Электро привод подъемного стола

 

1. Техническое задание

Спроектировать асинхронный  трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором: Р₂ = 39 кВт, U = 220/380 В, 2р = 6; конструктивное исполнение IM 1001; исполнение по способу защиты IP44; способ охлаждения IC0 141; климатическое исполнение и категория размещения УЗ, класс нагревостойкости изоляции F.

2. Выбор главных размеров

Высота оси вращения (предварительно) по рис. 9.18, a h = 0,225 м. Принимаем ближайшее стандартное значение h = 225 мм; D_a = 0,392 м (см. табл. 9.8 [1]).

Внутренний диаметр статора D = k_D D_a = 0,72 • 0,392 = 0,282 м, k_D =0,72 по табл. 9.9 [1].

Полюсное деление τ = π D/(2p) = π 0,282/6 = 0,147 м.

Расчетная мощность по (9.4) [1]

P' = mIE = P₂

=   = 49 212 ВА

(k_E = 0,971 — по рис. 9.20; η = 0,9 и cos  φ = 0,855— по рис. 9.21, а [1]).

Электромагнитные нагрузки (предварительно по рис. 9.22, б [1] )

А = 35 · 10³ А/м; В_δ = 0,789 Тл

Обмоточный   коэффициент  (предварительно  для   однослойной   обмотки) k_об1 = 0,91.

Расчетная длина магнитопровода по (9.6)

= = 0,211 м

(по (9.5) Ω = 2nf / p = 2n • 50/6 = 104,72 рад/с [1]).

Отношение λ = l_δ /τ = 0,211/0,147 = 1,431. Значение λ = 1,431 находится в допустимых пределах (см. рис. 9.25 [1]). 

3. Определение Z₁, w₁ и площади поперечного сечения провода обмотки статора

Предельные значения t_z1 (по рис. 9.26 [1]): t_z1max = 16 мм; t_z1min = 13 мм.

Число пазов статора по (9.16) [1]

Z_1min =

Z_2max =

Принимаем Z₁ = 90, тогда q₁ = Z₁/(2pm) - 90/(4 • 3) = 5. Обмотка двухслойная.

Зубцовое деление статора (окончательно)

м

Число эффективных проводников  в пазу [предварительно, при условии а = 3 по (9.17) [1] ]

(по 9.18)

 А

13.  Принимаем а = 3, тогда по (9.19)  u_п = а u'_п = 14 проводников.

14. Окончательные значения:

число витков в фазе по (9.20)

линейная нагрузка по (9.21)

А/м

магнитный поток по (9.22)

Ф = 15,1 10^-3 Вб

(для однослойной обмотки  с q = 4 по табл. 3.16 k_об1 =0,909; k_p1 = 0,956; для D_a = 0,392 м по рис. 9.20 k_E = 0,971);

индукция в воздушном  зазоре по (9.23)

В_δ = Тл

Значения А и В_δ находятся в допустимых пределах (см. рис. 9.22, б).

Плотность тока в обмотке  статора (предварительно) по (9.25).

А=36,37 10³ А/м

 А/м²

(AJ₁ = 202_·10⁹ по рис. 9.27, б).

Площадь поперечного сечения  эффективного проводника (предварительно) по (9.24), а = 3.

м².

Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем n_эл = 4, тогда                      q_эл = q_эф/n_эф = 4,38/4 = 1,094 мм². Принимаем обмоточный провод марки ПЭТ-115А (см. приложение 3), d_эл = 4,38 мм, q_эл = 1,094 мм², q_э.ср = n_эл q_эл = 3 • 1,094 = 3,282 мм².

18.  Плотность тока в  обмотке статора (окончательно) по (9.27)

 А/мм².

4. Расчет  размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Паз статора определяем по рис. 9.29, а с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

Принимаем предварительно по табл. 9.12 В_z1 = 1,6 Тл; В_а = 1,4 Тл, тогда по (9.37)

b_Z1 = = = 4,82•10^-3 м = 4,8 мм      

(по табл. 9.13 для оксидированной  стали марки 2013 k_c = 0,97);

по (9.28)

м = 26,3 мм.

