b_ст = 3,8 — по п. 30 расчета; S_cт = 1,7 • 10^-3 м — по табл. 9.25;

по (9.142)

= 1,1;

В_с = 0,05;

по (9.147)

= 0,2 м.

По (9.150)

r'₂ =v₁₂ r₂ = 8,24 • 0,0106 = 0,0873 Ом,

где по (9.151)

v₁₂ = = 8,24;

r'_2* = r'₂ = 0,033.

46. Вылет лобовых частей обмотки ротора по (9.146)

l_выл = l_выл = К_л b_кт + B_c = 0,23 • 0,2 + 0,05 = 0,096 м,

где по (9.143)

= 0,5 • 1,1 • 0,42 = 0,23

(b_кт2, В_с, К_л2 и m — по п. 45 расчета).

Индуктивное сопротивление обмотки статора

47. По табл. 9.26 и рис. 9.50, б

= =1,65;

по рис. 9.76, а с учетом данных табл. 3.9

h₀ = 1 + = 1,4 мм;

h_к = 3 мм; h₁ =0,5 + = 0,7 мм;

h₂ = 35,2 - 2 • 0,7 = 33,8 мм; h_ш = 1 мм; b_ш = 5,3 мм; b_п = 9,8 мм;

по (9.156)

k'_β = 0,25(1 + 3β) = 0,25(1 + 3 • 0,833) = 0,875;

по (9.158)

k_β = 0,25(1 + 3 k'_β ) = 0,25(1 + 3 • 0,875) = 0,906.

48. По (9.159)

λ_л = 0,34 (l_л – 0,64 β τ ) = 0,34 (0,038 - 0,64 • 0,833 • 0,2225) = 1,57

0,19

(l_л1 = 0,338 м — по п. 43 расчета; l'_δ = 0,19 м).

49. По (9.160)

= 1,21

где по (9. 162)

ξ = 2 + 0,022 q² – k²_об(1 + Δz) = 0,0034 • 4² + 2 • 0,875 - 0,925² (1 + 0,11) = 0,855

(k" = 0,0034 — по рис. 9.51, в; Δ_z = 0,11 — по рис. 9.51, а для b_ш/δ = 5,3/0,9 = 5,89 и

b_ш/t_z1 = 5,3/18,54 = 0,29; k'_β — по п. 47 расчета).

50. По (9.152)

x₁ = 1,58 = 0,355.

x_1* = x₁ = 0,134.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

51. По табл. 9.26 и рис. 9.50, ж:

= 3,74

(по рис. 9.76, б с учетом данных табл. 3.11: h₀ = 0,5 + 2,2/2 = 1,6мм; h_к = 2,5 мм; h₁ =0,5 + 2,2/4 + + 0,15 = 1,2 мм; h₂ = 37,9 - 2 • 1,2 = 35,5 мм; h_ш = 1 мм; b_ш = 1,5 мм; b_п = 5,8 мм; k_β - k'_β = l).

52. По (9.159) коэффициент лобового рассеяния

λ_л = 0,34 (l_л – 0,64 β τ ) =0,34 (0,32 - 0,64•0,2225) = 1,43

( l_л2 = 0,32 — по п. 45 расчета).

53. По (9.160) коэффициент дифференциального рассеяния

= 1,83,

где по (9.163) для q₂ = 4

ξ = k'' + 2k''_β – k²_об(+ Δz) = 0,0215 • 4,5² + 2 • 0,63 – 0,955² = 1,46

(k''_β = 0,0215 — по рис. 9.51, в для β = 1; Δ_z = 0,01 — по рис. 9.51, а для b_ш/δ = 1,5/0,9 = 1 ,67 и b_ш/t_z2 = 1,5/16,41 = 0,09; k''_β = 0,63 — по рис. 9.51, г для c/d = 1/2 и β = 1).

54. Индуктивное сопротивление обмотки ротора по (9.174)

x₂ = 1,58 = 0,057 Ом

х'₂ = х₂ v₁₂ = 0,057 • 8,24 = 0,47,

где v₁₂ = 8,24 из п. 45 расчета;

x'_2* = x'₂ I_1ном / U_1ном = 0,47 • 143/380 = 0,177.

