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: 9 из 16

Параметры расчетов :

• 
  r_1* = 0,057 О.е. - Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчетной температуре
  
• 
  x_1* = 0,085 О.е - Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора
  
• 
  U_1H = 230 В - Номинальное фазное напряжение обмотки статора
  
• 
  f_1н = 60 Гц - Частота сети
  
• 
  r₁₂ = 7,92 Ом – Активное сопротивление, характеризующее магнитные потери
  
• 
  x₁₂ = 104,39 Ом – Сопротивление взаимной индукции обмоток статора и ротора
  
• 
  r₁ = 1,732 Ом – Активное сопротивление фазы обмотки статора при расчётной температуре 115⁰С
  
• 
  x₁ = 2,59 Ом – Индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора
  
• 
  C_м = 308,8982 – Конструктивный коэффициент приведенного асинхронного двигателя
  
• 
  k_об1 = 0,958 - Обмоточный коэффициент
  
• 
  α_U = 1 – Относительное фазное напряжение статора
  
• 
  α_f = 1 – Относительная частота напряжения статора
  
• 
  α_cт = 1 – Коэффициент коррекции величины основных магнитных потерь при изменении частоты
  
• 
  α_пул = 1 – Коэффициент коррекции величины пульсационных потерь при изменении частоты
  
• 
  α_ф = 1- Коэффициент коррекции магнитных потерь при изменении магнитного потока
  
• 
  α_r = 1 – Коэффициент коррекции активного сопротивления контура намагничивания
  
• 
  W₁ = 152 - Число витков в фазе статора
  
• 
  r^₂ = 0,8399 Ом – Приведенное к статору активное сопротивление фазы ротора
  
• 
  x^₂ = 2,259 Ом – Приведенное к статору индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора
  
• 
  m₁ = 3 – Число фаз статора
  
• 
  Δp_ст.осн. = 109,85 Вт - Основные потери в стали
  
• 
  ∆р_пов(1) = 0 Вт – Полные поверхностные потери статора
  
• 
  Δp_пов(2) = 229,2 Вт - Полные поверхностные потери ротора
  
• 
  ∆р_пул(1) = 0 Вт – Пульсационные потери в зубцах статора
  
• 
  ∆р_пул(2) = 17,76 Вт – Пульсационные потери в зубцах ротора
  
• 
  Δp_мех = 111,7 Вт - Механические и вентиляционные потери
  
• 
  2p = 2 - Число полюсов
  
• 
  P_2H = 4 кВт - Номинальная мощность
  
• 
  η_н.пред = 0,86 о.е. - Предварительное значение номинального КПД
  
• 
  cosφ_н.пред = 0,89 - Предварительное значение коэффициента мощности
  
• 
  α_f = 1 – Относительная частота напряжения статора
  
• 
  I_1н.пред = 7,57 А - Предварительное значение фазного тока статора
  
• 
  S_{н пред} = 0,0276 – предварительное значение номинального скольжения
  

Таблица 3. Рабочие характеристики асинхронного двигателя при номинальных параметрах U₁, f₁.

P_2н = 4 кВт; U_1н = 230 В; 2p = 2; α_U = α_f = α_ст = α_пул = α_ф = α_r = 1;

Δp_ст = 136,59 Вт; Δp_мех = 111,7 Вт;

r₁ = 1,732 Ом; r₂' = 0,8399 Ом; x₂’ = 2,259 Ом; g_m = 0,0007 См; b_m = 0,0095.