20. Размеры паза в штампе: b_ш = 1,5 мм; h_ш = 1 мм;  (см. рис. 9.29, а);

по (9.38)

м = 28,6 мм;

по (9.40)

= мм

 

 

Рис. 9.73. Пазы спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором (Р₂ =39 кВт,2р = 6, U_ном =220/380 В)

по (9.39)

= 7,04 мм²;

 по (9.42)—(9.45)

= 26,8 ≈ 26,8 мм

Паз статора показан на рис. 9.73, а.

21. Размеры паза в свету  с учетом припуска на сборку:

 b'₁ = b₁ – Δ b_п = 5,2 – 0,2 = 7 мм

 b'₂ = b₂ – Δ b_п =7 – 0,2 = 6,8 мм

 b'_п.к = h_п.к – Δh = 26,8 – 0,2 = 26,6 мм.

Площадь поперечного сечения  паза для размещения проводников  обмотки по (9.48)

= 121,96 мм²

[площадь поперечного  сечения прокладок S_пр = 7,22; площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу

S_из = b_из(2h_п + b₁ + b₂) = 0,4(2•28,6 + 5,2 + 7,04) = 27,76 мм²,

гдe односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0,4 мм — по табл. 3.1].

22. Коэффициент заполнения  паза по (3.2):

= 0,729

Полученное значение k_з допустимо для механизированной укладки обмотки.

5. Расчет ротора

23.  Воздушный зазор (по рис. 9.31) δ = 0,7 мм.

24. Число пазов ротора (по табл. 9.18) Z₂ = 74.

25. Внешний диаметр ротора  D₂ = D - 2δ = 0,282 - 2 • 0,7 • 10^-3 = 0,280 м.

26.  Длина магнитопровода ротора l₂ = l₁ = 0,21 м.

27.  Зубцовое деление ротора

t_z2 = πD₂/Z₂ =π 0,280/74 = 0,0152 м = 11,92 мм.

28.Внутренний диаметр  ротора равен диаметру вала, так  как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал; по (9.102)

D_j = D_B = k_BD_a = 0,23•0,392 = 0,0902 м ≈ 90 мм

(k_B, — по табл. 9.19).

29. Ток в обмотке ротора  по (9.57)

I₂ = k_i I₁ v_i = 0,884 • 76,79 • 5,164 = 350,55 А,

где по (9.58) k_i = 0,2 + 0,8 cos φ = 0,2 + 0,8 • 0,885 = 0,884;

по (9.66)

= 5,164

(пазы ротора выполняем  без скоса — k_ск = 1)

30. Площадь поперечного  сечения стержня (предварительно) по (9.68)

q_п = I₂/J₂ = 350/(3 • 10⁶) = 166,6 • 10 ^-6 м² = 166,6 мм²

(плотность тока в стержне  литой клетки принимаем J₂ = 3 • 10⁶ А/м²).

31. Паз ротора определяем  по рис. 9.40, б. Принимаем b_ш = 1,5 мм; h_ш = 0,7 мм; h'_Ш = 0,3 мм.

Допустимая ширина зубца  по (9.75)

= 4,79•10 ^-3 м = 4,79 мм

(принимаем В_Z2 = 1,95 Тл по табл. 9.12).

Размеры паза (см. рис. 9.40):

по (9.76)

= 6,8 мм

по (9.77)

= 5,6 мм

по (9.78)

=14,1 ≈ 14 мм.

32. Уточняем ширину зубцов  ротора по формулам табл. 9.20:

= 4,75мм ≈ 4,8 мм;

= 4,75 мм

≈ 4,8 мм

Принимаем (см. рис. 9.73, б) b₁= 6,8; b₂ = 5,6 мм; h₁ = 14 мм.

Полная высота паза

= 21,3 мм

33.  Площадь поперечного  сечения стержня по (9.79)

q_c = =117,893 мм².

Плотность тока в стержне

J₂ = I₂/q_с = 350/118 • 10 ^-6 = 2,97 • 10⁶ А/м.

