Курсовой. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Электрические машины

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Электрические машины
• Анкор: Курсовой
• Дата: 10.02.2020
• Размер: 2.14 Mb.
• Имя файла: 4-3600-400Т.doc
• Тип: Пояснительная записка; #107810
• страница: 7 из 16

6. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ НОМИНАЛЬНОГО РЕЖИМА

Параметрами электрических машин называются активные и индуктивные сопротивления Т-образной электрической схемы замещения. При расчете параметров асинхронного двигателя в рабочих режимах в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального явлениями действия эффектов вытеснения тока и насыщения пренебрегают и поэтому считают параметры асинхронного двигателя постоянными.



Рис. 8. Т-образная электрическая схема замещения.

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна­чение	Вели­чина	Размер­ность
67.	Активное сопротивление фазы обмотки статора  Ом, для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура υрасч = 115 °С.; удельное сопротивление меди ρ115 = 10–6/41 Ом·м; длина проводников фазы обмотки L1 = lср1w1 = 0,62·152 =  94,24 м, где средняя длина витка обмотки lср1 = 2(lп1 + lл1) = 2(0,085 + 0,225) = 0,62 м; длина пазовой части lп1 = l1 = 0,085 м; длина лобовой части lл1 = Клbкт + 2Β = 1,2·0,171 + 2·0,01 = 0,225 м, где длина вылета прямолинейной части катушек из паза B = 0,01 м; по [4, табл. 5.1]; Кл = 1,2; bкт =  м.	r1	1,732	Ом
68.	Длина вылета лобовой части катушки lвыл = Квылbкт + B = 0,26·0,171 + 0,01 = = 0,054 м = 54 мм, где по [4, табл. 5.1] Квыл = 0,26.	lвыл	0,054	м
69.	Относительное значение r1 . Значение находится в рекомендуемых пределах 0,01–0,07.	r1*	0,057
70.	Активное сопротивление фазы обмотки ротора  = 62,72·10–6 Ом, где сопротивление стержня ·10–6 Ом, сопротивление участка замыкающего кольца  , где для литой алюминиевой обмотки ротора ρ115 = Ом·м.	r2	62,72 ·10–6	Ом
71.	Приводим r2 к числу витков обмотки статора  Ом.	r2	0,8399	Ом
72.	Относительное значение . Значение находится в рекомендуемых пределах 0,01–0,07.	r2*`	0,0276
73.	Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора  2,81 Ом, где коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния , где h2(1) = 12,4 мм; b1(1) = 7,8 мм; h1(1) = 0; мм; kβ = 1; kβ' = 1; lδ' = lδ = 0,085 м; коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния ; коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния , ; для относительного скоса пазов βск = 0 и t2/t1 = 15,4/12,3 = 1,25 по [4, рис. 5.5] kск' = 1,3.	x1	2,59	Ом
74.	Относительное значение . Значение находится в рекомендуемых пределах 0,08–0,14.	x1*	0,085
75.	Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора x2 = 7,9f1нlδ'(λп(2) + λл(2) + λд(2))·10–6 = = 7,9·60·0,085(1,39 + 0,237 + 2,56)·10–6 = = 168,7·10–6 Ом, где =  + , h0(2) = 16,7 – 0 – 0,5 – 0,1·4,2 – 0,5·7,6 = = 11,98 мм; b1(2) = 7,6 мм; bш(2) = 1 мм; коэффициент демпфирования kд = 1 (для рабочего режима); lδ' = lδ = 0,085 м; 9,3175 . , , Δz = 0,01 − по [4, рис.5.7]. Σλ(2) = λп(2) + λл(2) + λд(2) = 1,39 + 0,237 + 2,56 = = 4,187.	x2	168,7	Ом
76.	Приводим x2 к числу витков статора  Ом.	x2`	2,259	Ом
77.	Относительное значение . Значение находится ниже рекомендуемых пределах 0,1–0,16.	x2*`	0,074

Для удобства сопоставления параметров отдельных машин и упрощения расчета характеристик параметры асинхронных машин выражаются в относительных единицах.

Относительные значения одних и тех же параметров схемы замещения различных асинхронных двигателей нормального исполнения незначительно отличается относительно друг от друга.

Потоки рассеяния каждой из обмоток, кроме того, подразделяют на три составляющие: пазового, лобового и дифференциального рассеяния. Соответственно подраз­делению потоков вводят понятия сопротивлений пазового, лобового и дифференциального рассеяний, сумма которых определяет ин­дуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора или ротора. Для расчета сопротивлений рассеяния помимо размеров магнитопровода и обмоточных данных машины необходимо знать удельные коэффициенты магнитной проводимости пазового λ_п, ло­бового λ_л и дифференциального λ_д рассеяний. Под удельной магнитной проводимостью понимают магнитную проводимость, отнесенную к длине части обмотки, расположенной в пазу или вне паза. При расчете индуктивного сопротивления, взаимной индук­ции и пазового рассеяния под удельной магнитной проводимостью понимают магнитную проводимость, отнесенную к единице расчетной длины магнитопровода с учетом ослабления поля над радиальными вентиляционными каналами.