№ п/п	Расчётная формула	Единица	Скольжение
			0,006	0,011	0,017	0,022	0,033	0,165	sн = = 0,0276
1		См
2	gs = gm + g’2s	См	0,007842	0,013785	0,020898	0,026802	0,039683	0,164828	0,033381
3		См	0,000115	0,000387	0,000924	0,001545	0,003460	0,072837	0,002426
4	bs = bm + b’2s	См	0,009615	0,009887	0,010424	0,011045	0,012960	0,082337	0,011926
5		Ом	50,940	47,901	38,318	31,894	22,771	4,855	26,566
6	rΣ = r1 + rs	Ом	52,672	49,633	40,05	33,626	24,503	6,587	28,298
7		Ом	62,46	34,36	19,11	13,14	7,44	2,43	9,49
8	xΣ = αfx1 + xs	Ом	65,05	36,95	21,7	15,73	10,03	5,02	12,08
9	I1a =	А	1,73	2,98	4,44	5,61	8,04	22,09	6,87
10	I1р =	А	2,14	2,22	2,41	2,63	3,29	16,83	2,93
11	Ι1 =	А	2,752	3,716	5,052	6,196	8,687	27,771	7,469
12	Uca = r1I1a + αfx1I1р	В	8,54	10,91	13,93	16,53	22,45	81,85	19,49
13	Uср = αfx1I1а – r1I1р	В	0,774	3,873	7,325	9,975	15,125	28,064	12,719
14		В	8,58	11,58	15,74	19,31	27,07	86,53	23,27
15	Uа = αUU1н – Uса	В	221,46	219,09	216,07	213,47	207,55	148,15	210,51
16		В	221,5	219,1	216,2	213,7	208,1	150,8	210,9
17		В	0,963	0,953	0,940	0,929	0,905	0,656	0,917
18		Вб	0,00571	0,00565	0,00557	0,00551	0,00536	0,00389	0,005437
19		А	0,15266	0,12143	0,08637	0,05925	0,0059	-0,1602	0,03098
20		А	2,110	2,090	2,063	2,040	1,988	1,431	2,014
21		А	2,116	2,094	2,065	2,041	1,988	1,440	2,014
22		А	1,582	2,865	4,357	5,557	8,039	22,271	6,849
23		А	0,031	0,135	0,347	0,590	1,308	15,397	0,926
24	Ι2’ =	А	1,582	2,868	4,371	5,588	8,145	27,075	6,911
25	P1пред = m1αUU1нI1а	кВт	1,19	2,06	3,06	3,87	5,55	15,24	4,74
26	cosφ = I1а/I1	–	0,629	0,802	0,879	0,905	0,926	0,795	0,920
27	Mэм = CмΦрасчI2а’	Нм	2,79	5,00	7,50	9,46	13,31	26,76	11,50
28	Δpэ1 = m1I12r1	кВт	0,039	0,072	0,133	0,199	0,392	4,007	0,290
29	Δpэ2 = m1I2’2r2’	кВт	0,0063	0,0207	0,0481	0,0787	0,1672	1,8471	0,1203
30	Δpст = αф(αст(Δpст,осн+ +Δpпов2) + αпулΔpпул2)	кВт	0,1366	0,1366	0,1366	0,1366	0,1366	0,1366	0,1366
31	Δpдоб=0,005αфP1пред(1–S)	кВт	0,0059	0,0102	0,0150	0,0189	0,0268	0,0636	0,0230
32	Δpмех.расч=αfPмех(1–S)	кВт	0,1110	0,1105	0,1098	0,1092	0,1080	0,0933	0,1086
33	ΣΔp = Δpст + Δpмех + + Δpэ1 + Δpэ2 + Δpдоб	кВт	0,299	0,350	0,442	0,542	0,831	6,148	0,678
34		кВт	1,052	1,885	2,827	3,566	5,018	10,088	4,335
35		рад/с	374,7	372,8	370,6	368,7	364,6	314,8	366,6
36		Нм	0,312	0,324	0,337	0,347	0,370	0,498	0,359
37	M2 = Mэм – M0	Нм	2,478	4,676	7,163	9,113	12,94	26,262	11,141
38	P2 = Ω2M2	кВт	0,929	1,743	2,655	3,36	4,72	8,267	4,084
39	P1 = P2 + ΣΔp	кВт	1,228	2,093	3,097	3,902	5,551	14,415	4,762
40	η = 1 – ΣΔp/P1	–	0,757	0,833	0,857	0,861	0,850	0,573	0,858
41		А	2,83	3,78	5,11	6,25	8,69	26,28	7,50

Таблица 4. Рабочие характеристики асинхронного двигателя при

f₁ = 30 Гц, U₁ = 115 В; P_2н = 4 кВт; U_1н = 230 В; 2p = 2; α_U = 0,5; α_f = 0,5;

α_ст = 0,354; α_пул = 0,25; α_ф = 1; α_r = 0,708; Δp_ст = 46 Вт; Δp_мех = 111,7 Вт;

r₁ = 1,732 Ом; r₂' = 0,8399 Ом; x₂’ = 2,259 Ом; g_m = 0,0007 См; b_m = 0,0095.