34. Короткозамыкающие кольца (см рис. 9.37, б). Площадь поперечного сечения кольца по (9.72)

= 545,98 мм²

По (9.70) и (9.71)

=1379,94 А

где

= 0,254А

J_кл = 0,85 J₂ = 0,85•2,97•10⁶ = 2,53 • 10⁶ А/м²

Размеры короткозамыкающих колец:

h_кл = 1,25 h_п2 = 1,25•21,3 = 26,6 мм;

b_кл = q_кл / h_кл = 545,98/26,6 = 20,5 мм;

q_кл = h_кл / b_кл = 26,6 • 20,5 = 545,98 мм²;

D_к.ср = D₂ – h_кл = 280 – 26,6 = 254 мм.

6. Расчет  магнитной цепи

Магнитопровод из стали 2214;

35. Магнитное напряжение  воздушного зазора по (9.103)

F_δ = В_δδk_δ = 1,59 10⁶ 0,759 0,7 _1,239·10^-3 = 1048,22 А ,

по(4.15)

k_δ = = 1,239,  

где

=2,716

36. Магнитное напряжение  зубцовой зоны статора по (9.104)

F_Z1 = 1h_z1H_z1 = 2 • 28,6 • 10^-3 • 2780 = 159,02 А,

где h_Z1 = H_п1 = 28,6 мм;

расчетная индукция в зубцах по (9.105)

=1,602 Тл

(b_z1 = 28,6 мм; k_c1, = 0,7 по табл. 9.13).

=1,476

где

=6,1

 по (4.32)

B_Z1 = B'_z1 – μ₀ H_Z1 k_ПХ

Принимаем B_z1 = 1,6 Тл, проверяем соотношение B_Z1 и B'_z1:

1,6 = 1,602 - 1,256 • 10^-6 • 2780 • 1,476 = 1,602,

где для B_z1 = 1,6 Тл по табл. П1.7 H_Z1 = 2780 А/м.

37. Магнитное напряжение  зубцовой зоны ротора по (9.108)

F_Z2 = 2h_z2 H_z2 = 2 • 0,02074 • 5330 = 221,09 А

при зубцах по рис. 9.40, б из табл. 9.20 h_z2 = h_П2 -  0,1 b₂ = 21,3 - 0,1 • 5,6 = 20,74 мм;

индукция в зубце по (9.109)

=1,95 Тл

по табл. П1.7 для В_Z2 = 1,95 Тл находим Н_Z2 = 5330 А/м

38.  Коэффициент насыщения  зубцовой зоны по (9.115) 

=1,36

39.  Магнитное напряжение  ярма статора по (9.116)

F = L_аН_a = 0,196 750 = 147 А,

по (9.119)

=0,1915 м;

где

=26,3 10^-3 м;

no (9.117)

=1,4 Тл

(при отсутствии радиальных  вентиляционных каналов в статоре  h'_a = h_а = 26,3 • 10^-3 м), для В_а = 1,4 Тл по табл. П1.6 находим Н_а = 656 А/м.

40. Магнитное напряжение  ярма ротора по (9.121)

F_j = L_j H_j = 86 • 10^-3 • 108 = 9,29 А.

По (9. 127)

=86 10^-3 м;

где

=74 10^-3 м;

по (9.122)

=0,5 Тл

м,

где для  = 0,5 Тл по табл. П1.6 находим H_j = 108 А/м.

41.  Магнитное напряжение  на пару полюсов (по 9.128)

F_ц = F_δ + F_Z1 + F_Z2 + F_a + F_j = 1048,22 + 159,02 + 211,09 + 125,62 + 9,29 = 1563,23 А.

42.  Коэффициент насыщения  магнитной цепи по (9.129)

k_μ = F_Ц/ F_δ = 1563,23/1048,22 = 1,49.

43.  Намагничивающий ток  по (9.130)

=27,27 A.

Относительное значение по (9.131)

I_μ* = I_μ /I_1НОМ = 27,27/76,79 = 0,355.

7. Параметры рабочего режима

44. Активное сопротивление  обмотки статора по (9.132)

=0,1194 Ом

(дня класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура v_расч = 115° С; для медных проводников ρ₁₁₅ = 10^-6/41 Ом м).