Расчет потерь

55. По (9.187)

Р_ст.осн = р_1,0/50 1,75(1,6 • 1,45² • 104,7 + 1,8 • 1,58² • 422) = 948,2 Вт

[из табл. 9.26 для стали марки 2312 р_1,0/50 = 1,75 Вт/кг; k_да = 1,6; k_дz = 1,8;

по (9.188)

m_a = π(D_a - h_a) h_a l_ст1 k_c1 γ_c = π(0,59 - 0,0433) • 0,0433 • 0,19 • 0,95 • 7,8 • 10³ = 104,7 кг,

h_a = 0,0433 м из п. 38 расчета;

по (9.189)

m_z1 = h_z1b_z1ср Z₁ l_ст1 k_c1 γ_c = 72 • 0,0392 • 10,63 • 10^-3 • 0,19 • 0,95 • 7,8• 10³ = 42,2 кг,

где

= 10,63 мм;

из п. 35 и 38 расчета В_a = 1,45 Тл, В_z1ср = 1,58 Тл].

56. По (9.194)

P_пов2 = р_пов2(t_z2 – b_Ш2)Z₂l_ст2 = 647,7(16,41 - 1,5) • 10^-3 • 81 • 0,19 = 154,8 Вт,

где по (9.192)

=0,5- 1,8''5 (0,336- 18.54)2 =674,

Р_пов2 = 0,5 k₀₂ 0,5 • 1,8 Вт/м²

[по (9.190 В₀₂ = β₀₂ k_δ B_δ = 0,33 • 1,21 • 0,842 = 0,336 Тл; по рис. 9.53, б для b_ш1/δ = 5,3/0,9 = 5,9 находим β₀₂ = 0,33].

57. По (9.200)

P_пул2 ≈ 0,11 = 516,1 Вт

[по (9.201)

m_z2 = Z₂ h_z2 b_z2ср l_ст2 k_c2 γ_c = 81 • 41,4 • 10^-3 • 0,00887 • 0,19 • 0,95 • 7,8 • 10³ = 41,88 кг,

где

= 8,87 мм;

по (9.196)

В_пул2 = = 0,147 Тл,

где γ₁ = 3,18 из п. 34 расчета; B_z2ср = 1,69 из п. 36 расчета].

58. По (9.202)

Р_ст.доб = P_пов1 + Р_пул1 + Р_пов2 + Р_пул2 = 154,8 + 516,1 = 670,9 Вт;

по (9.203)

Р_ст = Р_ст.осн + Р_ст.доб = 948,2 + 670,9 = 1619,1 Вт.

59. По (9.211)

Р_мех = 1,2 2 р τ³ (n_к +1,1) 10³ = 1,2 • 6 • 0,2225³ 11 10³ = 872,4 Вт.

60. По (9.214)

Р_тр.щ = К_тр ρ_щ S_щ υ_к = 0,16 • 20 • 10³ • 6 • 10^-3 • 10,47 = 201 Вт

(по табл. П 4.2 выбираем щетки МГ, для которых р_щ = 20 • 103 Па, J_ш.доп = 20 А/см², v_к.доп = 20 м/с; ΔU_щ = 0,2В, К_тр = 0,16).

61. Площадь щеток на одно кольцо

S'_щ = I₂/J_щ = 371/20 = 18,55 см²;

---

по табл. П 4.1 принимаем l_щ = 25 мм, b_щ = 20 мм; число щеток на одно кольцо

= 3,71 ≈ 4

Уточняем плотность тока под щеткой:

= 18,55 А/см²

Принимаем диаметр кольца D_к = 0,2 м, тогда линейная скорость кольца

= 10,47 м/с.

62. Сумма потерь

Р_ст + Р_мех + Р_тр.щ = 1,619 + 0,872 + 0,201 = 2,69 кВт.

Холостой ход

63. По (9.217)

= 30,2 А

[ I_х.х.р = I_μ = 30,1 А — из п. 42 расчета;

по (9.218)

I_х.х.а = = 2,54 А

где Р_э1х.х = 3r₁ = 3 • 30,1² • 0,0722 = 196,2 Вт = 0,2 кВт

(r₁ = 0,0722 из п.43 расчета)]

64. По (9.221)

cos φ_х.х = I_х.х.а/I_х.х = 2,54/30,2 = 0,084.

65. По (9.184)

r₁₂ = P_cт.осн / (m I²_μ) = = 0,349 Ом;

r_12* = r₁₂ I_1ном /U_1ном = 0,349 • 143/380 = 0,131.

66. По (9.185)

=380/30,1 • 0,353=12,27 Ом;

x_12* = x₁₂I_1ном/U_1ном = 12,27 • 143/380 = 4,6.

Расчет рабочих характеристик

67. По (9.223)

= 1,029.

