Определение сопротивлений обмоток двигателя

1 2 3 4

Определение активных сопротивлений

Активное сопротивление фазы статорной обмотки при 75 :

, где - коэффициент увеличения сопротивления при переменном токе:

Омическое сопротивление одной фазы при 15 :

, где - расчетное значение провода статорной обмотки;

; - длина лобовой части, ; ;

;

Ом;

Активное сопротивление стержня при 75 :

, где - расчетная длина стержня ротора, м;

Удельное сопротивление для медных стержней .

;

Активное сопротивление двух колец, приведенное к сопротивлению стержня:

, где - удельное сопротивление кольца; - длина короткозамыкающего кольца между центрами соседних пазов.

;

Ом;

Активное сопротивление ротора ;

Приведенное к статору активное сопротивление обмотки ротора:

;

Определение индуктивных сопротивлений

Индуктивное сопротивление обмотки статора

Пазовая магнитная проводимость открытого паза:

, где ; =10, =4;

;

Магнитная проводимость дифференциального рассеяния для открытого паза:

;

Магнитная проводимость рассеяния лобовых частей:

;

Полная магнитная проводимость рассеяния обмотки статора:

Индуктивное сопротивление обмотки статора:

Индуктивное сопротивление обмотки типа “беличья клетка”:

Пазовая магнитная проводимость для круглого стержня:

;

Магнитная проводимость дифференциального рассеяния:

;

Магнитная проводимость рассеяния лобовых частей при кольцах, прилегающих к стали ротора:

, где , - соответственно толщина и ширина сечения короткозамыкающего кольца. - диаметр оси короткозамыкающего кольца. ;

Полная магнитная проводимость рассеяния ротора:

Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора:

;

2. Расчет параметров и характеристик двигателя.

Ток холостого хода

Фазная индуктивная составляющая тока холостого хода:

;

Потери в стали статора состоят из потерь в сердечнике статора и зубцах:

;

Для электротехнической стали Э11 с толщиной листов 0,5 мм удельные потери ;

Масса сердечника статора:

, где - плотность электротехнической стали.

;

Масса зубцов статора:

;

=0,537 кВт;

Поверхностные потери статора, Вт: ; где удельные поверхностные потери статора, Вт/м²: ;

;

Поверхностные потери ротора, Вт:

; где удельные поверхностные потери ротора, Вт/м²:

;

Суммарные поверхностные потери:

;

Пульсационные потери в статоре, Вт:

, где амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубца статора: , где ; ;

;

Пульсационные потери в роторе:

, где

Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубца ротора:

Тл, где ;

Масса зубцов ротора:

;

Суммарные пульсационные потери:

;

Механические потери:

Ориентировочно механические потери ;

Электрические потери в обмотке статора при холостом ходе:

, где

Намагничивающий ток:

;

Суммарные потери в асинхронном двигателе при холостом ходе:

2279 Вт.

Активная составляющая тока холостого хода:

;

Ток холостого хода (фазный):

;

Кратность тока холостого хода:

;

Коэффициент мощности при холостом ходе:

Пусковые характеристики:

Индуктивное сопротивление холостого хода:

;

Комплексный коэффициент:

;

Параметры короткого замыкания:

активное сопротивление:

;

индуктивное сопротивление:

;

полное сопротивление:

;

Приведенный ток короткого замыкания ротора:

;

Ток короткого замыкания статора ;

Коэффициент мощности при коротком замыкании:

;

Кратность тока короткого замыкания должна составлять:

;

Кратность пускового вращающего момента:

;

Номинальное скольжение:

, где ,

;

Для судовых двигателей начальный (пусковой) момент должен быть не ниже 0,9 номинального момента: . В нашем случае: .

3.Тепловой расчет

Удельные тепловые нагрузки в статоре:

от потерь в стали

;

от потерь в меди статора:

;

от изоляции:

; где - периметр паза статора.

Превышение температуры над входящим воздухом:

а) стали статора:

, где - коэффициент теплорассеяния статора при аксиальной вентиляции:

; - окружная скорость вентилятора.

б) лобовых частей обмотки:

, коэффициент теплорассеяния лобовых частей при аксиальной вентиляции:

;

в) в изоляции статорной обмотки:

, где коэффициент теплопроводности изоляции класса В - ;

Среднее превышение температуры статорной обмотки:

Превышение температуры обмоток асинхронных двигателей морского исполнения не должно быть более: 75 для класса изоляции В.

Расчет рабочих характеристик двигателя:

При расчете будем применять аналитический метод. Задаемся 6-ю значениями скольжения S в пределах номинального скольжения (0,2…1,3) . Расчет удобно выполнить в табличной форме:

Само номинальное скольжение:

В таблице: - активная составляющая тока статора; - реактивная составляющая тока статора; - электрические потери в статоре; - электрические потери в роторе; - суммарные потери в стали; - добавочные потери; - активная мощность при номинальной нагрузке; - комплексный коэффициент; - фазное напряжение.

№ п/п	Скольжение	0,005	0,01	0,015	0,02	0,0235	0,025
1		13,67	6,8897	4,6293	3,4991	2,994	2,821
2		0,3416	0,3416	0,3416	0,3416	0,3416	0,3416
3		13,674	6,898	4,64189	3,51575	3,0134	2,8416
4		0,999	0,99879	0,99728	0,99526	0,99356	0,99275
5		0,02498	0,0495	0,07359	0,09716	0,11336	0,1202
6		16,32	32,35	48,0768	63,4766	74,0585	78,536
7		16,073	31,855	47,2655	62,2789	72,537	76,8598
8		22,732	23,9087	25,8177	28,4098	30,606	31,636
9		27,84	39,829	53,857	68,4527	78,7295	83,116
10		0,577	0,7998	0,8776	0,9098	0,92134	0,92473
11		10,608	21,0243	31,195	41,104	47,8744	50,7275
12		0,2488	0,5092	0,93108	1,054	1,98966	2,21755
13		0,0526	0,20689	0,45696	0,7965	1,0843	1,21939
14	(кВт)	1,337	1,337	1,337	1,337	1,337	1,337
15		0,0303	0,06208	0,1135	0,18339	0.24259	0,27038
16		1,6687	2,11517	2,83854	3,82098	4,65355	5,04432
17		0,8426	0,8994	0,909	0,90704	0,90279	0,90056
18		8,939	18,909	28,3564	37,2830	43,22	45,683
19		1492,5	1485	1477,5	1470	1464,75	1462,5
20		0,057	0,12	0,18	0,24	0,28	0,299