Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 73
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ОмТак как при наличии вытеснения изменяется площадь поперечного сечения, занимаемая током, то изменяется и магнитная проводимость пазового рассеяния
где:
=0,5 - коэффициент, учитывающий уменьшение проводимости пазового рассеяния при вытеснении тока, определяемый по (1, рис.21).Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора:
Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом вытеснения тока
Приведенное индуктивное сопротивление ротора
ОмПараметры схемы замещения
Ом;
Ом;
Ом;
Ом.Приведенное активное сопротивление короткого замыкания
ОмПриведенное индуктивное сопротивление короткого замыкания
ОмПриведенное полное сопротивление короткого замыкания
ОмПри пуске двигателя начальный пусковой ток превышает номинальный в 4…7 раз, поэтому поток рассеяния статора и ротора увеличивается и возникает насыщение путей от потоков пазового рассеяния, вызывающее существенное уменьшение индуктивных сопротивлений статора и ротора.
Для учета насыщения путей от потоков рассеяния магнитные проводимости статора и ротора подразделяются на две группы. К первой группе относятся проводимости, зависящие от насыщения, т.е. переменные: составляющие проводимости рассеяния клиновой части и шлица пазов статора и ротора, мостиков закрытых пазов ротора, проводимости дифференциального рассеяния статора и ротора.
Ко второй группе относятся проводимости, не зависящие от насыщения, т.е. постоянные: проводимости рассеяния пазов статора и ротора за вычетом клиновой части шлица, мостиков закрытых пазов, проводимости лобовых частей и скоса пазов.
Составляющие, зависящие от насыщения, т.е. переменные:
а) пазовой проводимости рассеяния статора
где
- коэффициент, определяемый по (1, рис. 20);б) пазовой проводимости рассеяния ротора
- для грушевидного закрытого паза;в) составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора, зависящая от насыщения
;г) составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора, зависящая от насыщения
.Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения:
Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, не зависящее от насыщения
Расчетный ток ротора при пуске с учетом вытеснения тока в обмотке ротора и насыщения от полей рассеяния
Расчетные параметры схемы замещения при пуске с учетом вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния:
полное сопротивление:
Оминдуктивное сопротивление:
ОмАктивная составляющая тока статора при пуске:
.Реактивная составляющая тока статора при пуске:
Фазный ток статора при пуске:
.
Кратность пускового тока:
Кратность пускового момента
где:
- полезная мощность (Вт),
.9. Максимальный момент
Отношение максимального момента к номинальному, т. е. перегрузочная способность двигателя, должно быть не менее регламентированного ГОСТ 19523-74. При максимальном моменте ток двигателя превышает номинальный в 2...3 раза, поэтому необходимо учитывать насыщение магнитной системы от потоков рассеяния, т.к. в противном случае значение максимального момента будет заниженным. Вытеснением тока при
можно пренебречь, т.к. оно сравнительно невелико. Ход расчета максимального момента примерно таков, как и при расчете пускового момента. Также разделяют проводимости рассеяния на зависящие и не зависящие от насыщения.Индуктивное сопротивление (см.п.131), зависящее от насыщения
Индуктивное сопротивление, не зависящее от насыщения
Расчетный ток ротора при
с учетом насыщения
Сопротивление схемы замещения при максимальном моменте
Активная составляющая тока статора
Реактивная составляющая тока статора
Ток фазы статора при
Кратность максимального момента
Критическое скольжение
10. Тепловой расчет
При работе двигателя в нем возникают потери, которые выделяются в виде тепла и отводятся охлаждающим воздухом. Тепло, выделяющееся в машине, вызывает повышение температуры отдельных ее частей. Наиболее чувствительной к нагреву является изоляция обмоток машины. Повышение температуры обмотки на 10-12
выше допустимой сокращает срок службы изоляции вдвое. Поэтому очень важно правильно выбрать тепловой расчет машины.
На нагревание электрической машины влияет режим работы машины и температура охлаждающей среды. Поэтому вводится понятие перегрева θ или превышение температуры различных частей машины τ над температурой окружающей среды τохл , т.е.
Допустимый нагрев обмоток зависит от класса изоляции машины (при температуре охлаждающего воздуха + 400 С).
На стадии проектирования электрической машины расчётным путём определяют превышение температуры отдельных наиболее важных частей машины, и тем самым контролируют правильность выбранных электромагнитных нагрузок.
Тепловой расчёт машины может быть установившимся и неустановившимся. Для электрических машин общепромышленного применения, предназначенных для длительного режима работы, обычно производят расчет установившегося теплового режима. При расчёте нагрева для упрощения машину считают как однородное тело. В этом случае передача тепла в окружающую среду происходит путём теплопроводности и теплорассеяния с охлаждаемых поверхностей, а температура изменяется по экспоненциальному закону:
- при нагреве;
- при охлаждении машины;
- установившийся нагрев;- постоянная времени нагревания, т.е. время, в течение которого машина нагреется до установившейся температуры, если не будет передачи тепла в окружающую среду.При передаче тепла от источника тепла к окружающей среде происходит перепад температуры в активных частях машины, в толщине изоляции и между охлаждающими поверхностями и окружающей средой. Так как теплопроводность стали сердечника велика, то перепадом температуры в толще металла, обмотки и сердечника пренебрегают. Обычно ограничиваются определением среднего перегрева обмоток, т.е. считают, что температура обмоток в стали сердечника во всём объёме постоянна. В этом случае тепловой расчёт сводится к определению перепада температуры в пазовой изоляции и превышений температуры внешней поверхности статора и лобовых частей над температурой охлаждающего воздуха.
Температурный перепад по толщине изоляции
Проводники обмоток асинхронных двигателей имеют эмалевую изоляцию, а секции изолируются друг от друга и от паза, поэтому слой изоляции оказывается достаточно толстым. Теплопроводность изоляции весьма низка и не является одинаковой по толщине изоляции. Особенно отрицательную роль в тепловом режиме машины играют воздушные прослойки в пазовой изоляции, т.к. теплопроводность воздуха еще хуже, чем изоляции. Поэтому обмотки электрических машин, как правило, пропитывают компаундами в специальных вакуум-аппаратах, чтобы вытеснить воздух из изоляции и улучшить её теплопроводность. Для практических тепловых расчетов применяют на основании опытных данных значение эквивалентной удельной теплопроводности
, равное 16∙10-3 Вт/град·мм для изоляции класса F (компаундированной).Температурный перепад в пазовой изоляции определяется по формуле
где:
-коэффициент для приведения потерь в меди при расчетной температуре к максимально допустимой температуре. При изоляции класса F 
.П1 - периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения паза
статора, мм; для трапецеидальных полузакрытых пазов
;
односторонняя толщина изоляции в пазу статора, мм, принимаемая по (1, табл. 14).
эквивалентный коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушки из круглого провода, определяемый по (1, рис. 24). 
Вт/(мм·0С).Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
,где: α1 - коэффициент теплопроводности с поверхности сердечника статора, Вт/мм2 0С, выбирается по (1, рис.25);