Длина проводников фазы обмотки  по (9.134)

L₁ = lc_p1 w₁ = 0,918 • 70= 64,31 м;

по (9.135) l_ср1 = 2(l_П1 + l_л1) = 2(0,2115 + 0,247) = 0,918 м; l_П1 = l₁ = 0,2115 м; по (9.136)

l_л1 = К_лb_кт + 2В = 1,75 • 0,13 + 2 • 0,01 = 0,247 м, где В = 0,01 м; по табл. 9.23 К_л = 1,75;

по (9.138)

=0,130 м

Длина вылета лобовой части  катушки по (9.140)

l_выл = k_ВЫЛВ_КТ + В = 0,62 • 0,130 + 0,01 = 0,0907 м = 90,7мм, где по табл. 9.23 К_выл = 0,62.

Относительное значение r₁

r_1* = r₁ =0,119 = 0,042.

45. Активное сопротивление  фазы алюминиевой обмотки ротора  по (9.168)

r₂ =r_с + =87,5 10^-6 + = 1,17 10^-4 Ом;

по (9.169)

r_c = ρ₁₁₅ = 87,5 10^-6 Ом;

здесь k_r = 1 ;

по (9.170)

= 9,64·10^-7 Ом,

где для литой алюминиевой  обмотки ротора ρ₁₁₅ = Ом м

Приводим r₂ к числу витков обмотки статора по (9.172), (9.173):

= 1,17 10^-4   = 0,077 Ом,

здесь k_c1 = 1.

Относительное значение

= =0,077 =0,0227

46. Индуктивное сопротивление  фазы обмотки статора по (9.152)

=0,256 Ом,

где по табл. 9.26 (см. рис. 9.50, е) и по рис. 9.73

=2,283

где (см. рис. 9.50, е и 9.73)

h₂ = h_П.К – 2b_ИЗ = 26,8 - 2 • 0,4 = 26 мм; b₁ = 5,2 мм; h_к = 0,5(b₁ - b_ш) = 0,5(5,2 – 1,5) =  0,8 мм; h₁ = 0 (проводники закреплены пазовой крышкой); k_β = 1; k'_β = 1; l'_δ = l_δ = 0,211м по (9.154);

по (9.159)

λ_л1 =0,34 (l_л1 - 0,64βτ) = 0,34 (0,247- 0,64 0,8·0,14) = 1,384;

по (9.174)

λ_д1 = =1,027

по (9.176)

=0,918

для β_cк = 0 и t_z2/t_z1 = 11,92/9,85 = 1,21 по рис. 9.51, д   k'_CK = 1,2.

Относительное значение

x_1* = x₁ = 0,089

47. Индуктивное сопротивление  фазы обмотки ротора по (9.177)

= 7,9•50•0,211(2,283+1,384+1,027) = 387•10^-4 Ом,

где по табл. 9.27 (см. рис. 9.52, а, ж)

где (см. рис. 9.52, а, ж и рис. 9.73)

h₀ = h₁ + 0,4b₂ = 14,1 + 0,4 • 5,6 = 16,34 мм; b₁ = 6,8 мм; b_ш = 1,5 мм;

h_ш = 0,7 мм; h'_ш = 0,3 мм; q_c = 117 мм²; по (9.178)

=0,772

по (9. 180)

=1,359

по (9.181)

=1,003

так как при закрытых пазах  Δ_z ≈ 0.

Приводим Х₂ к числу витков статора по (9.172) и (9.183):

= 0,254 Ом.

Относительное значение

= 0,089 

8. Расчет потерь

48. Потери в стали основные  по (9.187)

Р_ст.осн = р_1,0/50 = 485,9 Вт

[p_1,0/5,0 = 2 Вт/кг для стали 2214 по табл. 9.28];

по (9.188)

m_a = π(D_а – h_a) h_a l_ст1 k_c1 γ_c = π(0,392 – 0,0263) • 0,0263 • 0,211 • 0,97 • 7,8 • 10³ = 48,35 кг;

по (9.189)

m_z1 = h_z1 b_z1cp Z₁ l_ст1 k_c1 v_c1 = 28,6 • 10^-3 • 4,8 • 10^-3 • 90 • 0,221 • 0,97 • 7,8 – 10^-3 = 19,83 кг;

k_ДА = 1,6; k_дz= 1,8 (см. § 9.11)].

