Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Проектирование электрических машин

..pdf
Скачиваний:
81
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
41.48 Mб
Скачать

1М10 0 1; исполнение по способу зашиты от воздействия окружающей среды IP44; ка. тегория климатического исполнения УЗ.

1 . Число пар полюсов p=60///ii=60X Х50/1500=2.

Выбор главных размеров

2. Высота оси вращения (предвари­ тельно) по рис. 6-7, а Л=150 мм.

Из табл. 6-6 принимаем ближайшее меньшее значение Л=132 мм и £>„=0,225 м.

3. Внутренний

 

диаметр

статора

D=

= /<DD„= 0,68 • 0,225=0,153 «

 

15-10-* м

[Л'в=0,68 по табл. 6-71.

 

 

т=яР/2р=лХ

4. Полюсное

деление

 

X 150-10_3/4 = 118-10~3

м.

 

по (6-4)

 

5. Расчетная

мощность

 

- P - i~

- — 15-103 -

0,97

 

0,89-0,88

 

i] cos ф

 

'

 

 

= 18 5 7 8 » 18 600 Вт

 

[kE — по рис.

6-8;

т) и cos ф —

 

 

— по рис.6-9,

а],

 

6. Электромагнитные

иагрузки

(пред­

варительно) по рис. 6-1 1 , a

 

 

 

А =

27,2-103 А/м;

Вь = 0 ,8 8 Тл.

7. Обмоточный

коэффициент для

одно-

слонной

обмотки

 

(предварительно)

k0si =

=0,95.

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчетная длина воздушного зазора

по (6-6)

 

 

 

 

 

 

 

h

^ D m oQlAB6

 

 

 

 

 

18 600

 

 

1,11-0,150?-157-0,95-27,2-103-0,88 “

=

0,209 » 0,21 м

 

[по (6-5) й =

2лпд/60 =

2я-1500/60 =

 

=

157 рад/с].

 

9. Отношение

Х=/6/т=0,2/0,118= 1,78.

Полученное

значение

\ выше

рекомен­

дуемых пределов

(рнс.

6-14, а),

поэтому

принимаем следующую большую из стан­ дартного ряда (табл. 6-6) высоту оси вра­

щения Л=160 мм. Повторяем расчеты

по

пп. 2—9:

 

 

 

 

D a =

0 , 2 7 2 м ; D

= 0,68-0,272 =

0,185

м;

т =

я - 0

,185/4 =

0,145 м; kE =

0,975;

 

 

15

-10-0,975

18673» 18 670 Вт;

 

0,89-0,88

 

 

 

 

А = 33,5-10? А/м; Вв = 0 ,7 6 Т л ;

_ _ _____________ 18670______________

“ 1,11-0,185?-157-0,95-33,5-103-0,76 ~

= 0,1294» 0,130 м;

0,130

= 0,9.

'К~ 0,145

16-326

Значение Х=0,9 находится в рекомен­ дуемых пределах.

Определение Zi, Wi и сечения провода обмотки статора

10. Предельные

значения t,

(по

рнс.

6-15) llma„=14 мм; <lmln=12 ММ.

 

 

11. Число

пазов

статора по (6-16)

 

 

 

я Р

 

л-0,185

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,014

4,;

 

 

 

 

 

яР

 

 

я-0,185

 

 

 

 

 

timin

 

 

0,012

 

 

 

Принимаем

Zi=48,

тогда

q

_Zf_ =

48

 

 

 

 

 

 

 

 

2pm

= 4.

 

Обмотка

однослойная.

 

4-3

 

 

 

Зубцовое

деление

статора (оконча­

12.

 

тельно)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ___ лР

 

 

я-0,185

 

 

 

 

2pmq

 

 

4-3-4

= 12 , 1 - 10—3 м.

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

Число

эффективных

проводников в

пазу

[предварительно,

при условии а = 1 по

(6-17)]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цп = ~

я Р А

 

=

я - 0 , 1 8 5 -3 3 ,5 -103

14

- - -

-------- -------------- “

 

 

Лп Zi

 

 

 

 

29-48

 

 

 

[по (6-18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г«£/1НCOS (р»1

 

 

 

 

 

 

 

I5-103

 

29А .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-220-0,88-0,89

 

 

 

 

14.

Принимаем

a = 2, тогда

по

(6-19)

м„=л м„ =2-14=28.

 

 

 

 

 

 

 

15. Окончательные

значения

по

(6-20)

 

4

= _

^

. = J L 1 L

=

112.

 

 

1

2am

 

 

2-2-3

 

 

 

[по (6-21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

2/,„ шдт

 

2-29-112-3

 

 

 

яР

 

~

 

я-0,185

 

 

 

 

 

= 33,5-10*

А/м;

 

 

 

по (6-22)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4kl}wi ko6ifi

 

 

 

=

 

0,975-220

 

 

л __

л

 

------------------------- = 9,00о-10—* «

 

4,44-112.0,958-50

 

 

 

~

 

 

 

»

9,01 • 10—3 Вб

 

 

 

[для

однослойной обмотки с 4 = 4

по табл.

3-13: *o6i=ArP=0.95S; для Р„=272 мм по

рнс. 6-8: Лв=0,975].

