Введение Выполнение и содержание расчетов

• Название: Введение Выполнение и содержание расчетов
• Дата: 19.12.2022
• Размер: 136.87 Kb.
• Имя файла: 161674-38120.docx
• Тип: Реферат; #853273
• страница: 2 из 3

Таблица 2. Сравнение рабочих характеристик.

Харак-	Начальные	Данные спроектированного					Отличие, %
теристика	данные	двигателя
sном	0,013			0,0135		3,8
cosφном	0,91			0,916		0,7
η	0,93			0,935		0,5

Расчет пусковых характеристик.

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

Расчет проводится по формулам табл. 8,30 в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. Подробный расчет приведен для s = 1.

46. 
    Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока [vрасч = 115 ˚С, ρ115=10ˉ³/20,5 Ом·м, bc/bп=1, f1=50Гц].
    

по рис. 8.57 для ξ = 2,05 находим φ = 0,95;

по (8.246)




по (8.253), так как b1/2<hr<h1+b1/2

( по п. 45 расчета г’c и r2). Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

46. 
    И ндуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока по рис. 8,58 для ξ=2,05 φ΄=kд=0,72; по табл. 8,25, рис. 8,52, а, ж (см. также п. 47 расчета) и по (8,262)
    

46. 
    Пусковые параметры по (8,277) и (8,278)
    

46. 
    Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока:
    

по (8.280) для s = 1



Таблица 3. Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока.

Р2ном = 90 кВт, U1 = 380/660 В, 2р = 4, I1ном = 80 А, I’2ном = 76,45 А, х1 = 0,375 Ом, x’2 = =0,401 Ом, r1 = 0,089 Ом, г’2 = 0,071 Ом, х12п = 27,2 Ом, с1п = 1,014, sном = 0,0135.

№ п/п	Расчетная формула			Размер-				Скольжение									sкр
			ность		1		0,8		0,5		0,2		0,1			0,11
1	ξ=63,61hcs½					2,05		1,83		1,45		0,92			0,65			0,68
2	φ(ξ)				0,95		0,68		0,3		0,06		0,02			0,02
3	hr=hc/(1+φ)		мм		16,5		19,17		27,77		30,38		31,57			31,57
4	kr=qc/qr				1,78		1,54		1,11		1		1			1
5	KR=1+(rc/r2)·(kr-1)					1,44		1,31		1,06		1			1			1
6	г'2ξ=KR·r'2		Ом		0,102		0,093		0,075		0,071		0,071			0,071
7	kд=φ'(ξ)				0,72		0,8		0,9		0,96		0,97			0,97
8	λп2ξ=λп2-Δλп2ξ				1,92		2,02		2,14		2,22		2,23			2,23
9	Kx=Σλ2ξ/Σλ2				0,93		0,95		0,97		0,99		0,99			0,99
10	x'2ξ=Kx·x'2		Ом		0,373		0,381		0,389		0,397		0,397			0,397
11	Rп=r1+c1п·(г'2ξ/s)			Ом		0,192		0,207		0,241		0,449			0,809			0,743
12	Xп=x1+c1п·x'2ξ			Ом		0,753		0,761		0,769		0,778			0,778			0,778
13	I'2=U1/(R²п+X²п)½			А		489		481,8		471,5		423			338,6			353,2
14	I1=I'2[R²п+(Xп+x12п)²]½/			A		495,6		488,5		478,2		429,1			343,6			358,4
	/(c1пx12п)

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; 0,2; 0,1, при этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с учетом влияния вытеснения тока (см. табл. 3). Данные расчета сведены в табл. 4. Подробный расчет приведен для s = 1.

46. 
    Индуктивное сопротивление обмоток. Принимаем kнас = 1,4:
    

по (8,263)




По рис. 8,61 для ВФδ = 5,08 Тл находим κδ = 0,47.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

по (8.266)

п о (8,272)




Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по (8.274)

И ндуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения по (8.275)




Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

по (8.271) (см. п. 47 и 58 расчета)

( для закрытых пазов ротора hш2 = h’ш + hш = 0.7 + 0.3 = 1 мм);

по (8.273)

К оэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения по (8.274)

П риведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока по (8.276)

46. 
    Расчет токов и моментов:
    

по (8.280)



Кратность пускового тока с учетом влияния насыщения и вытеснения тока

К ратность пускового момента с учетом влияния насыщения и вытеснения тока по (8.284)

П олученный в расчете коэффициент насыщения




отличается от принятого kнас = 1,4 на 3,6 %.

Для расчета других точек характеристики задаемся kнас, уменьшенным в зависимости от тока I1 (см. табл. 3);

принимаем при

s = 0.8 kнас = 1,3;

s = 0,5 kнас = 1,2;

s = 0,2 kнас = 1,1;

s = 0.1 kнас = 1.

46. 
    Критическое скольжение определяем после расчета всех точек пусковых характеристик (табл. 4) по средним значениям сопротивлений х1нас и х’2ξнас, соответствующим скольжениям s = 0,2 ÷ 0,1:
    

по (8.286)

п осле чего рассчитываем кратность максимального момента: М*max = 2,4 (см. табл. 4).