49.  Поверхностные потери  в роторе по (9.194)

Р_пов2 =p_пов2(t_z2 - b_ш2)Z₂ l_cт2 = 0 (11,92 – 0,7)74·0,221 = 0 Вт;

по (9.192)

Р_пов2 = 0,5 k₀₂ = 0 Вт/м².

где k₀₂ = 1,5;

по (9.190)

B₀₁₍₂₎ = β₀₁₍₂₎ k_δ B_δ = 0• 1,23 • 0,759 = 0 Тл;

где b_ш/δ = 3,7/0,7 = 5,28 по рис. 9.53 β₀₂ = 0.

50.  Пульсационные потери  в зубцах ротора по (9.200)

P_пул2 ≈ 0,11 = 75,4 Вт

по (9.196)

В_пул2 = = 0 Тл

по (9.201)

m_z2 = Z₂ h_z2 b_z2ср l_ст2 k_c2 = 74 • 20,74 • 10^-3 • 4,75 • 10^-3 • 0,221 • 0,97 = 11,67 кг;

h_z2 = 20,74 мм; b_z2 = 4,75 мм.

51.  Сумма добавочных  потерь в стали по (9.202)

Р_ст.доб = Р_пов1 + Р_пул1 + Р_пов2 + Р_пул2= 0 + 0+252,8 = 252,8 Вт

52.  Полные потери в  стали по (9.203)

P_ст = Р_ст.осн + Р_ст.доб = 485,9 + 252,8 = 73807 Вт

53. Механические потери  по (9.210)

Р_мех = К_т (n /10)² D⁴_a  = 0,79 (1000/10)² 0,392⁴ = 186,6Вт

[для двигателей с 2р  = 6 коэффициент К_т =  0,79].

54. Холостой ход двигателя: 

по (9.217)

= 27,33 А

(по (9.128)

I_х.х.а = = 1,81 А                   

где по (9.219)

Р_э1х.х ≈ 3 I²_μ r₁ = 3 27,27² 0,119 = 266,6 Вт;

по (9.221)

cos φ_х.х = I_х.х.а / I_х.х = 1,81/27,33 = 0,066

 

Рис 9.74. Рабочие характеристики спроектированного

двигателя с короткозамкнутым ротором (Р_2ном=39 кВт,

2р = 6, U_ном=220/380В, I_н=76,79   А,

соs φ_ном = 0,855; η_ном = 0,9, S_ном = 0,027)

9. Расчет рабочих характеристик

55. Параметры

по (9.184)

r₁₂ = = 0,217 Ом;

по (9.185)

= 7,810 Ом;

по (9.223)

= 1,033

используем приближенную формулу, так как |у | < 1°:

=0,80 < 1º

Активная составляющая тока синхронного холостого хода: по (9.226)

= 1,14 A

по (9.227)

а' = = 1,033² = 1,067; b' = 0,03;

а = с₁ r₁ = 1,033 • 0,119 = 0,13 Ом;

b = c₁(x₁ + с₁ x'₂) = 1,033(0,256 + 1,033•0,254) = 0,53 Ом.

Потери, не изменяющиеся при  изменении скольжения,

Р_ст + Р_мех = 738,7 + 186,6 = 925 ≈ 0,92 кВт.

56. Рассчитываем рабочие  характеристики для скольжений s = 0,005; 0,01; 0,016; 0,022; 0,027; 0,032; 0,026; 0,15 принимая предварительно, что s_ном ≈ = 0,026. Результаты расчета сведены в табл. 9.36. После построения рабочих характеристик (рис. 9.74) уточняем значение номинального скольжения: s_ном = 0,026.

Номинальные данные спроектированного  двигателя:

Р_2ном = 15 кВт, U_1ном = 220/380 В, I_1ном = 28,4 А, соs φ_ном = 0,894, η_ном = 0,892.