 

 

 

 

 

 

 

 

рФ

 

2-9,01-10- 3

 

 

 

 

Dk

 

~

0,185-0,13

=

 

 

 

= 0,749 Тл [по (6-23)].

 

 

Значения /1 н В{, находятся в допусти­

мых пределах

(см. рнс. 6-1 1 , 6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-241

16.

 

Плотность тока

в обмотке статора

по (6-45),

(6-46)

 

(предварительно) по (6-25)

 

 

 

+

2 1 ,2 -

Г

W i)

183-10°

=

5,46-10° A/MS

 

 

 

 

 

 

J i=

А

33,5-10s

 

 

/

7.6 — 3,7 \

18,2 5 » 18,3 мм.

[(ЛЛ) = 183-10° А»/м* по

рнс. 6-16,6].

- М

+ — 1—

-------J =

 

 

 

 

17.Сечение эффективного проводника

(предварительно) по (6-24)

 

21.

Размеры паза в

свету

с учетом

 

_

29

_

припуска на сборку по (6-47):

 

 

 

*= ftj — Aftn =

10 — 0,2 =

9,8 мм;

% ф _

aJt

2-6,46-10°

 

= 2 ,66- 1 0 - 6 м? =

2,66 мм?;

Ь\ = Ьг — Дбп =

7 ,6 — 0,2 =

7,4

мм;

принимаем лВл = 2,

тогда

7зл=0,5<7эф=0,5Х

Л| = Л1 — ДЛП= 18,3 — 0 ,2 =

18,1

мм.

Х2,66=1,33

мм*.

Обмоточный

провод

ПЭТМ (по табл. П-28): d0„=),25 мм; дал=

Площадь поперечного сечения паза для

*1,227 мм2,

?зф= 1,227-2=2,454 мм2, dU3=

размещения

проводников по (6-51)

 

= 1,33 мм2.

18. Плотность тока- в обмотке статора (окончательно) по (6-27)

Ji

2-1,227-10—°-2

aqgJl пЭл

5,9110е А/м? = 5,91 А/мм?.

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Паз

статора — по

рис. 6-19, а с соот­

ношением размеров,

обеспечивающим

па­

раллельность

боковых

граней

зубцов.

 

6-10:

19.

Принимаем предварительно по табл.

5

ц =1,9

Тл; 5 в=1,6

Тл, тогда

по

(6-39)

 

 

 

 

 

 

в

6 *1 16

0,749-12,1-10-3-0,13

 

Zi~

BzilCTlk0 ~

1,9-0,130-0,97

=4,9 мм [по табл. 6-11 для оксидированных

листов

стали Лс=0,97];

по (6-28)

 

 

Ф____________ 9,01- 1 0 - 3

" ~

2В„ / СТ1 Лга

2-1,6 -130-10-3-0,97 ~

=0,0223 м = 22,3 мм.

20.Размеры паза в штампе принимаем bm=3,7 мм;Лш=1 мм:

по (6-40)

,

Da — D

.

272— 185

Лл =

~

— fte =

---------------- ---

— 2 2 ,3 = 2 1 ,2 мм;

по (6-41)

л(Р + 2h„)

я(185 + 2-21,2)

~— 4 ,9 = 10 мм;

по (6-42)

b

n(D-\-2hm- b ul)-Z ,b ,i

2

Z2 — я

_

я(18б + 2 — 3,7) — 48-4,9

4 8 - я

=7,59 ж 7,6 мм;

=

9,8 + ? • — .18,1 — 2 4 = 131,7 мм?.

 

2

 

 

 

 

Площадь

поперечного

сечсння

прокла­

док S „p= 0.

поперечного

сечения

корпус­

ной

Площадь

изоляции

в пазу Sns=6im(2/tu+5,+

+Ь2) = 0,4(2-21,2+10+7,6) =24 мм2, где од­ носторонняя толщина изоляции в пазу &лэ=0,44 мм — по табл. 3-8.

22.Коэффициент заполнения паза

S„

131,7

Полученное значение

kB для механизи­

рованной укладки обмотки чрезмерно вели­ ко. Снизить kа, не изменяя главных разме­ ров двигателя, можно либо уменьшив иа при тех же размерах паза, либо увеличив площадь поперечного сечения паза. В пер­ вом случае, уменьшая иц с 28 по 27, полу­ чаем:

27

=

0,725; 5 а =

28

А3 = 0,752—

0,749 — =

= 0,776 Тл;

Вг =

28

1,97 Тл;

1,9—— =

 

 

 

27

 

Вд = 1,6

28

= 1,66 Тл.

Более удачным решением будет увеличение размеров паза.

Принимаем Вг= 1,95 Тл и В„ = 1,65 Тл, что допустимо, так как эти значения пре­ вышают рекомендуемые в табл. 6 -10 только па 2,5—3%.

23. Повторяем расчет по пп. 19—21.

0,749-12,1* 10—3-0,13

1,96.0,13-0,97

=0,00479 мя) 4,8 ММ;

=9,01-Ю—з

2-1,65.0,13-0,97

0,0217 ы = 21,7 мм;

242

ha

- - 2 1 , 7 =

2 1,8 мм;

[плотность тока

в

стержне

литой

клетки

принимаем / 2=2,5-10с А/м1].

 

рис.

