Расчет параметров рабочего режима

Активное сопротивление обмотки статора:

где – коэффициент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от действия эффекта вытеснения тока (в проводниках обмотки статора асинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно из-за малых размеров элементарных проводников, поэтому );

– общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м:

где – средняя длина витка обмотки, м;

– число витков фазы.

Среднюю длину витка находят как сумму прямолинейных пазовых и изогнутых лобовых частей катушки:

Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечников машины: .

Длина лобовой части катушки, м:

Окончательно

;

Вылет лобовых частей катушки, м:

В этих формулах – средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов:

где – укорочение шага обмотки, для двухслойной обмотки выполненной без укорочения шага, принимаем ;

и – коэффициенты, значения которых берем из табл. 8.21 [1, c.334], , ;

– длины вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, м, [1, с.334].

Тогда

;

Относительное значение

Находим активное сопротивление фазы обмотки ротора:

где – сопротивление стержня:

– сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями:

где для литой алюминиевой обмотки ротора .

Окончательно

;

Приводим к числу витков обмотки статора:

Имеем

Относительное значение:

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора:

где – расчетная длина при отсутствии радиальных вентиляционных каналов [1, c.337].

По табл. 8.24 [1, c.338] (см. рис. 8.50, е) [1]:

где ;

;

(проводники заполнены пазовой крышкой);

;

Тогда

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

где и – число пазов на полюс и фазу и длина лобовой части витка обмотки.

Поэтому

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния определяем по формуле:

в которой находим следующим образом, учитывая, что при полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учетом скоса пазов:

Окончательно

;

Относительное значение

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора:

где по табл. 8.25 (см. рис. 8.52, а,ж)

где (см. рис.8.52, а, ж и рис 8.76)

;

Тогда

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния в роторах с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора (см. рис. 8.37,б [1]) используем формулу:

Имеем

В этих формулах – средний диаметр замыкающих колец; – коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне; и – средние высота и ширина колец.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора:

где

По кривым рис. 8.51, а [1, с.340] принимаем

Тогда

Окончательно

Приводим к числу витков обмотки статора:

Тогда

Относительное значение

Сравнение параметров проектируемого АД, полученных в данном разделе, с теми же параметрами аналога:

Величина
Проектируемый АД
Аналог	0,028	0,021	0,094	0,12

Расчет потерь

Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали (основные и добавочные), электрические, вентиляционные, механические о добавочные при нагрузке.

Основные потери в стали статоров асинхронных машин по формуле:

где для стали 2212 – удельные потери при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц;

– показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания;

и – коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов [1, с.348];

и – индукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора, Тл;

и – масса стали ярма и зубцов статора, кг:

;
;

– высота ярма статора, м;

– расчетная высота зубца статора, м;

– удельная масса стали, в расчетах принимаем .

Тогда

;

Поверхностные потери в роторе:

.
.

В этих выражениях – коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери.

Для определения поверхностных потерь вначале находят амплитуду пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора и ротора, Тл:

Для зубцов ротора – это отношение ширины шлица пазов статора к воздушному зазору:

Для по рис.8.53 [1, c.349]

Окончательно для поверхностных потерь:

;

Пульсационные потери в зубцах ротора:

Для определения пульсационных потерь вначале находиться амплитуда пульсаций индукций в среднем сечении зубцов для зубцов ротора, Тл:

и были рассчитаны ранее.

В формуле : – масса стали зубцов ротора, кг:

Тогда

;

Сумма добавочных потерь в стали:

Тогда

Полные потери в стали:

Тогда

Механические потери на трение в подшипниках и вентиляционные потери в двигателях с радиальной системой вентиляции без радиальных вентиляционных каналов, с короткозамкнутым ротором и вентиляционными лопатками на замыкающих кольцах, Вт:

где при .

Ток холостого хода двигателя:

где – реактивная составляющая тока холостого хода.

При определении активной составляющей холостого хода принимают, что потери на трение и вентиляцию и потери в стали при холостом ходе двигателя такие же, как и при номинальном режиме.

При этом условии: