Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали

(главные и дополнительные), электронные утраты, вентиляционные, механические и дополнительные утраты при нагрузке.

Главные утраты в стали асинхронных движков рассчитывают исключительно в сердечнике статора, потому что частота перемагничевания ротора, в режимах, близких к номинальному, очень мала и утраты в стали ротора даже при огромных индукциях малозначительны.

Масса стали ярма статора Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали mа:

;

где γс - удельная масса стали; в расчетах принимают γс=7,8·103 кг/м3;

ma, кг Da, м ha, м lст1, м kc γc, кг/м3
Пример 6,2 0,191 0,0167 0,0897 0,97 7,8·103
Расчет
Расчет

Масса стали зубцов статора mz1:

;

mz1, кг hz1, м bz1, м Z1 lст1, м kc γc, кг/м3
Пример 2,87 0,016 5,094·10-3 0,0897 0,97 0,97
Расчет
Расчет

Утраты в стали Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали главные Рст. осн:

;

где: р1.0.50 - удельные утраты по табл. 44;

β - показатель степени по табл. 44;

kда и kдz - коэффициенты , учитывающие воздействие на утраты в стали неравномерности рассредотачивания потока по сечениям участков магнитопровода и технологических причин;

Рст.осн,Вт р1.0.50 β f1, Гц kда kдz Ва, Тл Вz1, Тл ma, кг mz1, кг Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
Пример 23,86 2,5 1,5 1,6 1,8 1,6 1,95 6,2 2,87
Расчет
Расчет

Дополнительные утраты в стали, возникающие при холостом ходе, разделяются на поверхностные (утраты в поверхностном слое коронок зубцов статора и ротора от пульсации индукции в воздушном зазоре) и пульсационные утраты в стали зубцов (от пульсации индукции в зубцах).

Поверхностные утраты в роторе:

Для определения поверхностных Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали утрат сначала находим амплитуду пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора В02:

В02=β02·kδ·Bδ;

где для зубцов ротора β02 находится в зависимости от дела bш1/δ=7,4 и его значение находим из рис. 19:

В02, Тл β02 Вδ, Тл
Пример 0,531 0,45 1,348 0,876
Расчет
Расчет

Удельные поверхностные утраты рпов2. Рассчитывают по В02 и Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали частоте пульсаций индукции над зубцами:

;

где k02 - коэффициент, учитывающий воздействие обработки поверхности головки зубцов ротора на удельные утраты;

рпов2, Вт/м2 k02 Z1 n1, об/мин В02, Тл t1, м
Пример 321,7 1,5 0,531 0,011
Расчет
Расчет

Полные поверхностные утраты в роторе Рпов2:

;

Рпов2, Вт рпов2, Вт/м2 Z2 bш2 lcт2, м t2, м
Пример 10,636 321,7 1·10-3 0,0897 0,015
Расчет Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
Расчет

Пульсационные утраты в зубцах ротора:

Для определения пульсационных утрат сначала находим амплитуду пульсации индукции в среднем сечении зубцов ротора Впул2:

;

Впул2, Тл γ δ, м Вz2, Тл t2, м
Пример 0,044 2,5 0,2·10-3 1,95 0,015
Расчет
Расчет

Массу стали зубцов ротора mz2:

mz2=Z2·hz2·bz2·lcт2·kc·γc;

mz2, кг hz2, м bz Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали2, м Z2 lст2, м kc γc, кг/м3
Пример 2,865 0,021 7,62·10-3 0,0897 0,97 7,8·103
Расчет
Расчет

Пульсационные утраты в зубцах ротора Рпул2:

;

Рпул2, Вт Z1 n1, об/мин Впул2, Тл mz2, кг
Пример 21.179 0.152 2.865
Расчет
Расчет

Поверхностные и пульсационные утраты в статорах движков с короткозамкнутыми роторами со стержневой обмоткой обычно очень малы, потому что в Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали пазах таких роторов не много bш2 и пульсации индукции в воздушном зазоре над головками зубцов статора малозначительны. Потому расчет этих утрат в статорах таких движков не создают.