 

Таблица 9.36. Рабочие характеристики асинхронного двигателя (см. табл. 9.30)

 

Р_ном = 39 кВт;   2р = 6;    U_1ном = 220/380 В;     I_0a =1,14 А;

I_0р ≈ I_μ = 27,27 А;   Р_ст + Р_тр.щ. + Р_мех = 0,92 кВт;

   r₁ = 0,1948 Ом;   r^/₂ = 0,077 Ом;   с₁ = 1,033;

a^/ = 1,067;   a = 0,13 Ом;  b^/ = 0 Ом;   b = 0,03 Ом

№ п/п	Расчетная формула	Размерность	Скольжение S
			0,005	0,011	0,016	0,022	0,027	0,032	0,15	Sном =0,026
1		Ом	15,42	7,779	5,231	3,957	3,192	2,683	0,685	3,353
2	Х = b +	Ом	0,109	0,322	0,393	0,428	0,449	0,464	0,519	0,445
3		Ом	15,42	7,786	5,246	3,98	3,224	2,723	0,856	3,383
4		А	14,26	28,26	41,94	55,28	68,24	80,81	256	65,04
5		-	1	0,999	0,997	0,994	0,99	0,987	0,797	0,991
6		-	0,007	0,041	0,075	0,108	0,139	0,17	0,604	0,132
7		А	15,4	29,37	42,96	56,09	68,71	80,76	205,1	65,61
8		А	27,32	28,39	30,36	33,17	36,74	40,98	181,9	35,78
9		А	31,37	40,85	52,61	65,17	77,92	90,57	274,1	74,73
10		А	14,74	29,2	43,34	57,12	70,51	83,5	264,5	67,2
11	P1 = 3 U1ном I1a 10 -3	кВт	10,17	19,38	28,35	37,02	45,32	53,3	135,4	43,3
12	Рэ1 = 3 I12 r1 10 -3	кВт	0,353	0,598	0,992	1,522	2,176	2,94	26,94	2,002
13	Рэ2 = 3 (I11) 2 r/2 10 -3	кВт	0,05	0,198	0,435	0,756	1,152	1,615	16,21	1,046
14	Рдоб = 0,005 Р1	кВт	0,051	0,097	0,142	0,185	0,227	0,267	0,677	0,217
15	Σ Р = Рст + Рмех + Ртр.щ + Рэ1+ +Рэ2 + Рэ.щ + Рдоб	кВт	1,379	1,818	2,494	3,389	4,48	5,747	44,75	4,19
16	Р2 = Р1 - ∑Р	кВт	8,786	17,57	25,86	33,63	40,87	47,56	90,63	39,11
17	η = 1 -  ∑Р/ P1	-	0,864	0,906	0,912	0,908	0,901	0,892	0,669	0,903
18	cos φ = I1a/I1	-	0,491	0,719	0,817	0,861	0,882	0,892	0,748	0,878

 

 

 

 

 

 

 

10. Расчет пусковых характеристик

а) Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под  влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Расчет проводится по формулам табл. 9.32 в целях определения токов  в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. При отсутствии необходимости учитывать влияние насыщения от полей рассеяния расчет пусковых характеристик проводится аналогично, включая последние пункты формуляра (см. табл. 9.32). Подробный расчет приведен для s = 1. Данные расчета остальных точек сведены в табл. 9.37.

Таблица 9.37. Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя

 с короткозамкнутым  ротором с учетом влияния эффекта  вытеснения тока

(см. табл. 9. 32)

Р_2ном = 43 кВт; U_1ном = 220/380 В; 2р = 6; I_1ном = 74,73 А;

I'_2ном = 67 A; x₁ = 0,256 Ом; x'₂ = 0,254 Ом; х_12п = 7,81 Ом;