Активное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора опреде­ляется следующим образом. За фазу обмотки, выполненной в виде беличьей клетки, принимают один стержень и два участка замыкающих колец. Токи в стержнях и за­мыкающих кольцах различны, поэтому их сопротивления при рас­чете общего сопротивления фазы должны быть приведены к одному току. Таким образом, сопротивление фазы короткозамкнутого ро­тора r₂ является расчетным параметром, полученным из условия равенства электрических потерь в сопротивлении r₂ от тока I₂ и сум­марных потерь в стержне и участках замыкающих колец соответственно от тока в стержне и тока в замыкающем кольце реальной машины.

Параметры расчетов :

• 
  2p = 2 - Число полюсов
  
• 
  D = 0,094 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
  
• 
  h_п(1) = 15 мм - Высота паза статора в штампе
  
• 
  β₁ = 1 - Относительный шаг обмотки
  
• 
  l_δ = 0,085 м - Расчетная длина воздушного зазора
  
• 
  W₁ = 152 - Число витков в фазе статора
  
• 
  ρ₁₁₅ = 0.024410^-6 Омм - Удельное сопротивление меди при расчетной температуре 115°
  
• 
  a= 1 - Число параллельных ветвей обмотки статора
  
• 
  n_эл = 1 - Число элементарных проводников в одном эффективном
  
• 
  q_эл = 1,327 мм² - Площадь поперечного сечения неизолированного стандартного провода
  
• 
  I_1н.пред = 7,57 А - Предварительное значение фазного тока статора
  
• 
  U_1H = 230 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора
  
• 
  ρ_кл = 0.0488×10^-6 Ом×м - Удельное сопротивление алюминия при расчетной температуре 115°
  
• 
  D_кл.ср. = 72,32 м - Средний диаметр замыкающего кольца
  
• 
  Z₂ = 19 - Число пазов ротора
  
• 
  q_кл = 162,86 мм² - Площадь поперечного сечения замыкающего кольца
  
• 
  l_δ = 0,085 м - Расчетная длина воздушного зазора
  
• 
  q_с = 90,36 мм² - Площадь сечения стержня ротора
  
• 
  Δ = 0.17 рад. - Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце
  
• 
  m₁ = 3 - Число фаз обмотки статора
  
• 
  k_об1 = 0,958 - Обмоточный коэффициент
  
• 
  t₂ = 15,4 мм - Зубцовое деление ротора
  
• 
  t₁ = 0,0123 м - Значение зубцового деления статора
  
• 
  Δt_z = 1,25 - Отношение зубцовых делений ротора и статора
  
• 
  β_ск = 0 - Коэффициент учитывающий форму паза статора (полузакрытые без скоса)
  
• 
  h_п.к.(1) = 12,4 мм - Высота паза статора под укладку проводов
  
• 
  Δh_п = 0,1 мм - Припуск по высоте паза статора
  
• 
  b_из = 0,25 мм - Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F
  
• 
  b₁₍₁₎ = 7,8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β=45°
  
• 
  b_ш(1) = 3,5 мм - Значение ширины шлица паза статора
  
• 
  h_ш(1) = 0,5 мм - Высота шлица статора
  
• 
  q = 4 - Число пазов статора на полюс и фазу
  
• 
  L_л = 0,225 м - Длина лобовых частей обмотки
  
• 
   = 0,148 м - Полюсное деление
  
• 
  k_об1 = 0,958 - Обмоточный коэффициент
  
• 
  δ = 0,4 мм - Величина воздушного зазора
  
• 
  f_1н = 60 Гц - Частота сети
  
• 
  I_1н.пред = 7,57 А - Предварительное значение фазного тока статора
  
• 
  b_ш(2) = 1 мм - Ширина прорези паза ротора
  
• 
  h₁₍₂₎ = 10,3 мм - Расстояние между центрами верхней и нижней окружностей паза ротора
  
• 
  b₂₍₂₎ = 4,2 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
  
• 
  b₁₍₂₎ = 7,6 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
  
• 
  q_с = 90,36 мм² - Площадь сечения стержня ротора
  
• 
  h_ш(2) = 0,5 мм - Глубина прорези паза ротора
  
• 
  h_кл = 20,88 мм - Высота сечения замыкающего кольца
  
• 
  b_кл = 7,8 мм - Ширина замыкающего кольца