Сумма дополнительных утрат в стали Рст. доб:

;

Рст.доб, Вт Рпов2, Вт Рпул2, Вт
Пример 31.815 10.636 21.179
Расчет
Расчет

Полные утраты в стали Рст Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали:

Рст= Рст, осн+ Рст. доб;

Рст.доб, Вт Рст.осн, Вт Рст, Вт
Пример 21.179 23.859 55.673
Расчет
Расчет

Механические утраты Рмех. (для движков 2р=2 коэффициент kТ=1 и kТ=1,3·(1-Da) при 2р>2. В нашем случае коэффициент kТ=0,95):

;

Рмех, Вт n1, об/мин Da, м
Пример 31.493 1.052 0,191
Расчет
Расчет

Дополнительные утраты при номинальной Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали нагрузке. Дополнительные утраты при номинальном режиме асинхронных движков появляются за счет деяния потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых рассредотачивания МДС обмоток статора и ротора и ряда других обстоятельств. В короткозамкнутых роторах, не считая того, появляются утраты от поперечных токов, т.е. токов меж стержнями, замыкающихся через Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали листы сердечника ротора. Эти токи в особенности приметны при скошенных пазах ротора. В таких движках, как указывает опыт эксплуатации, дополнительные утраты при нагрузке способны достигать 1-2% (а в неких случаях даже больше) от подводимой мощности. ГОСТ устанавливает средние расчетные дополнительные утраты при номинальной нагрузке, равны 0,5% номинальной мощности.

;

Рдоб.н Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали, Вт Р2, Вт η
Пример 23.81 4·103 0,84
Расчет
Расчет

Холостой ход мотора: При определении активной составляющей тока холостого хода принимают, что утраты на трение и вентиляцию и утраты в стали при холостом ходе мотора такие же как и при номинальном режиме. Электронные утраты в статоре при холостом ходе Рэ1хх приближенно принимаются равными Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали:

;

Рэ1хх, Вт Iμ, А r1, Ом
Пример 36.92 2.633 1.776
Расчет
Расчет

Активная составляющая тока холостого хода Iхха:

;

Рст, Вт Рмех, Вт Рэ1хх, Вт m U1нф, В Iхх.а, А
Пример 0.188 31.493 36.92 0.188
Расчет
Расчет

Реактивная составляющая тока холостого хода, равна намагничивающему току Iμ . Холостой ход мотора Iхх:

;

Iхх Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали.а, А Iμ, А Iхх, А
Пример 0.188 2.633 2.639
Расчет
Расчет

Коэффициент мощности при холостом ходе cosφ:

;

Iхх.а, А сosφхх Iхх, А
Пример 0.188 0.071 2.639
Расчет
Расчет

1.8. Расчет рабочих характеристикдвигателя.

Способы расчета черт базируются на системе уравнений токов и напряжений асинхронной машины, которой соответствует Г-образная схема замещения (рис. 23).

Активные и индуктивные сопротивления Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали схемы замещения являются параметрами машины. Сопротивление r12 и х12 с достаточной для обыденных расчетов точностью определяют по последующим формулам:

,

;

r12, Ом Pст.осн, Вт U1нф, В х1, Ом m Iμ, А
Пример 1.14754 23.859 2.446 2.633
Расчет
Расчет

Коэффициент с1 представляет собой взятое с оборотным знаком отношение вектора напряжения фазы Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали U1нф к вектору ЭДС. Для расчета с1 воспользуемся приближенной формулой, т.к. в асинхронных движках мощностью более 2-3 кВт, обычно, [γ]≤1, потому реактивной составляющей коэффициента c1 можно пренебречь, тогда приближенно:

,

c1 х12, Ом х1, Ом
Пример 1.03 81.123 2.446
Расчет
Расчет

где ;

х12, Ом х1, Ом r12, Ом γ, рад r1, Ом
Пример 81.123 2.446 1.14754 0.021 1.776
Расчет
Расчет

Активную составляющую Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали тока синхронного холостого хода определяют из выражения:

;

Реактивную составляющую тока синхронного холостого хода принимаем равную току намагничивания

Iор= Im.

