Расчет пусковых характеристик
а) Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния).
Расчет проводим по формулам таблицы 9.32 [1; с. 438]. В целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя подробный расчет приведен для S = 1. Данные остальных точек сведены в таблицу 2.
57 Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока ( ; ; ; ).
Высота стержня в пазу:
Приведенная высота стержня
По рисунку 9.57. [1; с. 428] для находим .
Глубина проникновения тока:
Площадь сечения при
Где Коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока
где ;
Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния вытеснения тока
58 Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока по рисунку 9.58 [1; с. 428] для .
где
Обозначив коэффициентом Кх изменения индуктивно сопротивления фазы обмотки ротора от действия эффекта вытеснения тока, получим
59 Пусковые параметры
60 Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока для S = 1.
Критическое значение скольжения
Таблица 2 - Расчет пучковых токов в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока
; ; ; ; ; ;
; ; ; ; ;
.
Расчетная формула | Раз- сть | cкольжение S | |||||
0.8 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | Sкр= 0.14 | |||
- | 1.7 | 1.52 | 1.2 | 0.76 | 0.54 | - | |
- | 0.54 | 0.35 | 0.15 | 0.3 | 0.008 | - | |
мм | 17.35 | 19.79 | 23.23 | 20.55 | 26.5 | 26.32 | |
- | 1.415 | 1.261 | 1.103 | 1.221 | 0.993 | 0.999 | |
- | 1.339 | 1.213 | 1.084 | 1.181 | 0.995 | 0.999 | |
Ом | 0.25 | 0.226 | 0.202 | 0.220 | 0.185 | 0.186 | |
- | 0.85 | 0.88 | 0.94 | 0.97 | 0.99 | 0.98 | |
- | 2.769 | 2.811 | 2.893 | 2.935 | 2.962 | 2.948 | |
- | 0.959 | 0.967 | 0.984 | 0.992 | 0.997 | 0.995 | |
Ом | 0.929 | 0.937 | 0.953 | 0.961 | 0.966 | 0.964 | |
Ом | 0.569 | 0.603 | 0.727 | 1.442 | 2.216 | 1.678 | |
Ом | 1.505 | 1.514 | 1.53 | 1.538 | 1.544 | 1.541 | |
А | 136.7 | 135.03 | 129.86 | 104.33 | 81.45 | 96.56 | |
А | 142.9 | 141.21 | 135.92 | 109.41 | 85.69 | 101.35 |
б) Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеивания
Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих S = 1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,1. При этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с учетом влияния вытеснения тока (таблица 2).
Данные расчета сведены в таблицу 3. Подробный расчет приведен для
S =1.
61. Индуктивное сопротивление обмоток. Принимаем
Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре:
по рисунку 9.61 [1; с. 432] для
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения
где
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения.
Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения
Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:
62 Расчет токов и моментов
Кратность пучкового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения
Кратность пускового момента с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения
Полученный в расчете коэффициент насыщения
Расхождение , что допустимо (допускается расхождение с первоначально выбранным значением до 15 %).
Таблица 3 - Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
; ; ; ; ; ;
; ; ; ; ;
.
Расчетная формула | Раз- сть | Скольжение S | |||||
0.8 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | Sкр=0,14 | |||
- | 1.35 | 1.3 | 1.2 | 1.1 | 1.05 | 1.08 | |
А | |||||||
Тл | 3.238 | 3.081 | 2.737 | 2.02 | 1.51 | 1.837 | |
- | 0.67 | 0.7 | 0.78 | 0.83 | 0.89 | 0.87 | |
мм | 2.23 | 2.03 | 1.49 | 1.15 | 0.74 | 0.88 | |
- | 1.198 | 1.207 | 1.235 | 1.255 | 1.282 | 1.273 | |
- | 0.774 | 0.808 | 0.901 | 0.959 | 1.028 | 1.005 | |
Ом | 0.455 | 0.463 | 0.485 | 0.499 | 0.517 | 0.511 | |
- | 1.022 | 1.022 | 1.023 | 1.024 | 1.025 | 1.025 | |
мм | 3.93 | 3.57 | 2.62 | 2.02 | 1.31 | 1.55 | |
- | 2.432 | 2.482 | 2.597 | 2.667 | 2.745 | 2.711 | |
- | 1.193 | 1.247 | 1.389 | 1.478 | 1.585 | 1.55 | |
Ом | 0.751 | 0.771 | 0.82 | 0.851 | 0.887 | 0.873 | |
Ом | 0.568 | 0.602 | 0.726 | 1.44 | 2.213 | 1.676 | |
Ом | 1.222 | 1.251 | 1.324 | 1.371 | 1.426 | 1.406 | |
А | 163.31 | 158.53 | 145.65 | 110.67 | 83.56 | 100.58 | |
А | 169.3 | 164.5 | 151.51 | 115.47 | 87.58 | 105.13 | |
- | 1.185 | 1.165 | 1.115 | 1.055 | 1.022 | 1.037 | |
- | 4.58 | 4.45 | 4.10 | 3.13 | 2.37 | 2.85 |
Продолжение таблицы 3
- | 1.096 | 1.17 | 1.412 | 2.219 | 2.132 | 2.216 |
Для расчета других точек характеристики Кнас уменьшаем в зависимости от тока I1 (таблица 2).
Принимаем при S = 0.8 Кнас = 1,3
S = 0.5 Кнас = 1,17
S = 0,2 Кнас = 1,1
S = 0,1 Кнас = 1,05
63 Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (таблица 3) по средним значениям сопротивлений и , соответствующим скольжениям S = 0.2 – 0.1
Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и cosФ), так и по пусковым характеристикам.
ГОСТ 19523-74 (стр. 436, таблица 9,31): двигатели при h=180мм и 2p=8 выполняют с до 5-6 и Mп=1.2 - 1.4