6-27,6. При­

я (185+ 2 -2 1 ,8)

 

 

 

33.

Паз

ротора — по

 

 

10,2 мм;

нимаем

Ь„у= 1,5

мм; Аш=0,7

мм;

Лш =

bi =

- 4 , 8 =

 

 

 

 

 

=0,3 мм.

 

 

 

 

 

я(185 +

2 — 3,7 )—48-4,8

 

Допустимая

ширина зубца

по

(6-77)

--------------48= ^ -------------= 7*7MM:

 

 

 

в„1г

16

 

 

hi = 2 1 ,8 ^1 + 7 >" J " ’"

) a

IM мм.

 

ЫпШ~

B vlcih

~

 

 

0,749-15,2-10-3-0 ,13

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры паза в свету:

 

 

 

 

~

1,8-0,13-0,97

 

 

b\= 10 ,2 0 ,2 = 1 0

мм;

 

 

= 6,52-10—3 м = 6,5 мм.

 

&г =

7 ,7 — 0,2 =

7,5 мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

h\ = 18,8 — 0 ,2 =

18,6 мм.

 

 

 

 

 

 

 

Площадь поперечного сечения паза в свету для размещения проводников об­ мотки

S'n = — ~Ь1’- - 1 8 ,6 - 2 4 ,6 = 138,15 мм!.

где S„a=0,4(2-21,8+10,2+7,7) =24,6 мм*.

24. Коэффициент заполнения паза

_ 1,332-28-2 = 0,717 = 0,72. 138,15

Размеры паза в штампе показаны на рис. 6-66, а.

Расчет ротора

25.Воздушный зазор (по рис. 6-21) 6=0,5 мм.

26.Число пазов ротора (по табл. 6-15)

27.Внешний диаметр D2=D—26= =0,185—2-0,5-10-3=0,184 м.

28.Длина /2=/|=0,13 м.

29.Зубцовое деление

/ 2 = nD.,/Za = я - 0 ,184/38 «

я0,0152 м « 15,2 мм.

30.Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосред­

ственно насажен на вал, по (6-10 1) Dj = D„ = kn Da = 0,23-0,272 =

= 0,0626 м = 60 мм

(£„ — по табл. 6-16).

31.Ток в стержне ротора но (6-60)

/2 = ki /, Vi = 0,9-29-16,94 = 442 А

[Ai<=0,9—по рис. 6-22 ;

 

 

 

2m, w, А'обг

 

2-3-112-0,958

 

V< “

Zs

~

38

=16,94 no (6-68)].

32.Площадь поперечного сечения стер­ жня по (6-69)

/ , 442

= 176,8 мм3

16*

а)

б)

Рис. 6-66. Пазы спроектированного двига­ теля, Р2= 1 5 кВт, 2р=4, У=220/380 В.

а— статора: б— ротора.

Размеры паза: по (6-74)

я(184 — 2-0,7 — 2-0,3) — 38-6,5

я+ 38

= 7,9 мм;

по (6-75)

= (7,9 — 3,72) — = 25,2S мм.

243

Принимаем (см. рис.

6-66, 6)

6| =

=7,8 мм; 6г=3,6 мм; Л|=25,3 мм.

 

Полная высота паза

 

 

hu2 = Лш 'I' Лш + ~^Г +

Л1 + " У

~

7,8

3.6

 

= 0,3 + 0,74 ---- £ - + 2 5,3+ - £ - = 3 2 мм

Сечение стержня по (6-78)

9с =Т

W+ *2)+ Т

(bi + Ьг) Л1=

 

 

 

J_

 

 

 

 

2

 

 

X 25,3 =

173,2 мм3.

 

34.

Плотность тока в стержне

_ / 2

 

442

 

2,55-10» А/м®.

173,2.10-»

 

 

35.

Короткозамыкаюшие кольца

рис. 6-26).

Площадь поперечного сечения

по (6-73)

 

 

 

 

 

 

 

1343

■=

618,9 мм?

JKa

 

 

2,17-10»

 

_

12

 

442

■=

1343 А,

"

А

~

 

0,329

 

где А = 2 s

i n

=

2 s i n - ^ - =

 

 

2

 

 

38

= 0,329- п о

(6-71) и (6-72);

л = 0,85/2 =

0,85-2,55- 10е =

= 2,17-10» А/м®].

Размеры замыкающих колец;

Ьця =

1 |25Апа =

1,25-32 =

40 мм;

Янл

618,9

 

°кл = “г— = ——— да 15,5 мм;

 

*кл

40

 

Якп =

ЬкЛанп = 40-15,5 =

620 мм®;

А«,ср =

£>2 Ьк„ =

184 —40 = 144 мм.

Расчет намагничивающего тока

 

36.

