Расчет параметров режимов холостого хода и номинального

6.1. Определим по форм. 9-257 значение реактивной составляющей тока статора при синхронном вращении Iср:

Iср = Uном1/ (χм∙(1+ τ1)∙(1+(ρ1)²)) Iср = 6,5334 А

6.2. Определим по форм. 9-258 значение электрических потерь в обмотке статора при синхронном вращении Pсм1:

Pсм1 = m∙(Iср)²∙rꞌ1∙( 1+(ρ1)²) Pсм1 = 169,4949 Вт

6.3. Определим по форм. 9-259 значение расчетной массы стали зубцов статора при трапецеидальных пазах mз1:

mз1 = 7,8∙z1∙bз1∙hп1∙l1∙kc∙10^-6 mз1 = 1,7763 кг

6.4. Определим по форм. 9-250 значение магнитных потерь в зубцах статора при f = 50 Гц для стали 2013 Pз1:

Pз1 = 4,4∙(Вз1)²∙ mз1 Pз1 = 25,3227 Вт

6.5. Найдем по форм. 9-261 значение массы стали спинки ротора mс1:

mс1 = 7,8∙π∙(Dн1-hc1)∙hc1∙l1∙kc∙10^-6 mс1 = 12,7602 кг

6.6. Определим по форм. 9-254 значение магнитных потерь в спинке ротора при f = 50 Гц для стали 2013 Pс1:

Pс1 = 4,4∙(Вс1)²∙mc1 Pс1 = 152,855 Вт

6.7. Определим по форм. 9-262 значение суммарных потерь в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали, Pс∑:

Pс∑ = Pз1∙(1+2√t1∙(kδ-1)²/10)+ Pс1 Pс∑ = 188,7715 Вт

6.8. Определим по форм. 9-265 значение механических потерь при степени защиты IP44 и способе охлаждения ICA0141, учитывая коэффициент kмх при 2p =2, Pмх∑:

kмх = 1,3∙(1-Dн1/1000) kмх = 1,0439

Pмх∑ = kмх∙(n1/1000)²∙(D1/1000)² Pмх∑ = 12,6791 Вт

6.9. По форм. 9-267 значение активной составляющей тока х.х. I0а:

I0а = (Pсм1+ Pс∑+ Pмх∑)/(m∙ Uном1) I0а =0,562 А

6.10. Определим по форм. 9-268 значение тока х.х. I0:

I0= √( I0а)²+( Iср)² I0= 6,5576 А

6.11. По форм. 9-269 значение коэффициента мощности при х.х. cos φ₀:

cos φ₀ = I0а / I0 cos φ₀ = 0,086

6.12. Найдем по форм. 9-271 значение активного сопротивления к.з. rк:

rк = rꞌ1+rꞌꞌ2 rк = 2,6459 Ом

6.13. По форм. 9-272 значение индуктивного сопротивления к.з. χ к:

χ к = χꞌ1 + χꞌꞌ2 χ к = 3,2617 Ом

6.14. Найдем по форм. 9-273 значение полного сопротивления к.з. zк:

zк = √( rк)²+( χ к)² zк = 4,2 Ом

6.15. Определим по форм. 9-274 значение добавочных потерь при номинальной нагрузке Рд:

Рд = 0,005∙P2/ηꞌ Рд = 25 Вт

6.16. По форм. 9-275 значение механической мощности двигателя Pꞌ2:

Pꞌ2 = Р2+ Pмх∑+ Рд Pꞌ2 = 7555,3898 Вт

6.17. Определим по форм. 9-270а значение эквивалентного сопротивления схемы замещения Rн:

Rн = m∙(Uном1)²/2∙ Pꞌ2- rк+√( m∙(Uном1)2/2∙ Pꞌ2- rк)²-(zк)²

Rн = 12,517 Ом

6.18. Определим по форм. 9-276 значение полного сопротивления схемы замещения zн:

zн = √(Rн+ rк)²+( χ к)² zн = 15,5098 Ом

6.19. Проверка правильности расчетов Rн и zн:

Rн пров1= Rн/( zн)² Rн пров1 =0,052 Ом^-1

Rн пров2 = Pꞌ2/( m∙(Uном1)²) Rн пров2 = 0,052Ом^-1

Полученные значения Rн_пров1 и Rн_пров2 равны, следовательно расчет произведен верно.