Ioa, А Рст.осн, Вт Iμ, А r1, Ом U1нф, В
Пример 0.092 23.859 2.633 1.776
Расчет
Расчет

Потому что [γ]≤1 и мы используем приближенный способ, то в данном случае нужно ввести дополнительные расчетные величины Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали:

а´=с12;

а=с1r1;

b´=0;

b=c1(x1+c1x2’)

а´ b, Ом r1, Ом х1 х´2
Пример 1.061 6.869 1.776 2.446 4.098
Расчет
Расчет

В этом случае неизменные утраты (не изменяются при изменении скольжения):

ΣP=Pст+Рмех=476,492 Вт .

Рст, Вт Рмех, Вт ΣР, Вт
Пример 55.67 31.5 87.166
Расчет Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
Расчет

Принимаем sн=R2=0,025 и рассчитаем рабочие свойства, задаваясь скольжением s.Результаты расчета сведены в таблицу.

1.9. Расчет пусковых черт.

Данные нужные для расчета пусковых черт.

Р2, Вт U1нф, В I1н, А х12, Ом х´2, Ом х1, Ом r1, Ом r´2, Ом
Пример Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали 8,641 81.123 4.098 2.446 1.776 1.698 0,025
Расчет
Расчет

Рассчитываем пусковые свойства с учетом вытеснения тока и насыщения при рабочей температуре q=750С, для значений скольжения S=1;0,8;0,5;0,2;0,15;0,1.Подробный расчет приведен для скольжения S=1.Другие данные расчета сведены в таблицу 2.9.1..

Высота стержня в пазу hc:

;

hc, м hп2, м h´ш2, м hш2, м
Пример Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали 0.021 0.022 - 0,0005
Расчет
Расчет

По полной высоте стержня и удельному сопротивлению материала стержня (для литой дюралевой обмотки ротора ρ115=10-6/20,5 Ом·м) определяют:

функцию ξ:

;

ξ hc, м s
Пример 1.341 0.021
Расчет
Расчет

В согласовании с функцией ξ находим по кривым рис.25 и рис.26 функции и

ξ
Пример 1.341 0.233 0.933
Расчет
Расчет

Глубина проникания тока в стержень обмотки.

;

hr, м hc Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали, м
Пример 0.017 0.233 0.021
Расчет
Расчет

В расчете условно принимаем, что при действии эффекта вытеснения, ток ротора распределен умеренно, но не по всему сечению стержня, а только по его высшей части, ограниченной высотой hr, имеющее сечение qr, которое находим по последующей формуле:

,

где br рассчитывается по последующей формуле:

;

br, м b1р Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали, м b2p, м hr, м h1р, м
Пример 0.00331 0,0066 0,0027 0.017 0.016
Расчет
Расчет

тогда сечение стержня qr:

qr·10-3, м2 b1р, м br, м hr, м
Пример 8.589·10-2 0,0066 0.00331 0.017
Расчет
Расчет

Коэффициент kr через отношение площадей всего сечения стержня и сечения, ограниченного высотой hr:

,

где qc - площадь поперечного сечения стержня (см Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали. п. 2.4.8.).

kr qr, м2 qc, м2
Пример 1.125 8.589·10-5 9.661·10-5
Расчет
Расчет

Коэффициент общего роста сопротивления фазы ротора. Для расчета черт нужно учесть изменение сопротивления всей обмотки ротора r2, потому комфортно ввести коэффициент общего роста сопротивления фазы ротора под воздействием эффекта вытеснения тока:

;

