ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 401
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния
λл = 0,34 (lл – 0,64 β τ ) (9.159)
где q и lл — число пазов на полюс и фазу и длина лобовой части витка обмотки; β = урасч / τ — укорочение шага обмотки, для которой проводится расчет, т. е. обмотки статора или фазного ротора.
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния для обмоток статора и фазного ротора
(9.160)
Значение коэффициента ξ зависит от числа q, укорочения шага обмотки и размерных соотношений зубцовых зон и воздушного зазора.
Ниже приводятся формулы, в которые при расчете ξ, для обмоток статора или ротора следует подставлять данные обмоток и зубцовых зон соответственно статора или ротора.
Для обмоток статора и ротора при q, выраженном целым числом (q ≥ 2), для обмотки с β = 1
ξ = 2 + 0,022 q2 – k2об(1 + Δz); (9.161)
при укороченном шаге обмотки (β < 1)
ξ = k''q2 + k'β – k2об(1 + Δz); (9.162)
при дробном (q ≥ 2)
ξ = k''q2 + 2k''β – k2об( + Δz); (9.163)
при дробном q, значение которого 1 < q < 2,
ξ = k''q2 + 2k''β – – k2об( + Δz); (9.164)
В этих формулах коэффициенты Δz, k', k" и k"β определяют по кривым, приведенным на рис. 9.51. Для определения k"β и k' необходимо найти дробную часть числа q, равную c/d (дробное число q = b + c/d, где b — целое число, c/d < 1 — дробная часть числа q), коэффициент k'β — по (9.156) или (9.157).
Индуктивное сопротивление обмотки фазного ротора, определенное по (9.152), должно быть приведено к числу витков обмотки статора:
х'2 = v12x2, (9.165)
где v12 — коэффициент приведения сопротивлений по (9.151).
9.10.3. Сопротивления обмоток двигателей с короткозамкнутыми роторами
Активное сопротивление фазы обмотки статора двигателя с короткозамкнутым ротором рассчитывается так же, как и для двигателя с фазным ротором.
Активное сопротивление фазы короткозамкнутого ротора определяется следующим образом. Как говорилось выше, за фазу обмотки, выполненной в виде беличьей клетки, принимают один стержень и два участка замыкающих колец (см. рис. 9,35). 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
Рис. 9.51. Коэффициенты к расчету проводимости
дифференциального рассеяния:
а — коэффициент Δz в зависимости от размерных соотношений bш/tz и bш/S;
б — коэффициент k' в зависимости от дробной части числа q;
в — коэффициент К' в зависимости от укорочения шага обмотки β;
г — коэффициент К''β в зависимости от укорочения шага обмотки β и дробной части числа q;
д — коэффициент k'ск в зависимости от соотношения tz2/tz1 и относительного скоса пазов βck
потерь в сопротивлении r2 от тока I2 и суммарных потерь в стержне и участках замыкающих колец соответственно от тока в стержне Ic и тока в замыкающем кольце Iкл реальной машины:
(9.166)
где Iс — ток в стержне ротора; Iкл — ток в замыкающих кольцах; rC — сопротивление стержня; rкл — сопротивление участка замыкающего кольца, заключенного между двумя соседними стержнями (см. рис. 9.35).
Ток Iс называют током ротора и в расчетах обозначают I2.
Учитывая, что
Iкл = Iс/Δ = I2 /Δ, (9.167)
где Δ = 2sin — (см. § 9.7), из (9.167), получаем
r2 = rс + 2 (9.168)
где
rc = ; (9.169)
rкл = (9.170)
В этих выражениях Iс — полная длина стержня, равная расстоянию между замыкающими кольцами, м; Dкл.ср — средний диаметр замыкающих колец, м (см. рис. 9.37):
Dкл.ср = D2 - hкл; (9.171)
qc — сечение стержня, м2; kr — коэффициент увеличения активного сопротивления стержня от действия эффекта вытеснения тока; при расчете рабочих режимов в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального для всех роторов принимают kr = 1; qкл — площадь поперечного сечения замыкающего кольца, м2; рс и ркл — соответственно удельные сопротивления материала стержня и замыкающих колец, Ом м, при расчетной температуре (см. табл. 5.1).
