Файл: Девятая. Проектирование асинхронных машин.docx

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 q2k2об(1 + Δz); (9.161)
при укороченном шаге обмотки (β < 1)
ξ = k''q2 + k'βk2об(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''βk2об( + 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 = β/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