KR r2, Ом kr rc, Ом
Пример 1.084 9.79·10-5 1.125 6.6·10-5
Расчет
Расчет

Приведенное Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали активное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом вытеснения тока:

;

KR
Пример 1.841 1.698 1.084
Расчет
Расчет

Индуктивное сопротивление обмотки ротора. Коэффициент магнитной прово­димости пазового рассеяния с учетом деяния эффекта вытеснении тока λп2ξ:

;

λп2ξ h1, м b1р, м qc, м2 bш2, м hш2, м
Пример 1.574 0.016 6.6·10-3 9.661·10-5 1·10-3 0,5·10-3 0,66
Расчет
Расчет

где Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали kд - коэффициент демпфирования, указывает, как уменьши­лась проводимость участка паза, занятого проводником с током, при действии эффекта вытеснении тока с проводимостью такого же уча­стка, но при равномерной плотности тока в стержне.

Изменение индуктивного сопротив­ления фазы обмотки ротора от деяния эффекта вытеснения тока Kx:

;

λп2ξ λл2 λд2 λп2 Кх Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
Пример 0.188 0.44 4.473 1.762 0.764
Расчет
Расчет

где l п2 - коэффициент магнитной проводимости пазового рас­сеяния обмотки короткозамкнутого ротора

lл2 - коэф­фициент магнитной проводимости лобового рассеяния обмотки ко­роткозамкнутого ротора.

l д2 - коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки короткозамк­нутого ротора.

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора от деяния эффекта вытеснения тока:

;

х Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали´2ξ х´2
Пример 3.132 0.764 4.098
Расчет
Расчет

где x`2x - приведенное индуктивное сопротивление.

Ток ротора приближенно без учета воздействия насыщения :

;

I´2, A U1нф, В r1, Oм r´2ξ, Oм x 1, Oм x´ 2ξ, Oм
Пример 33.093 1.776 1.841 0,025 2.446 3.132
Расчет
Расчет

где r1 - активное сопротивление обмотки статора, x1=2.446Ом Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали - индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.

Учет воздействия насыщения на характеристики. При расчете воздействии характеристик прошлых режимов можно было не учесть воздействия насыщения, потому что токи в этих режимах относительно малы и потоки рассеяния не делают приметного паде­ния напряжения в стали зубцов. При увеличении скольжении выше критичного и в пусковых режимах токи Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали растут, и потоки рас­сеяния растут. Потому в расчетах задаются предполагаемой кратностью повышение тока, обусловленной уменьшением индук­тивного сопротивления из-за насыщения зубцовой зоны. Приблизительно для расчета пусковых режимов, принимают Кнас=1,1-1,4.

Средняя МДС обмотки, отнесенная к одному пазу об­мотки статора:

;

, А uпр а kоб1 Z Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали1 Z2 Fп.ср, А
Пример 33.093 0.95 2.188·103
Расчет
Расчет

где uп - число действенных проводников в пазу (п.2.2.6.),

а - число параллельных веток.

Коэффициент для определения фик­тивной индукции потока рассеяния в воздушном зазоре:

;

СN δ, м t1, м t2, м
Пример 0.858 0,0002 0,011 0,015
Расчет
Расчет

где d - зазор;

t1 и t2 - зубцовые деления статора и ротора.

Фиктивная Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали индукция потока рассеяния в воздушном зазоре:

;

СN δ, м Fп.ср, А Вфδ, Тл
Пример 0.858 0,0002 2.188·103 7.966
Расчет
Расчет

Коэффициент магнитной проводимости пазового рас­сеяния обмотки статора с учетом насыщения.

По приобретенному значению BFd и по таблице 46 находим отношение потока рассеяния при насыщении к сгустку рассеяния не насыщенной машины, характеризуемой Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали коэффициентом хδ:

;

с1 t1, м bш1, м хδ
Пример 5.139·10-3 0,011 0,0033 0.33
Расчет
Расчет

Вызванное насыщение от полей рассеяния уменьшение коэффициента проводимости рас­сеяния полузакрытого паза статора:

;

где hш1 - размер паза в штампе;

h1 - размер паза в свету с учетом припуска на сборку.