Значения индукций;

по (6-104)

 

 

 

Bzi =

bzl icn

0,749-12-10—8-0 ,13

 

~ 4 ,8 -10-»-0,13-0,97

= 1,93 Тл’

no (6-104)

Bb U h

 

 

 

 

bzа /ста*c

 

0,749-15,2-10—з -0 ,13

 

6,5-10-3-0,13-0,97

- ' • 805 Тл;

по (6-105)

9,01-10-э

Ba

2-21,7-0,13-0,97

2Ла /СТ1*с

=

1,65 Тл;

 

по (6-107)

 

 

 

 

 

“ 2-37,5-10-3-0,13-0,97

= 0,95

Тл

 

 

[расчетная

высота ярма ротора по (6-109)

,

2 +

р

( Р г

\

2

 

lj=

3,2р

[ 2

 

 

=

 

2 +

2 / 1 8 4

\

 

1

- - Тм

(“Г

-«)-».* 4

 

37. Магнитное напряжение воздушного зазора по (6-110 )

Вй = 1,5910»ВЙАй 6 = 1,59- 10»-0,749Х

X1 ,22-0,5- Ю—з = 727,16 А

Г.___ U_____________12,1

(см.[ e==

h — yb

 

1 2 ,1 -4 ,4 2 -0 ,5

 

=

1,22,

где по (4-14)

 

 

( W

W

. i i / o . f f l

= 4 421

5 + йШ1/в

 

5 + 3,7/0,5

' У

38.

Магнитные

напряжения

зубцовых

зон: статора по (6-1 1 1 )

 

Рг1 = 2/ ^ Нг1 =

2 -2 1 ,8 -Ю-з-2340 =

 

 

=

102,02 А;

 

ротора по (6-113)

Рг2= 2Иг2Нг2 = 2-31,6-Ю -з-1540=97,33 А

 

[по табл. П-15,в для стали

2013 # ц =

=234Q А/м

при В „= 1,93 Тл;

# г2=1540

А/м

при

Bi2= 1,805 Тл;

A*I=ABI= 21,8

мм,

Агг= Лпг—0,1 62= 32- 0,1 -3,6 = 31,6

мм].

 

 

39. Коэффициент

насыщения

зубцовой

зоны по (6-120)

 

 

 

 

 

 

* , _ , + . £ а + & _ ц .

 

 

 

102,02 + 97,33 _

 

 

 

 

 

+

727,16

'

 

'

 

 

40. Магнитные напряжения ярм стато­

ра и ротора:

 

 

 

 

 

по (6-12 1)

 

 

 

 

 

 

 

F« = LaНа = 0,1966-940 = 184,8 А;

по (6-123)

 

 

 

 

 

 

 

Fj = Lj Hj = 0,071-168 =

11,93 А

[по табл.

П-16 #о=940 А/м

 

при

В„ =

= 1,65 Тл;

#*=168 А/м при

В*=0,95

Тл];

по

(6-122)

 

 

 

 

 

J

,MDa — K) я (0,272 — 0,0217)

и ~

* --------------

J--------------

= 0,1966 м;

по (6-124)

,п {°ь + ,ч) я (0,06 + 0,03)

1" 4

=0,071 ы.

244

где по (6-125)

 

 

 

 

г2 =

гс + —д, — = 36,61 ■Ю-« +

 

 

Dj — Dj

"на

 

 

bj —

п

 

2-0,937-10-'

 

 

=

------------— 32 =

30 мм |.

= 53,92-10—^ Ом

 

 

0,329г

 

 

 

 

 

41. Магнитное напряжение на пару по­

[по (6-165)

гс =

Р пъ - к ~ =

люсов по (6-127)

 

 

 

 

L

 

0,13

Яс

 

 

 

 

 

 

 

Ю—°

 

 

=

727,2+ 102,10 +

97,3+184,8 +

20,5

'

173,2-10—J

- " 36-6M 0~GОм;

 

 

 

 

 

 

 

+ 1 1,9= 1123,2 А.

 

по (6-166)/-кл = ра5

42. Коэффициент насыщения магнитной

10—~

 

пО,144

2гЯкя

цепи по (6-128)

 

 

 

 

 

 

,

 

Fn

1123,2

=

1,56.

20,5

38-620-Ю~*

 

А. =

-тА =

- - -

где для литой алюминиевой обмотки ротора

 

ц

гл

727,2

 

 

43.

Намагпнчнвающнй

ток

по (6-129)

10—«

_

1

 

 

 

,

Рри

 

 

р,“ “ 1

м

0м' Т

 

О.Э/ИШ^оО! Приводим гй к числу витков обмотки

2-1123,25

0,9-3.112-0,958

7 ,7 5 Л’

относительное знамение по (6-130)

7,75- = 0,27,

29

Параметры рабочего режима

44. Активное сопротивление фазы об­ мотки статора по (6-131)

статора по (6-169):

 

 

.

4от (wk0Gi)-

Г 2

~

Г 2

у

 

4-3(112-0,958)2

= 53,92 -10 -'------

оп

- =0,196 Ом.

 

 

38

 

Относительное значение

. /...

я

29

 

 

Lj

_

10—д-80,86

 

1 =

Pus Чофа

41-2,454-10-«-2

 

 

 

= 0,402 Ом.

 

 

Для класса

нагрсвостойкости изоляции

F расчетная Орасч=115°С. Для медн Рш =

= 10—e/41 Ом-м.

 

фазы

обмотки по

Длина

проводников

(6-133)

 

 

 

 

 

80,86 м

Li — lepi wi = 0,722-112 =

[по

(6-134):

/ср. = 2 (/п|+/:ч1)=2(0,13 +

+0,231) =0,722 м;

 

 

 

 

/щ =

= 0,13 м;

/JII

= Кл кит+

2В =

=

1,3-0,162 +

2-0,01 =0,231

м,

где В=0,01

м; по табл. 6-19; /(л= 1,3;

 

 

 

n (D + hai)

 

 

 

*

* “

--------

Pi =

 

я(0,185+ 0,0218)- = 0,162 м .