Таблица 4. Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Р2ном = 90 кВт, U1 = 380/660 В, 2р = 4, I1ном = 80 А, I’2ном = 76,45 А, х1 = 0,375 Ом, x’2 = =0,401 Ом, r1 = 0,089 Ом, г’2 = 0,071 Ом, х12п = 27,2 Ом, с1п = 1,014, sном = 0,0135, СN = =1.021.

№	Расчетная формула		Размер	Скольжение s					sкр
п/п			ность	1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,11
1	kнас			1,4	1,3	1,2	1,1	1	1,05
2	Fп.ср=0,7(I1kнасuп/а)		A	6643	6080	5494	4519	3290	4053
	(k'+ky1kоб1Z1/Z2)
3	BФδ=Fп.ср·10ˉ³/1,6δСN		Тл	5,08	4,65	4,2	3,46	2,52	3,1
4	κδ=f(BФδ)			0,47	0,5	0,55	0,65	0,78	0,7
5	сэ1=(tZ1-bш1)(1-κδ)		мм	6,5	6,15	5,54	4,31	2,71	3,69
6	λп1нас=λп1-Δλп1нас			1,41	1,42	1,44	1,49	1,57	1,51
7	λд1нас=κδλд1			0,69	0,74	0,81	0,96	1,15	1,03
8	х1нас=х1Σλ1нас/Σλ1		Ом	0,285	0,289	0,296	0,311	0,332	0,318
9	с1п.нас=1+х1нас/х12п			1,01	1,011	1,011	1,011	1,012	1,012
10	сэ2=(tZ2-bш2)(1-κδ)		мм	8,96	8,45	7,61	5,92	3,72	5,07
11	λп2ξнас=λп2ξ-Δλп2нас			1,35	1,45	1,58	1,69	1,75	1,72
12	λд2нас=κδλд2			0,81	0,86	0,95	1,12	1,34	1,2
13	х’2ξнас=х’2Σλ2ξнас/Σλ2		Ом	0,252	0,265	0,282	0,305	0,328	0,314
14	Rп.нас=r1+c1п.насr’2ξ/s		Ом	0,192	0,207	0,241	0,448	0,808	0,742
15	Xп.нас=х1нас+с1п.насх’2ξнас		Ом	0,54	0,56	0,58	0,62	0,66	0,636
16	I’2нас=U1/(R²п.нас+Х²п.нас)½		А	663	636	605	497	364	389
17	I1нас=I’2нас[R²п.нас+(Хп.нас+x12п)²]½/ /(c1п.насх12п)		А	669,5	642	611,2	502,9	368,6	393,3
18	k’нас=I1нас/I1			1,35	1,31	1,28	1,17	1,07	1,1
19	I1*=I1нас/I1ном			7,2	6,9	6,6	5,4	4	4,2
20	М*=(I’2нас/I’2ном)²КR·sном/s			1,3	1,52	1,75	2,05	2,28	2,4

Рис. 2. Пусковые характеристики спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором

(Р2ном = 90 кВт, Uном = 380/660 В, 2р = 4, Мп*=1,3, Iп*=7,2, Мmax=2,4)
Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и cosφ), так и по пусковым характеристикам.
Таблица 5. Сравнение пусковых характеристик.

Характе-	Исходные	Данные спроектиро-		Отличие,
ристика	данные	ванного двигателя		%
М*п	1,2		1,3	8,3
М*max	2,3		2,4	4,3

Тепловой расчет.

46. 
    П ревышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя по (8.330)
    
47. 
    Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора по (8.331)
    

[по (8.332) ПП1=2hпк+b1+b2=83 мм=0,083 м; для изоляции класса нагревостойкости F λэкв=0,16 Вт/м², по рис. 8.72 для d/dиз = 1,4/1,485 = 0,94 находим λ’экв = 1,3 Вт/(м²ºС)].

46. 
    Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей по (8.335)
    
47. 
    Превышение температуры н аружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя по (8.336)
    
48. 
    С реднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя по (8.337)
    
49. 
    Превышение температуры в оздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды по (8.338)
    

ΣР =5592 Вт из табл. 1 для s=sном; по (8.343) sкор=(πDa+8Пр)(l1+2lвыл1)=2,34 м², где по рис. 8.73 Пр=0,45 м для h=250 мм; по рис. 8.70, б αв=28 Вт/м²°С для Da=0,45 м].

46. 
    Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды (8/344)
    

Δν1=Δν’1+Δνв=67,78˚С.

46. 
    Проверка условий охлаждения.
    

Требуемый для охлаждения расход воздуха по (8.336)

Р асход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, по (8.358)

Н агрев частей двигателя находится в допустимых пределах.

Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.

Вывод.

Спроектированный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором на базе двигателя серии 4А (4А250М4У3) удовлетворяет требованиям ГОСТ как по энергетическим показателям, так и по пусковым характеристикам, а также отвечает поставленным в техническом задании требованиям.

Специальная часть.