с_1п = 1,023; r₁ = 0,119 Ом; r'₂ = 0,0777 Ом; s_ном = 0,062

№ п/п	Расчетная формула	Раз-мерность	Скольжение s
			1	0,8	0,6	0,4	0,2	Sкр = =0,14
1	ξ = 6361 hc (9.245)	-	1,29	1,155	1,0002	1,1929	0,8435	0,7334
2		-	0,2475	0,1584	0,0891	0,1	0,045	0,0257
3		мм	16,273	17,525	18,639	26,955	28,372	28,906
4		-	1,1951	1	1	1,0636	1	1
5		-	1,1455	1	1	1,0471	1	1
6		Ом	0,885	0,0772	0,0772	0,3319	0,3169	0,3169
7		-	0,95	0,94	0,96	0,94	0,97	0,973
8		-	1,6901	1,6808	1,7552	2,1593	2,2363	2,2434
9		-	0,8146	0,8126	0,8287	0,8402	0,8544	0,8581
10		Ом	0,2072	0,2067	0,2108	1,0706	1,0888	1,0934
11		Ом	0,2277	0,2363	0,2708	1,5503	2,364	2,914
12		Ом	0,4816	0,4808	0,4842	2,2141	2,2038	2,1886
13		А	413	410,66	396,57	140,59	117,58	104,25
14		А	438,22	435,73	421,06	151,58	127,07	112,85

 

 

57. Активное сопротивление  обмотки ротора с учетом влияния  эффекта вытеснения тока [v_расч = 115° С, p₁₁₅ = 10^-6/20,5 Ом м; b_с/ b_п = l; f₁ = 50 Гц];

по рис. 9.73 h_c = h_п - (h_ш + h'_ш) = 21,3 - (0,7 + 0,3) = 20,30 мм;

ξ = 2πh_с = 63,61 h_c = 63,61 0,020 = l,29;

по рис. 9.57 для ξ = 1,29;  находим φ = 0,2475;

 по (9.246)

h_r = h_c / (1+φ) = 0,0203/(1+0,2475) = 16,273 м;

= 117,89 мм²,

где

= 5,71 мм;

по (9.247)

k_r = q_с/q_r = 117,89/117,89 =1

(q_c - по п. 33 расчета);

по (9.257)

= 1,1415

(r'_c = r_с = 87,5•10^-6 Ом; r₂ = 11,7•10^-6 Ом). Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

r'_2ξ = К_r r'₂ = 1,1415 • 0,0772 = 0,885 Ом.

58. Индуктивное сопротивление  обмотки ротора с учетом влияния  эффекта вытеснения тока по рис. 9.58 для ξ = 1,29 (см. п. 57 расчета) φ' = k_д = 0,95; по табл. 9.27, рис. 9.52, а, ж и по (9.262)

= 0,59

где

по п. 47 расчета λ_п2ξ = λ_п2 – Δ λ_п2ξ  = 2,54 – 0,36 = 2,18,

Δ λ_п2ξ  = λ'_п2 (1 - k_д) = =

= 0,3624 

по (9.261)

х'_2ξ = х'₂ К_х = 0,254 • 0,815 = 0,2072 Ом.

59. Пусковые параметры  по (9.277) и (9.278)

х_12п = k_μ x₁₂ = 1,4913 • 7,81 = 11,65Ом;

c_12п = 1 + = 1,021

60. Расчет токов с учетом  влияния эффекта вытеснения тока:

по (9.280) для s =1

R_п = r₁ + c_1п r'_2ξ/s = 0,119 + 1,021 • 0,885 = 0,2277 Ом;

Х_п = х₁ + c_1п x'_2ξ = 0,256 + 1,021 • 0,2072 = 0,4816 Ом;

по (9.281)

= 413 А;

по (9.283)

=438,22 А.

Расчет пусковых характеристик  с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Расчет проводим для точек  характеристик, соответствующих s = 1; 0,8; 0,5; 0,1, при этом используем значения токов и сопротивлений для  тех же скольжений с учетом влияния вытеснения тока (см. табл. 9.37).

Данные расчета сведены  в табл. 9.38. Подробный расчет приведен для s = 1.

 

 

 

 

 

Таблица 9.38. Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя

с короткозамкнутым ротором  с учетом эффекта вытеснения тока

и насыщения от полей рассеяния (см. табл. 9.33)