~4

Длина вылета лобовой части катушки

Л»ыл = К Пыл ^нт+ В = 0,4-0,162 + + 0,01 = 0,0748 м = 74,8 мм,

где по табл. 6-19 Крыл=0,4.

Относительное значение

/и.

45. Активное сопротивление фазы об­ мотки ротора по (6-164)

46. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора по (4-42)

♦-’-“■•-S-HS-r*

v

0.13

,

 

1,45+

1,57) =0,725 Ом,

 

24

-(1 ,4 8 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где по табл. 6-22

(рис. 6-38, ж)

 

 

, _ А . , . /_Ь_ ■ __2

 

 

х“ =

а»

 

 

 

т

6 +

 

 

Ьш )

 

18,8

 

 

3-2

 

^

3-7,7

'

7 ,7 + 2-3,7

 

,

1

= 1,48,

где (см.

рис.

 

 

"и 3,7

 

 

 

Ь= 7,7 мм;

=

 

 

Л3 =

18,8 мм;

0;

 

 

,

7 ,7 - 3 ,7

 

 

мм;

 

 

 

ft. =

— :--------------- 2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

fcp =

l;

* ,;= ! ,

l'6=

/а =

0 ,1 3 м -

По (6-154)

— но (6-155).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хл1 =

0,34 —V

(/л — 0,61рт) =

 

= 0,3-1 --------(0,231 —0,64-0,145)=

1,45;

 

 

0,13

'

 

 

 

 

 

 

245

по (6-170)

 

 

 

 

 

 

 

*« — s a f e s -

i2.o.25 -V ^ °'95= 1,57

[по (6-172) l =

2k'CKftp -

& , ( - ^ ) " X

X (1 + PCK) =

2.1,2 -

0,958^—

j

=

 

 

 

= 0,95;

 

 

 

для pc.t=0

it

ti/ti = 15.2/12,1 = 1,26

по

рнс.

6-39, d ft'K= 1,21.

 

 

 

 

 

Относительное значение

 

 

xlt = x 1-^ s-

= 0,725

= 0,096.

1

Um

 

 

220

 

 

47. Индуктивное

сопротивление фазы

обмотки ротора по (6-173)

 

 

 

= 7,9/, /;(Хпа +

%п2+ Хд2) • 10-" =

= 7,9-50-0,13(2,76 +

0,61 + 2,08) =

 

 

= 279,9-10—° Ом,

 

 

где по табл.

6-23

(рис.

6-40, а, и)

 

 

^ ') +0'6 6 _а']‘д

 

 

 

 

 

/г,,- 10е

 

30,64 /

 

я7,82

 

\ 2

 

|,5

3-7,8(

 

8-173,2)

+ 0 ,6 6 ~

2-7,8 +

+ ^

+

, . 20 ^ - M 0 . = 2i76

1,5

 

 

 

 

442

 

[ fti = 32 — 0,3 — 0 , 7 - 0 ,2 - 1,8 =

30,64 мм;

ft =

7,8 мм;

ft|H = 1,5 мм;

Лд =

1

(для рабочего режима)];

*6 =

*6 = 0.13м — по (6-156);

по (6-176)

 

 

 

 

 

 

X ia = 2 ^ f e p , g, *JDM

 

 

 

Z2 l6 A2

а,<л + 2йн,

2 .3 -°-|44

,

4,7-0,144

38-0,13-0,3292

,-----------------

 

'*

2-0,04 +0,0155 =

 

 

=

0,61;

 

по (6-174)

 

 

 

 

 

 

Ял « - 126ft» 5*

 

 

15,2

= 2,08

 

12-0,5-1,1

[■0<ИВ,{'1+т(|)!-

 

~

~ 1 ,

 

так как Ш '

« 0 И Аг ж

0

;

 

 

 

 

2 Х- =

Хй +

А-л, + ?.д, = 2.76 +

+

0,61 + 2 ,0 8 = 5,45.

Приводим л*2 к числу витков статора по

(6-178):

 

 

./

4m(ai1fto0l)2

*2=J*2

„ 4-3-(1120.9Б8)2

» 1,0 2 0 м.

= 279,9-10-»-

38

 

Относительное значение

Расчет потерь

48.Потерн в стали основные по (6-183)

^ст.осн ~ ^1,0/5,0 ( 5о ) *

Х(^да В0 Ша“Ь ^дг ^г\ mzl) =

=2,6(1,6-1,65*-16,78 +

+1,8-1,81!-5,27) = 270,8 Вт

[Pi,o/»,o=2,6 Вт/кг н р = 1,5 для стали 2013 по табл. 6-241; по (6-184)

ma = п (Da ha) ha Imi ко To = = я (0,272 — 0,0217)-0,0217-0,13 X

X 0,97-7,8-10» =16,78 кг,

где ha= 0,5 (Da— D) — Am « 0,5 (0,272 —

— 0,185) — 0,0218 = 0,0217; no (6-185)

mzi — hzi 6*iop Z\ Icn kaTo =

=21,8-10“ ®-4,8-10—3-48-0,13 X X 0,97-7,8-10» = 4,94 кг.