с1 h1, м bш1, м hш1, м
Пример 5.139·10-3 0,0016 0,0033 0.298 0,001
Расчет Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали
Расчет

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом насыщения:

;

λп1нас λп1 Δλп1нас
Пример 0.206 0.504 0.298
Расчет
Расчет

где lп1 - проводимость, рассчитанная без учета насыщения (п.2.6.17.).

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рас­сеяния обмотки статора с учетом воздействия насыщения:

;

λд1нас λд1 хδ
Пример 1.096 3.32 0.33
Расчет
Расчет

где lд1 - коэффициент Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали магнитной проводимости дифференциаль­ного рассеяния обмотки статора без учета воздействия насыщения.

Индуктивное сопротивление обмотки статора с учетом воздействия на­сыщения:

х1нас х1 λп1нас λд1нас λп1 λд1 λл1
Пример 1.206 2.446 0.206 1.096 0.504 3.32 1.154
Расчет
Расчет

где lл1 - коэффициент магнитной проводимости лобового рассея­ния обмотки статора без учета воздействия насыщения,

x1 - индуктивное Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали сопротивление фазы обмотки статора.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рас­сеяния обмотки ротора с учетом насыщения:

;

с2 t2, м bш2, м Хδ
Пример 9.503·10-3 0,015 0,001 0.33
Расчет
Расчет

Уменьшение коэффициента проводимости рассеяния паза ротора:

с2 hш2, м bш2, м
Пример 9.503·10-3 0,0005 0,001 0.452
Расчет
Расчет

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом насыщения:

;

λп2ξнас Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали λп2ξ Δλп2ξнас
Пример 0.265 0.188 0.452
Расчет
Расчет

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора с учетом воздействия насыщения:

;

λд2нас λд2 хδ
Пример 1.476 4.473 0.33
Расчет
Расчет

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом насыщения и вытеснения тока:

;

х'2нас х'2 λп2ξнас λд2нас λп2 λд2 λл2
Пример 1.339 4.098 0.265 1.476 1.762 4.473 0.44
Расчет
Расчет

Сопротивление Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали обоюдной индукции обмоток статора и ротора в пусковом режиме:

;

х12п, Ом х12, Ом Fц, А Fδ, А
Пример 148.633 81.123 688.755 375.918
Расчет
Расчет

где x12 - сопротивление обоюдной индукции обмоток ста­тора и ротора (п.2.8.1.); Fц - суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов) (п.2.5.16.);

Fd - магнитное напряжение зазора (п.2.5.7.).

Коэффициент с Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали1пнас.

;

с1пнас х1нас х12п
Пример 1.008 1.206 148.633
Расчет
Расчет

Активная составляющая сопротивления правой ветки Г-образной схемы замещения (см. рис.23 ).

;

с1пнас r1, Oм r'2ξ s aп
Пример 1.008 1.776 1.841 3.632
Расчет
Расчет

Реактивная составляющая сопротивления правой ветки Г - образной схемы замещения.

;

с1пнас x1нас, Oм x Потери в асинхронных машинах подразделяют на потери в стали'2ξнас bп
Пример 1.008 1.206 1.339 2.556
Расчет
Расчет

Ток в обмотке ротора.

;

I'2п U1нф, Oм ап bп
Пример 49.533 3.632 2.556
Расчет
Расчет

Ток в обмотке ротора с учетом коэффициента с1пнас.

;


potomu-chto-kakovi-misli-v-dushe-cheloveka-takov-i-on-pritchi-237.html
potomu-chto-pochti-vse-zabivaetsya-i-ne-ispolnyaetsya.html
potomu-govoryu-vam-vse-chego-ni-budete-prosit-v-molitve-verte-chto-poluchite-a-budet-vam.html