6.20. Определим по форм. 9-278 значение скольжения Sн:

Sн = 1/(1+ Rн/ rꞌꞌ2) Sн = 0,0957

6.21. Определим по форм. 9-279 значение активной составляющей тока статора при синхронном вращении Iса:

Iса = (Рсм1+ Pс∑)/( m∙Uном1) Iса = 0,5428 А

6.22. Определим по форм. 9-280 значение тока ротора Iꞌꞌ2:

Iꞌꞌ2 = Uном1/zн Iꞌꞌ2 = 14,1846 А

6.23. Определим по форм. 9-281 значение активной составляющей тока статора Iа1:

Iа1 =14,6016 А

6.24. Определим по форм. 9-282 значение реактивной составляющей тока статора Iр1:

Iр1 = 8,4429 А

6.25. Определим по форм. 9-283 значение фазного тока статора I1ф:

I1ф = √( Iа1)²+( Iр1)² I1ф = 16,8668 А

6.26. Найдем по форм. 9-284 значение коэффициента мощности cosφ:

cosφ = Iа1/ I1ф cosφ = 0,8657

6.27. Найдем по форм. 9-285 значение линейной нагрузки статора A1л:

A1л = 10∙I1∙Nп1/(а1∙t1) A1л = 242.6222 А/см

6.28. По форм. 9-39 значение плотности тока в обмотке статора J1:

J1с = I1/(c∙S∙a1) J1с = 10,1919 А/мм²

6.29. Определим по форм. 9-286 значение линейной нагрузки ротора, учитывая, что обмоточный коэффициент ротора kоб2 = 1,0 А2:

А2 = A1л∙Iꞌꞌ2∙(1+τ1)∙√(1+(ρ1)²)∙ kоб1/( I1ф∙ kоб2∙kск)

А2 = 202,7602 А/см

6.30. Определим по форм. 9-287 значение тока в стержне короткозамкнутого ротора Iст:

Iст = Iꞌꞌ2∙2∙m∙ω1∙ kоб1∙(1+τ1)∙√ (1+(ρ1)²)/( kск∙z2)

Iст = 445,1258 А

6.31. Определим по форм. 9-288 значение плотности тока в стержне короткозамкнутого ротора Jст:

Jст = Iст/Sст Jст = 4,7103 А/мм²

6.32. По форм. 9-289 значение тока в короткозамыкающем кольце Iкл:

Iкл = Iст/ kпр2 Iст = 1352,2 А

6.33. Определим по форм. 9-294 значение электрических потерь в обмотке статора Pм1:

Pм1 = m∙( I1ф)²∙rꞌ1 Pм1= 1127,9 Вт

6.34. Определим по форм. 9-295 значение электрических потерь в обмотке ротора Pм2:

Pм2 = m∙( Iꞌꞌ2)²∙ rꞌꞌ2 Pм2 = 799.4 Вт

6.35. Определим по форм. 9-296 значение суммарных потерь в электродвигателе P∑:

P∑ = Pм1+ Pм2+ Рд+ Pс∑+ Pмх∑ P∑ = 2171,5 Вт

6.36. Определим по форм. 9-297 значение подводимой мощности P1:

P1 = P∑+ P2 P1 = 9671,5 Вт

6.37. По форм. 9-298 определим значение коэффициента полезного действия:

η = (1- P∑/ P1)∙100 η = 77,5478 %

6.38. Проверка правильности определения подводимой мощности P1:

P1пров = m∙ Uном1∙Ia1 P1пров = 9637,1 Вт

Полученное значение практически равно значению, полученному в пункте 6.36, следовательно расчет произведен верно.

6.39. Проверка правильности определения отдаваемой мощности P2:

P2пров = m∙I1∙ Uном1∙ η∙cos φ P2пров = 7473,3191 Вт

Полученное значение практически равно заданному значению P2, следовательно расчет произведен верно.

РАСЧЕТ КРУГОВОЙ ДИАГРАММЫ И РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Круговая диаграмма

7.1.1. Определим по форм. 9-301 значение масштаба тока С1:

Da min = 200 мм; Da max= 300 мм

C1 min = Uном1/ (Da min∙ χк) C1 min = 0,3372

C1 max = Uном1/ (Da max∙ χк) C1 max = 0,2248

C1 = (C1 max+ C1 min)/2 C1 = 0,3

7.1.2. Определим по форм. 9-301 значение диаметра рабочего круга Dа:

Dа = Uном1/( C1∙ χк) Dа = 240 мм

7.1.3. Определим по форм. 9-302 значение масштаба мощности Ср:

Ср = m∙ Uном1∙С1∙10^-3 Ср = 0,1855 кВт/мм

7.1.4. Найдем из § 9-10 значение длины отрезка О1_О2(равного Iср):

О1_О2 = Iср/С1 О1_О2 = 23,2476 мм

7.1.5. Найдем из § 9-10 значение длины отрезка О1_О3(равного Iса):

О1_О3 = Iса/С1 О1_О3 = 1,9315 мм

7.1.6. Определим по форм. 9-303 значение длины отрезка ВС:

ВС = 2∙ρ1∙100 ВС = 7,8614 мм

7.1.7. Определим по форм. 9-303 значение длины отрезка ВЕ:

ВЕ = rꞌ1∙100/ χк ВЕ = 40,5168 мм

7.1.8. Определим по форм. 9-303 значение длины отрезка BF:

BF = rк∙100/ χк BF = 81,1198 мм

7.1.9. Изобразим круговую диаграмму рассчитываемого двигателя