49. Поверхностные потери в роторе по (6-190)

РПОВ2 = РпОВ2 ( Ц — 6цй) Z j/стг =

=242,4-15,2-10-4-38-0,13= 18,2 Вт;

по (6-188)

Рловг - 0 ,5 ^о* (^ю ооо ) ('B ° i t v 103)15

=°-5-Ц:^ Г(ма'И!и)!=

 

=

242,4 Вт/м!,

где *02= 1 .6;

 

по (6-186)

 

Во2=

рогfta В6 =0,37* 1.22-0,749 = 0,338;

для

=

7,4 по рис. 6-41 Роа=0,37.

о0,5

50. Пульсационные потери в зубцах ро­ тора по (6-196)

246

^пула = 0,11 ( г ~ Вдула ) "

=

 

IBT

[по (6-192)

 

 

®ПУЛ2

J L b -

-

2ta Biicp-

 

4,42-0,5- Ю- s

0,131 Тл;

2-15,2-Ю -3

 

Y=4,42 из п. 37 расчета;

 

по (6-197)

 

 

тгг =

^га ^ггср ^ста

Yc в

=38-32-10-3-6.5-10—3*0,13 X X 0,97-7800 = 7,77 кг).

51.Сумма добавочных потерь в стали по (6-198):

Яст.доб — ВПоп» + Япула =

=18,2 + 69,1 = 8 7 ,3 Вт.

52.Полные потерн в стали по (6-199)

Per — Рст.осн + Рст.доб =

=270,8 + 87,3 = 358,1 Вт.

53.Механические потери по (6-205)

Р мох = * т ( ~ ^ ) De =

= 0,95 ^ ^ j 2-0,272< = 117 Вт

[для двигателей 2/7=4 коэффициент Кг=

=1,3 (I—0 „) = 1,3(1—0,272) =0,95].

54.Добавочные потерн при номиналь­ ном режиме

Ядоб п = 0.005Я,,, = 0,005 —— =

Л

15000

=0,005 "оЖ = 84,3 Вт-

55.Холостой ход двигателя:

по (6-2 12 )

=у 0,83s + 7,75? = 7,8 А;

Рст + я мех + Рoix.y

7х,х,а —

mUln

 

358,1 + 117 + 72,4

3- 220

где по (6-214)

ЯЭ1х.х » 3Il Г1= 3-7.752-0,402 = 72,4 Вт;

по (6-215)

 

7\-,

0.83

(PXiX= —

 

= 7,8 "

Расчет рабочих характеристик

56. По (6-179)

Яст.0си

270,8

= 1,50м;

 

 

по (6-180)

* , 8 ^ - * , = 1 ^ - 0 .7 2 5 = 27,66 О»;

по (6-218)

<*=! + “

. , + « ^ - 1 . 0 !

‘ Т 07 СГ.

[используем приближенную формулу, так

как |у| < Iе; по (6-217)

'1*19 — ruXj

S Т12 (''I + г12) + хп (хх + х12)

0,402-27,66— 1,5-0,725 '1 ,5 (0 ,■402+1,5)+27,66(0,725+27,66)

 

= |4 3 |'< 1 °|;

 

по (6-222)

 

 

 

 

^СТ.ОСН

^~\х т\

_

оа =

3и1И

 

270,8 + 3 - 7 ,75а-0,402_

0 52Д.

~

3-220

 

 

по (6-223)

 

 

 

а = с]= 1,026г =

1,053;

&' = 0;

а = с1г1^ 1,026-0,402 = 0.412;

Ь= с, (*, + с, Лд) =

= 1,026(0,725+ 1,026-1,02) = 1,818.

Потерн, нс меняющиеся при изменении скольжения;

Яст+ Я Мех=358,1+117=475,1 Вт«0,48 кВт.

Принимаем змж г*, « 0,026 и рассчи­

тываем рабочие характеристики, задаваясь s=0,05; 0,01; 0,015; 0,020; 0,026; 0,03.

После построения кривых уточняем значение номинального скольжения зн= =0,0261.

Результаты расчета приведены в табл. 6-31. Характеристики представлены на рнс. 6-44.

Номинальные данные спроектированного двигателя: Язи = 15 кВт; t/,„ = 220/380 В; /ш=29 A; cos cpu= 0,89; Цц=0,88; Su=0,026.

57. Расчет пусковых

характеристик.

Рассчитываем

точки характеристик,

соот­

ветствующие

скольжениям

s = l; 0,8;

0,5;

0,2; 0.1.

 

 

 

Подробный расчет приведен для сколь­ жения s= I . Данные расчета других точек сведены в табл. 6-32, Пусковые характерис­ тики спроектированного двигателя пред­ ставлены на рнс. 6-67.

