Розрахунок асинхронного трифазного двигуна 0,25 кВт

а) дійсна висота ярма ротора за (8.126) [1]

 м;

б) розрахункова висота ярма ротора за (8.124) [1]

 мм.

8. Магнітна індукція в  ярмі ротора за (8.122) [1]

 Тл.

 

9. Напруженість магнітного поля в зубці статора для сталі 2013 за табл. П1.7 [1] для Тл

 А/м.

10. Напруженість магнітного поля в зубці ротора для сталі 2013 за табл. П1.7 [1] для Тл

 А/м.

 

11. Висота  зубця статора

 мм.

12. Висота зубця ротора

 мм.

 

13. Магнітна  напруга зубцевої зони статора

 А.

14. Магнітна напруга зубцевої зони ротора

 А.

 

15. Коефіцієнт насичення зубцевої зони

.

 

16. Напруженість  магнітного поля в ярмі статора  для сталі 2013 за табл. П1.6 [1] для Тл

 А/м.

 

17. Напруженість магнітного поля в ярмі ротора для сталі 2013 за табл. П1.6 [1] для Тл

 А/м.

 

18. Довжина середньої магнітної силової лінії в ярмі статора за (8.119)

 м.

19. Довжина середньої магнітної силової лінії в ярмі ротора за (8.127)

 м.

 

20. Магнітна напруга ярма статора за (8.116) [1]

 А.

 

21. Магнітна напруга ярма ротора за (8.121) [1]

 А.

 

22. Магнітна напруга на парі полюсів за (8.128) [1]

 А.

 

23. Коефіцієнт насичення магнітного ланцюга за (8.129) [1]

.

 

24. Струм, що намагнічує, за (8.130) [1]

 А.

 

25. Відносне  значення струму, що намагнічує, за (8.131) [1]

.

Отримане значення є припустимим для двигуна  невеликої потужності.

 

 

2.6. Параметри робочого режиму

 

1. Активний опір фази обмотки статора.

Довжина пазової частини  котушки дорівнює конструктивній довжині  осердя статора:

 м.

 

2. Середня ширина котушки

 м,

де  - укорочення кроку обмотки.

 

3. Довжина вильоту  прямолінійної частини котушки  з паза від торця осердя  до початку відгину лобової частини для всипної обмотки, що вкладають у пази до запресування осердя в корпус,

 м.

 

4. За табл. 8.121 [1] значення коефіцієнту

.

 

5. Довжина лобової частини  для котушки всипної обмотки  за (8.136) [1]

 м.

 

6. За табл. 8.121 [1] значення коефіцієнту

.

 

7. Довжина вильоту лобової  частини котушки за (8.137) [1]

 м.

 

8. Середня довжина витка обмотки за (8.135) [1]

 м.

 

9. Довжина провідників  фази обмотки

 м.

 

10. Для класу нагрівостійкості ізоляції F розрахункова температура С. Для міді питомий опір при розрахунковій температурі

 Ом∙м.

 

11. Активний опір фази  обмотки статора

 

Ом.

 

12. Відносне значення опору фази обмотки статору

.

 

13. Маса трифазної обмотки статора

 кг.

 

14. Активний опір фази обмотки ротора.

За фазу обмотки ротора, виконаної у вигляді білячої  клітини, беруть один стрижень і дві ділянки короткозамикаючих кілець.

 

15. Для литої алюмінієвої  обмотки ротора питомий опір  при розрахунковій температурі  С

 Ом∙м.

16. Активний опір стрижня  за (8.169) [1]

 Ом,

де  - коефіцієнт збільшення активного опору стрижня від дії ефекту витиснення струму; при розрахунку робочих режимів у межах зміни ковзання від холостого ходу до номінального режиму .

 

17. Активний  опір ділянки замикаючого кільця  між двома сусідніми стрижнями  за (8.170) [1]

 Ом.

 

18. Активний опір фази  обмотки ротора за (8.168) [1]

 Ом.

19. Приводимо до числа витків обмотки статора згідно з (8.173) [1]

 Ом.

20. Відносне  значення

.

 

21. Індуктивний опір фази обмотки статора.

Коефіцієнт  магнітної провідності пазового розсіювання за табл. 8.24 [1] рис. 8.50,е [1]:

;

 мм;

 мм;

 мм;

;

;

 м.

Коефіцієнт магнітної  провідності пазового розсіювання  для напівзакритих пазів статора

,

 

22. Коефіцієнт магнітної провідності лобового розсіювання визначається за (8.159) [1]

.

 

23. Коефіцієнт магнітної  провідності диференціального розсіювання  визначається за (8.160) [1].

Оскільки скіс пазів відсутній, . По кривих рис. 8.51,д [1] залежно від і визначаємо значення

.

Коефіцієнт за (8.176) [1]

.

Коефіцієнт магнітної  провідності диференціального розсіювання

.

 

24. Індуктивний  опір фази обмотки статора  за (8.152) [1]

 Ом.

 

25. Відносне значення

.

 

26. Індуктивний опір фази обмотки ротора.

Коефіцієнт  магнітної провідності пазового розсіювання за табл. 8.25 [1], рис. 8.52,а,ж [1] визначається:

 мм,

(для робочого режиму),

.

 

27. Коефіцієнт магнітної провідності лобового розсіювання визначається за (8.178) [1]

.

 

28. Коефіцієнт магнітної провідності диференціального розсіювання визначається за (8.181) [1]:

,

оскільки для  великого числа пазів ротора, що припадають на пари полюсів

, і ;

.

 

29. Скіс пазів відсутній,  тому коефіцієнт магнітної провідності  скосу пазів  .

 

30. Індуктивний опір фази  обмотки ротора за (8.177) [1]

,

 Ом.