Сопротивление r2 для дальнейших расчетов должно быть приведено к числу витков первичной обмотки. Выражение коэффициента приведения для сопротивления фазы короткозамкнутого ротора получают, подставляя в (9.151) значения m2 = Z2, w2 = 1/2, kоб2 = 1 и учитывая влияние скоса пазов:
(9.172)
где коэффициент скоса пазов (по 3.17)
kск = 2 sin ;
Обычно значения βск выражают в долях зубцового деления ротора tz2. При скосе пазов ротора на одно зубцовое деление статора γck = π2p / Z1. В этом случае в двигателях с 2р = 2 из-за малости угла γck принимают kcк = 1.
Приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки короткозамкнутого ротора
r'2 = r2 v12. (9.173)
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором рассчитывается по той же формуле, что и для статора с фазными роторами, т. е.
x = 1,58 (9.174)
Входящий в формулу коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния λп определяют в зависимости от конфигурации пазов по формулам табл. 9.26.
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния λл определяется по (9.159).
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния λд1 определяют по формуле
(9.174а)
в которой ξ, находят следующим образом.
При открытых пазах статора и отсутствии скоса статора или ротора
(9.175)
При полузакрытых или полуоткрытых пазах статора с учетом скоса пазов
(9.176)
В этих формулах tz1 и tz2 — зубцовые деления статора и ротора; ΔZ определяют по кривой рис. 9.51, a, kβ определяют по (9.155) или (9.158); βcк = βcк/tz2 — скос пазов, выраженный в долях зубцового деления ротора. При отсутствии скоса пазов bск = 0; k'cк определяют по кривым рис. 9.51, д в зависимости от tz2/tz1 и βcк (при отсутствии скоса пазов — по кривой, соответствующей βск = 0).
Индуктивное сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора определяют по формуле
(9.177)
полученной после подстановки в (9.152) значений m2 = Z2 и q2 = 1/(2р) обмотки короткозамкнутого ротора и введения дополнительного слагаемого λск.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки короткозамкнутого ротора рассчитывают по приведенным в табл. 9.27 формулам в зависимости от конфигурации паза ротора (рис. 9.52).
Таблица 9.27. Расчетные формулы для определения коэффициентов
магнитной проводимости пазового рассеяния короткозамкнутых роторов
Рисунок | Расчетные формулы |
9.52, а | |
9.52,6 | |
9.52, в | |
9.52, г | |
9.52, д | |
При расчете номинального режима двигателя во всех формулах kд= 1.
При закрытых пазах ротора любой конфигурации (рис. 9.52, а—д) в расчетных формулах табл. 9.27 нужно при шлицах по рис. 9.52, е слагаемые hш /bш заменить на 0,3 + 1,12 • 106 , по рис. 9.52, ж — на hш/bш + 1,12 • 106 , где — толщина ферромагнитной перемычки над пазом, м; I2 — ток ротора, А.
Рис. 9.52. К расчету коэффициентов магнитной проводимости
пазового рассеяния короткозамкнутых роторов:
а — д — полузакрытые пазы; е, ж — закрытые пазы
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния рассчитывают в зависимости от размеров и расположения замыкающих колец обмотки по следующим формулам.
В роторах с литыми обмотками при замыкающих кольцах, прилегающих к торцам сердечника ротора (см. рис. 9.37, б), используют формулу
(9.178)
Если замыкающие кольца отставлены от торцов ротора (см. рис. 9.37, а), как, например, в обмотке, выполненной из медных или латунных стержней, впаянных в замыкающие кольца, расчет проводят по формуле
(9.179)
В этих формулах Dкл.ср — средний диаметр замыкающих колец по (9.171); Δ = 2 sin πρ/Z2 — коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне; hкл и bкл — средние высота и ширина колец (см. рис. 9.37); ; — по (9.154).
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки, короткозамкнутого ротора
(9.180)
где
(9.181)
ΔZ находят по кривым рис. 9.51, а.
Как видно из (9.181), при большом числе пазов ротора, приходящихся на пару полюсов: Z