247

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6-31

Данные расчета рабочих

характеристик асинхронного двигателя

 

Р2н = 15

кВт;

с короткозамкнутым

ротором

 

кВт;

 

СУ|и = 220/380

В; 2р = 4; /а„= 29

А;

Рст+Р..<* = 0,48

 

РДоб,11= 0,08

кВт;

/ол= 0,52 А;

/ор^ / д

= 7,75

А;

г(= 0,402 Ом;

г2 = 0,196 Ом;

 

с, = 1,026; а '= 1,053 Ом; а = 0,412 Ом;

!>'=0; Ь= 1,818 Ом

 

 

 

 

n

 

 

 

 

Скольжение

 

 

 

Расчетная формула

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

=0,026

•<

 

ii

 

 

 

 

 

 

 

 

1a r2Js

2b' r2/s

3 R = а + a r'2/s

4X = b+ b' r2/s

5Z = V tf2 +X ?

6I’2 = U J Z

7cos q>2 = RIZ

8sin q>2 = X/Z

9/i a = /o a + / 2 cos<l>2

10/iP = / op + /2sin(P2

11

II

+

12f2 — ci l2

13P i = 3U1BIla. 10-3

14P gl = 3/* rxUT3

15P&1 ~ 3^2 Л2' 10~3

16Т’доб = Т’доо.п U iH \u )2

2 P = Т’ст + Рыез. +

17

+ P ^i + Paz + P доб

Pz = P i - 2 P

18

T )= 1Z P /P t

19

costp

= / ^ // j

20

 

 

Ом

41,28

20,64

13,76

10,32

8,26

6,88

7,94

OM

0

0

0

0

0

0

0

OM

41,69

21,05

14,17

10,73

8,67

7,29

8,35

OM 1,818 1,818 1,818 1,81& 1,818 1,818 1,818

OM

41,73

21,13

14,29

10,88

8,86

7,51

8,55

A

5,27

10,41

15,40

20,22

24,83

29,29

25,73

-

0,999

0,996

0,992

0,986

0,979

0,971

0,977

-

0,044

0,086

0,127

0,167

0,205

0,242

0,213

A

5,78

10,89

15,80

20,46

24,83

28,96

25,66

A

7,98

8,64

9,71

11,13

12,84

14,84

13,23

A

9,86

13,90

18,55

23,29

27,95

32,54

28,81

A

5,41

10,68

15,80

20,75

25,48

30,05

26,40

кВт

3,81

7,19

10,43

13,50

16,39

19,11

16,93

кВт

0,12

0,23

0,41

0,65

0,94

1,28

1,0

кВт

0,02

0,07

0,15

0,25

0,38

0,53

0,41

кВт

0,01

0,02

0,03

0,05

0,07

0,10

0,08

кВт

0,63

0,80

1,07

1,43

1,87

2,39

1,97

кВт

3,18

6,39

9,36

12,07

14,52

16,72

14,96

0,835

0,889

0,897

0,894

0,886

0,875

0,884

 

0,586

0,783

0,852

0,878

0,888

0,890

0,889

Параметры с учетом

вытеснения

тока

по (6-243)

 

 

 

 

 

(Фр.о=115°С): по (6-235)

 

 

Яг — ^

 

Ь2 + Ьг

 

 

1 = б З .б М ^ /Т = 63,61-0,031 = 1,97;

8 ^

 

 

 

2

 

 

 

для |=1,97 находим по рис. 6-46 <р=0,86;

я 7,8"

7,8 +

5,7

 

 

8

+

2

-

¥

)

по рис. 6-47

ф'=Ад= 0,75.

 

ро­

Активное

сопротивление обмотки

 

=

110,3 мм2,

 

 

тора:

 

 

 

где

 

 

по (6-236)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hr = I -ftp

0,031

= 0,0167 м =

 

 

 

 

 

 

 

1 + 0,86

 

 

 

 

 

 

 

= 16,7 мм;

248

 

 

 

 

Данные расчета пусковых характеристик двигателя

 

 

и u а 6-32

 

 

 

 

 

 

 

 

^2=15 кВт; 2р=4; U'«=220/380 В; *121( = 42,72 Ом;

*, = 0,725 Ом; *2=1.02

Ом;

 

 

г,=0,402 Ом; г2=0,19б Ом; /,«=28,97

Л;

=2G,51

A; s„=0,026l

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

Скольжение

 

 

 

с-

Расчетная формула

1

1

0.8

0,5

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

5

 

0,2

0,1

1

 

 

I

 

 

-

1,97

1,76

1,39

 

0,88

0,62

0,76

2

 

Ф

 

 

0,86

0,6

0,25

0,05

0,01

0,03

3

 

=

q jq r

 

-

1,57

1,39

1,15

 

1

1

 

l

4

kIi =

1 +

 

(/гг ~

*)

-

1,39

1,26

1,1

 

1

1

 

1

5

 

Г2\ — КR г2

 

Ом

0,272

0,246

0,216

 

0,196

0,196

0,196

6

 

 

 

 

 

-

0,75

0,82

0,91

 

0,97

1

 

1

7

 

 

 

 

 

-

0,813

0,833

0,861

 

0,881

0,901

0,894

8

 

х2\ = * Х*2

 

Ом

0,829

0,850

0,878

 

0,899

0,919

0,912

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

'

_

' ^ 2 'siin c

M

0,563

0,588

0,623

 

0,679

0,784

0,721

2{iiac ~

А2

O

 

 

 

 

 

10

 

 

2 ^ |Шс

 

OM

0,559

0,561

0,567

 