№ п/п	Расчётная формула	Единица	Скольжение
			0,0114	0,0228	0,0342	0,0456	0,0684	0,287	sн = = 0,0570
1		См
2	gs = gm + g’2s	См	0,01427	0,027821	0,041333	0,054789	0,081455	0,298105	0,068169
3		См	0,000416	0,001663	0,003738	0,006634	0,014856	0,229572	0,010343
4	bs = bm + b’2s	См	0,009916	0,011163	0,013238	0,016134	0,024356	0,239072	0,019843
5		Ом	47,258	30,960	21,943	16,795	11,269	2,042	13,524
6	rΣ = r1 + rs	Ом	48,99	32,692	23,675	18,527	13,001	3,774	15,256
7		Ом	32,84	12,42	7,03	4,95	3,37	1,64	3,94
8	xΣ = αfx1 + xs	Ом	34,14	13,72	8,33	6,25	4,67	2,94	5,24
9	I1a =	А	1,58	2,99	4,32	5,57	7,83	18,96	6,74
10	I1р =	А	1,10	1,26	1,52	1,88	2,81	14,77	2,32
11	Ι1 =	А	1,925	3,245	4,58	5,879	8,319	24,034	7,128
12	Uca = r1I1a + αfx1I1р	В	4,16	6,81	9,45	12,08	17,20	51,97	14,68
13	Uср = αfx1I1а – r1I1р	В	0,141	1,69	2,962	3,957	5,273	-1,028	4,71
14		В	4,16	7,02	9,90	12,71	17,99	51,98	15,42
15	Uа = αUU1н – Uса	В	110,84	108,19	105,55	102,92	97,8	63,03	100,32
16		В	110,8	108,2	105,6	103,0	97,9	63,0	100,4
17		В	0,963	0,941	0,918	0,896	0,851	0,548	0,873
18		Вб	0,0057125	0,005578	0,005444	0,005310	0,005047	0,003248	0,00518
19		А	0,2229	0,1881	0,1587	0,1345	0,0991	0,1477	0,1149
20		А	2,100	2,053	2,005	1,957	1,863	1,192	1,910
21		А	2,112	2,062	2,011	1,962	1,866	1,201	1,913
22		А	1,504	2,933	4,283	5,554	7,859	18,863	6,744
23		А	0,025	0,136	0,318	0,555	1,152	6,929	0,837
24	Ι2’ =	А	1,504	2,936	4,295	5,582	7,943	20,095	6,796
25	P1пред = m1αUU1нI1а	кВт	0,55	1,03	1,49	1,92	2,7	6,54	2,33
26	cosφ = I1а/I1	–	0,821	0,921	0,943	0,947	0,941	0,789	0,946
27	Mэм = CмΦрасчI2а’	Нм	2,65	5,05	7,20	9,11	12,25	18,93	10,79
28	Δpэ1 = m1I12r1	кВт	0,019	0,055	0,109	0,180	0,360	3,001	0,264
29	Δpэ2 = m1I2’2r2’	кВт	0,0057	0,0217	0,0465	0,0785	0,159	1,0175	0,1164
30	Δpст = αф(αст(Δpст,осн+ +Δpпов2) + αпулΔpпул2)	кВт	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046
31	Δpдоб=0,005αфP1пред(1–S)	кВт	0,0027	0,0050	0,0072	0,0092	0,0126	0,0233	0,0110
32	Δpмех.расч=αfPмех(1–S)	кВт	0,0552	0,0546	0,0539	0,0533	0,0520	0,0398	0,0527
33	ΣΔp = Δpст + Δpмех + + Δpэ1 + Δpэ2 + Δpдоб	кВт	0,129	0,182	0,263	0,367	0,630	4,128	0,490
34		кВт	0,500	0,952	1,357	1,717	2,309	3,568	2,034
35		рад/с	186,3	184,2	182,0	179,9	175,6	134,4	177,8
36		Нм	0,311	0,324	0,336	0,347	0,368	0,469	0,358
37	M2 = Mэм – M0	Нм	2,339	4,726	6,864	8,763	11,882	18,461	10,432
38	P2 = Ω2M2	кВт	0,436	0,871	1,249	1,576	2,086	2,481	1,855
39	P1 = P2 + ΣΔp	кВт	0,565	1,053	1,512	1,943	2,716	6,609	2,345
40	η = 1 – ΣΔp/P1	–	0,772	0,827	0,826	0,811	0,768	0,375	0,791
41		А	1,99	3,31	4,65	5,95	8,37	24,28	7,19

Таблица 5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

при f₁ = 90 Гц, U₁ = 230 В;

P_2н = 4 кВт; U_1н = 230 В; 2p = 2; α_U = 1; α_f = 1,5; α_ст = 1,837; α_пул = 2,25;

α_ф = 0,44; α_r = 0,808; Δp_ст = 46 Вт; Δp_мех = 111,7 Вт;

r₁ = 1,732 Ом; r₂' = 0,8399 Ом; x₂’ = 2,259 Ом; g_m = 0,0007 См; b_m = 0,0095.

