения и

получим:

Длина вылета лобовой части катушки:

(6.6)

где k_выл =0,5 по [2] для 2р=8.

Подставим в формулу (6.6) численные значения и получим:

Относительное значение активного сопротивления обмотки статора:

(6.7)

Подставим в формулу (6.7) численные значения и получим :

Активное сопротивление фазы обмотки ротора:

(6.8)

где r_c - cопротивление стержня короткозамкнутого ротора, определяется по

формуле:

(6.9)

r_кл - cопротивление участка замыкающего кольца, расположенного между двумя соседними стержнями, определяется по формуле:

(6.10)

Для литой алюминиевой обмотки ротора

Подставим в формулы (6.8), (6.9) и (6.10) численные значения и получим:

Приводим к числу витков обмотки статора:

(6.11)

Отметим, что скос пазов отсутствует k_ск= 1,5.

Подставим в формулу (6.11) численные значения и получим:

Относительное значение приведенного активного сопротивления фазы обмотки ротора, определяется по формуле:

(6.12)

Подставим в формулу (6.12) численные значения и получим:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

(6.13)

где l_П1- коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора, определяется по формуле:

(6.14)

где =1 и k'_b=1 - коэффициенты магнитной проводимости пазового рассеяния;

l_Л1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки статора, определяется по формуле:

(6.15)

l_Д1- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора, определяется по формуле:

(6.16)

где x –коэффициент учитывающий укорочение шага обмотки и размерные соотношения зубцовых зон и воздушного зазора, определяется по формуле:

(6.17)

Для по [2] принимаем

Подставим в формулы (6.13), (6.14), (6.15), (6.16) и (6.17) численные значения и получим:

Относительное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки статора:

(6.18)

Подставим в формулу (6.18) численные значения и получим:

Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора:

(6.19)

где l_П2-коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора, определяется по формуле:

(6.20)

где

(6.21)

l_Л2 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки ротора, определяется по формуле:

(6.22)

l_Д2 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора, определяется по формуле:

(6.23)

где x– коэффициент учитывающий укорочение шага обмотки и размерные соотношения зубцовых зон и воздушного зазора, определяется по формуле:

(6.24)

При закрытых пазах .

Подставим в формулы (6.19), (6.20), (6.21), (6.22) , (6.23) и (6.24) численные значения и получим:

Приводим x₂ к числу витков статора по [2]:

(6.25)

Относительное значение приведенного индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора, определяется по формуле:

(6.26)

Подставим в формулу (6.26) численные значения и получим:

7 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА

Потери в стали основные:

(7.1)

где р_1,0/50- удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц, для cтали 2013 по [2];

b - показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания, b = 1,5;

k_ДА и k_ДZ - коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечению участков магнитопровода и технологических факторов k_ДА = 1,6 и k_ДZ = 1,8;

m_а- масса стали ярма статора:

(7.2)

где n_с - удельная масса стали, в расчетах принимается ;

m_Z1- масса стали зубцов статора:

(7.3)

Подставим в формулы (7.1) ,(7.2) и (7.3) численные значения и получим следующие результаты :

Поверхностные потери в роторе:

(7.4)

где p_пов2- удельные поверхностные потери:

(7.5)

где В_о2- амплитуда пульсаций индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора:

(7.6)

где b₀₂ – коэффициент, учитывающий отношение ширины шлица пазов статора к воздушному зазору, b₀₂=0,425.

Подставим в формулы (7.4) ,(7.5) и (7.6) численные значения и получим следующие результаты :

Пульсационные потери в зубцах ротора:

(7.7)

где В_пул2 - амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов:

(7.8)

m_Z2- масса стали зубцов ротора:

(7.2)

Подставим в формулы (7.7) ,(7.8) и (7.9) численные значения и получим следующие результаты :

Суммарные добавочные потери в стали:

(7.10)

Подставим в формулу (7.10) численные значения и получим следующие результаты :

Полные потери в стали:

(7.11)

Подставим в формулу (7.11) численные значения и получим следующие результаты :

Механические и вентиляционные потери:

(7.12)

Для двигателей с 2р>2 коэффициент равен:

(7.13

Подставим в формулы (7.12) и (7.13) численные значения и получим следующие результаты :

Ток холостого хода двигателя:

(7.14)

где I_х.х.а - активная составляющая тока холостого хода:

(7.15)

где – электрические потери в статоре при холостом ходе:

(7.16)

Подставим в формулы (7.14) ,(7.15) и (7.16) численные значения и получим следующие результаты :

Коэффициент мощности при холостом ходе:

(7.17)

Подставим в формулу (7.17) численные значения и получим следующие результаты :