0,591

0,653

0,614

11

С1П.ИМ =

1 ,

^чве

-

1,013

1,013

1,013

 

1,014

1,015

1,014

* +

~

 

 

 

 

 

 

*1211

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

ап =

,

с1П,нас

4

OM

0,678

0,713

0,840

 

1,40

2,39

1,73

г\ 1

^

 

13

bn=xiiioc~^~cin,uac

rk,

OM

1,129

1,157

1,198

 

1,280

1,449

1,345

14

f

 

Uvi

 

A

167,1

161,9

150,4

116,0

78,7

 

100,4

 

 

1/ a l + bl

A

169,3

164,2

152,7

117,9

80,3

 

102,2

15

 

-

i -’x

 

 

 

 

 

 

 

X V

al+ (bn + ^12n)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С1П X12U

 

 

5,842

5,67

5,27

 

4,07

2,77

3,53

16

 

* =

/i/Лн

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

-

1,44

1,53

1,85

 

2,49

2,30

2,50

\

f2H

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по (G-237)

 

 

 

 

 

 

 

Приведенное

активное

сопротивление

 

 

 

 

 

 

ротора с учетом действия эффекта вытес­

 

 

 

 

 

 

 

 

нения тока (см. л. 45)

 

 

 

э (6-247)

 

 

 

 

 

 

 

«= K R г', =

1,39-0,196 = 0,272 0м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индуктивное

сопротивление

обмотки

 

 

30.61-.10^_

7 _

| ) д

, -39.

ротора: по табл. С-23 и

рис.

6-10, а, и (см.

 

т

53,92. ю—«

 

 

 

также н. 47 примера расчета)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

249

 

 

 

 

По

(6-252)

 

 

 

 

 

 

 

''п.ср =

0,7-

 

 

 

 

+ 5 » +

I , i2 ^ -

-

 

0J „ ^ ^ +095в.||. 3801 А;

 

bm

**

 

 

rJ76.5-28

 

 

 

 

[30,64/

_ Я-7,8»

у .

по

(6-263)

 

 

 

[з-7,8 \

8173,2/

. f

ю-" =

 

 

 

+ 06в- ? Г в ] <>,75+^ +

 

 

 

1 .66См 1

 

 

"

3801•10—а

 

4,86 Тл,

 

0,3-10—»• 10°

1,74

 

1,6-0,5'10—3-0,978

 

-1-1 12 —---------------=

где по (6-254)

 

_____

 

^

6,5-442

 

 

 

 

 

 

 

 

- 0 ,6 4 + 2 , 5 ] / " ^ 7 2 = 0 -С4 +

 

 

 

 

 

+

2,5

0,5

0,978.

 

 

 

 

 

12,1 +

15,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По рис./6-50 для Вфб =4,86 Тл находим

 

 

 

 

«6 -О Д

магнитной

проводимости

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

паэового рассеяния обмотки статора с уче­

 

 

 

 

том влияния насыщения:

 

 

 

 

 

по (6-255)

 

 

 

 

 

 

 

 

=

(12,1 - 3 ,7 ) (1 — 0,5) =

4,2мм;

 

 

 

 

по (6-258)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/|щ1 + 0,58/t'

Ci

Рис. 6-67. Пусковые характеристики спро­

 

Д^пшас

Ьщ1

С1+1,5ЬШ

ектированного двигателя, Рг= 15 кВт, 2р=

 

 

1 +0,58 -2

 

4,2

 

=4, =220/380 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,7

4 ,2 + 1 ,5 -3 ,7

Гпри s= 1

предварительно принимаем

 

по (6-251)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

^п21 +

Кг +

^Д2 _ £*2j

_

 

 

 

А-П2 “|“ Ялг “Ь ^Д2

^2

 

 

_

1,74

+

0,61

+ 2

,0 8

_

4+3 _

 

 

2,76

+

0,61

+ 2

,0 8

5,45 “

по (6-250)

 

 

 

 

 

 

 

 

* 2%= *2 К х =

 

1>02-0,813 = °.82Э Ом.

 

Ток ротора

 

приближенно без

учета

влияния насыщения по (6-269), принимая

С|П=1,

V (0,402 + 0,272)г + (0,725+0,829)-

=129,9А.

58.Учет влияния насыщения на пара­

метры. Принимаем для s = l

коэффициент

насыщения

1,35 и 7,

и приводим

расчет для АМеЛ = 1,35-129,9=» 175,5 А.

по (6-261)

А-шнвс = ^ni — Л^пшас = **48

— 0 ,2 5 = 1,23.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ста­ тора с учетом влияния насыщения по (6-263)

Vu —

'-B7-e.e-0.T9.

Индуктивное сопротивление фазы об­ мотки статора с учетом влияния насыще­ ния по (6-264)

*inao

2 Д,шаС

3,46

0,559,

* 5!1.-

4,5

 

 

 

S^iuac — ^шнас + ^дшао “Ь &ni

= 1,23 + 0 ,7 9 + 1,45 = 3,47.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом влия­ ния насыщения и вытеснения тока:

по (6-260)

Ьщ2 Ч __

Д^пакао

Ьщ2 ЬШ2+ сг

1,5 1,5 + 6,81

250

Соседние файлы в папке книги