 

31. Приводимо до числа витків обмотки статора за (8.172) та (8.183)

 Ом.

Відносне значення

.

 

2.7. Втрати в сталі

 

1. Втрати в сталі основні.

Для сталі 2013 питомі втрати (табл. 8.26 [1]) при індукції 1 Тл та частоті перемагнічування 50 Гц Вт/кг.

 

2. Коефіцієнт - показник ступеня, що враховує залежність втрат сталі від частоти перемагнічування, для більшості сталей . Приймаємо значення .

 

3. Коефіцієнти, що враховують  вплив на втрати в сталі  нерівномірності розподілу магнітного  потоку по перетинах ділянок  магнітопроводу та технологічних  факторів, для машин потужністю  менше 250 кВт:

, .

 

4. Питома маса сталі  кг/м³.

 

5. Висота ярма статора  за (8.177) [1]

 м.

 

6. Маса сталі ярма статора  за (8.188) [1]

 кг.

 

7. Маса сталі зубців статора за (8.189) [1]

 кг.

 

8. Втрати в сталі основні  за (8.187) [1]

 Вт.

 

9. Поверхневі втрати в сталі ротора від зубців статора (втрати у поверхневому шарі ротора від пульсацій магнітної індукції в повітряному зазорі).

Визначимо за рис. 8.53 [1] для

.

 

10. Амплітуда пульсації  індукції в повітряному зазорі  над коронками зубців ротора  за (8.190) [1]

 Тл.

 

11. Коефіцієнт, що враховує  вплив обробки поверхні голівок  зубців статора на питомі втрати  в роторі, якщо поверхня не  обробляється (двигуни потужністю  до 160 кВт) приймає значення  . Приймаємо .

 

12. Питомі поверхневі втрати  в сталі ротора, що припадають  на 1 м² поверхні голівок зубців ротора, за (8.192) [1]

 Вт/м².

 

13. Повні поверхневі втрати  в сталі ротора за (8.194) [1]

 Вт.

 

14. Пульсаційні втрати в зубцях ротора (втрати від пульсації індукції в зубцях).

Амплітуда пульсації індукції в середньому перерізі зубців ротора

 Тл.

 

15. Маса сталі зубців  ротора за (8.201) [1]

 кг.

 

16. Пульсаційні втрати  в зубцях ротора за (8.200) [1]

 Вт.

 

17. Сума додаткових втрат у сталі

 Вт.

 

18. Повні втрати в сталі

 Вт.

 

19. Механічні втрати за (8.200) [1]:

для двигунів з  коефіцієнт ,

 Вт.

 

19. Холостий хід двигуна.

Електричні втрати в статорі  при холостому ході за (8.219) [1]

 Вт.

 

21. Активна складова струму холостого ходу за (8.218) [1]

 А.

 

22. Струм холостого ходу  за (8.217) [1]

 А.

 

8. Розрахунок робочих характеристик

 

1. Методи розрахунку характеристик  базуються на системі рівнянь  струмів та напруг асинхронної  машини, якій відповідає Г-подібна  схема заміщення. Активний та  індуктивний опори схеми заміщення  є параметрами машини.

 

2. Активний опір взаємної індукції обмоток статора і ротора за (8.184)

 Ом.

 

3. Індуктивний опір взаємної  індукції обмоток статора і  ротора за (8.184) [1]

 Ом.

 

4. Коефіцієнт за (8.223) [1]

.

 

5. Активна складова струму синхронного холостого ходу

 А.

 

6. Реактивна складова струму синхронного холостого ходу

 А.

 

7. Розрахункові коефіцієнти

;

;

 Ом;

 Ом.

 

8. Втрати, що не змінюються при зміні ковзання,

 Вт.

 

9. Застосовуємо аналітичний метод розрахунку робочих характеристик (формули для розрахунку наведені в табл. 2). Розрахунок характеристик проводимо, задаючись значеннями ковзань . Номінальне ковзання приймаємо попередньо . Результати розрахунку наведені в табл. 2. Робочі характеристики побудовані на рис. 8.

Таблиця 2

Робочі характеристики асинхронного двигуна

Розрахункова формула	Од.	Ковзання ротора
		0,00193	0,05	0,07	0,0967	0,12	0,1451
	Ом	1657	640,8	457,7	313,3	267,0	220,9
	Ом	0	0	0	0	0	0
	Ом	1722	705,7	522,6	396,2	331,9	285,8
	Ом	63,36	63,36	63,36	63,36	63,36	63,36
	Ом	1723	708,5	526,4	401,2	337,9	292,7
	А	0,1277	0,3105	0,4180	0,5483	0,6511	0,7516
		0,9993	0,996	0,9927	0,9875	0,9823	0,9763
		0,0368	0,0894	0,4059	0,1579	0,1875	0,2165
	А	0,1839	0,3655	0,4711	0,5977	0,6959	0,7901
	А	0,3603	0,3834	0,4059	0,4422	0,4777	0,5183
	А	0,4045	0,5297	0,6219	0,7435	0,8441	0,9449
	А	0,1333	0,3241	0,4362	0,5723	0,6797	0,7846
	Вт	121,37	241,25	310,96	394,48	459,27	521,45
	Вт	30,51	52,31	72,10	103,06	132,82	166,47
	Вт	1,57	9,27	16,79	28,9	40,75	54,3
	Вт	0,61	1,21	1,55	1,97	2,3	2,61
	Вт	57,07	87,18	114,84	158,32	200,26	247,77
	Вт	64,3	154,08	196,12	236,16	259	273,69
		0,257	0,616	0,784	0,945	1,036	1,095
		0,559	0,732	0,86	1,028	1,167	1,306
		0,530	0,639	0,631	0,599	0,564	0,525
		0,455	0,690	0,758	0,804	0,824	0,836