№ п/п	Расчётная формула	Единица	Скольжение
			0,0055	0,0109	0,0164	0,0218	0,0328	0,114	sн = = 0,0273
1		См
2	gs = gm + g’2s	См	0,007245	0,013653	0,020141	0,026456	0,03908	0,112732	0,032814
3		См	0,000097	0,000380	0,000858	0,001510	0,003386	0,034351	0,002358
4	bs = bm + b’2s	См	0,009597	0,009880	0,010358	0,011010	0,012886	0,043851	0,011858
5		Ом	50,106	48,071	39,265	32,219	23,079	7,705	26,955
6	rΣ = r1 + rs	Ом	51,838	49,803	40,997	33,951	24,811	9,437	28,687
7		Ом	66,37	34,79	20,19	13,41	7,61	3,00	9,74
8	xΣ = αfx1 + xs	Ом	70,26	38,68	24,08	17,3	11,5	6,89	13,63
9	I1a =	А	1,56	2,88	4,17	5,38	7,63	15,90	6,54
10	I1р =	А	2,12	2,24	2,45	2,74	3,54	11,61	3,11
11	Ι1 =	А	2,632	3,649	4,836	6,038	8,411	19,688	7,242
12	Uca = r1I1a + αfx1I1р	В	10,94	13,69	16,74	19,96	26,97	72,64	23,41
13	Uср = αfx1I1а – r1I1р	В	2,389	7,309	11,957	16,156	23,511	41,663	20,021
14		В	11,20	15,52	20,57	25,68	35,78	83,74	30,80
15	Uа = αUU1н – Uса	В	219,06	216,31	213,26	210,04	203,03	157,36	206,59
16		В	219,1	216,4	213,6	210,7	204,4	162,8	207,6
17		В	0,953	0,941	0,929	0,916	0,889	0,708	0,903
18		Вб	0,0037654	0,003719	0,003671	0,003621	0,003513	0,002798	0,00357
19		А	0,0418	0,0098	-0,0207	-0,0483	-0,0970	-0,2246	-0,0738
20		А	1,397	1,381	1,363	1,343	1,301	1,014	1,322
21		А	1,398	1,381	1,363	1,344	1,305	1,039	1,324
22		А	1,433	2,798	4,131	5,373	7,673	15,483	6,564
23		А	0,047	0,218	0,507	0,892	1,934	12,776	1,374
24	Ι2’ =	А	1,434	2,806	4,162	5,447	7,913	20,074	6,706
25	P1пред = m1αUU1нI1а	кВт	1,08	1,99	2,88	3,71	5,26	10,97	4,51
26	cosφ = I1а/I1	–	0,593	0,789	0,862	0,891	0,907	0,808	0,903
27	Mэм = CмΦрасчI2а’	Нм	1,67	3,21	4,68	6,01	8,33	13,38	7,24
28	Δpэ1 = m1I12r1	кВт	0,036	0,069	0,122	0,189	0,368	2,014	0,273
29	Δpэ2 = m1I2’2r2’	кВт	0,0052	0,0198	0,0436	0,0748	0,1578	1,0154	0,1133
30	Δpдоб=0,005αфP1пред(1–S)	кВт	0,0024	0,0043	0,0062	0,0080	0,0112	0,0214	0,0097
31	Δpст = αф(αст(Δpст,осн+ +Δpпов2) + αпулΔpпул2)	кВт	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046	0,046
32	Δpмех.расч=αfPмех(1–S)	кВт	0,1666	0,1657	0,1648	0,1639	0,1621	0,1484	0,1630
33	ΣΔp = Δpст + Δpмех + + Δpэ1 + Δpэ2 + Δpдоб	кВт	0,324	0,373	0,451	0,550	0,813	3,313	0,673
34		кВт	0,944	1,815	2,646	3,399	4,711	7,566	4,094
35		рад/с	562,4	559,3	556,2	553,2	546,9	501,0	550,0
36		Нм	0,300	0,304	0,307	0,311	0,317	0,339	0,314
37	M2 = Mэм – M0	Нм	1,37	2,906	4,373	5,699	8,013	13,041	6,926
38	P2 = Ω2M2	кВт	0,77	1,625	2,432	3,153	4,382	6,534	3,809
39	P1 = P2 + ΣΔp	кВт	1,094	1,998	2,883	3,703	5,195	9,847	4,482
40	η = 1 – ΣΔp/P1	–	0,704	0,813	0,844	0,851	0,844	0,664	0,850
41		А	2,67	3,67	4,85	6,02	8,30	17,66	7,19