По (9.227)

а = = 1,029² = 1,059; b' = 0; а = с₁r₁ = 1,029 • 0,0722 = 0,0743; b = с₁(х₁ + с₁x'₂) = 1,029(0,355 + +1,029 • 0,47) = 0,863.

По (9.226)

= 1 A.

Данные расчета рабочих характеристик для скольжении s = 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,03 и 0,04 сведены в таблицу 9.41. Номинальное скольжение s = 0,034 уточнено после построения характеристик (рис. 9.77).

Номинальные данные спроектирован­ного двигателя: Р₂ = 132 кВт; U₁ = 380/660 В; 2р = 6; η = 0,91; cos φ = 0,88.

Для расчета максимального момента определяем критическое скольжение:

= 0,107;

M_max* находим по 1—5-й и 11-й строкам табл. 9.41 для s = s_кр;

R = a + a' r'₂/s_кр = 0,0743 + 1,059/0,107 = 0,938 Ом;

Х = b + b' r'₂/s_кр = 0,863 Ом;

= 306,8 A.

Рис. 9.77. Рабочие характеристики спроектированного

двигателя с фаз­ным ротором

(Р_2ном=132 кВт, 2р = 6, U_ном = 380/660 В,

I_1ном=147 А, η_ном = 0,9; соs φ_ном = 0,88, s_ном = 0,034)

Т а б л и ц а 9.41. Расчет рабочих характеристик

асинхронного двигателя с фазным ротором

Р₂ = 132 кВт; U₁ = 380/660 В; 2р = 6; r₁ = 0,0722 Ом;

r'₂ = 0,0873 Ом; Р_ст + Р_мех + Р_тр.щ = 2,69 кВт; I_0а = 1 А;

I_0р = I_μ = 30,1 А; c₁ = 1,029; a' = 1,059;

а = 0,0726 Ом; b' = 0; b = 0,863 Ом

№ п/п	Расчетная формула	Раз-мер­ность	Скольжение
			0,005	0,01	0,015	0,02	0,03	0,04	Sном= =0,034
1		Ом	18,5	9,25	6,16	4,62	3,08	2,31	2,72
2		Ом	18,57	9,32	6,23	4,69	3,15	2,38	2,79
3	Х = b +	Ом				0,863
4		Ом	18,59	9,36	6,29	4,77	3,27	2,53	2,92
5		А	20,44	40,6	60,41	79,66	116,2	150,2	130,1
6		-	0,999	0,996	0,99	0,983	0,963	0,941	0,955
7		-	0,046	0,092	0,137	0,181	0,264	0,341	0,296
8		А	21,42	41,44	60,81	79,31	112,9	142,3	125,2
9		А	31,04	33,84	38,38	44,52	60,78	81,31	68,61
10		А	37,71	53,50	71,91	90,95	128,2	163,9	142,8
11		А	21,03	41,78	62,16	81,97	119,6	154,6	139,9
12	P1 = 3 U1номI1a 10 -3	кВт	24,42	47,24	69,32	90,41	128,7	162,2	142,7
13	Рэ1 = 3 I12 r1 10 -3	кВт	0,31	0,62	1,12	1,79	3,56	5,82	4,42
14	Рэ2 = 3 (I11) 2 r/2 10 -3	кВт	0,12	0,46	1,01	1,76	3,75	6,26	4,7
15	Рэ.щ = 3ΔUщI'2 10-3	кВт	0,04	0,07	0,11	0,14	0,21	0,27	0,23
16	Рдоб = 0,005 Р1	кВт	0,12	0,24	0,35	0,45	0,64	0,81	0,71
17	Σ Р	кВт	3,28	4,08	5,28	6,83	10,85	15,85	12,75
18	Р2 = Р1 - ∑Р	кВт	21,14	43,16	64,04	83,58	117,9	146,4	130
19	η = 1 - ∑Р/ P1	-	0,866	0,914	0,924	0,924	0,916	0,903	0,911
20	cos φ = I1a/I1	-	0,568	0,775	0,846	0,87	0,881	0,868	0,877

---

M_max* = = 1,67.

Для более точного определения s_кр и М_max следует построить зависимость М = f (s) для диапазона изменения s = 0,1..1 и при этом учесть влияние насыщения по­лями рассеяния головок зубцов на индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора по формулам § 9.13. Последовательность расчета зависимости М = f (s) с уче­том влияния насыщения показана в примере расчета асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Вывод: по техническим данным спроектированный двигатель удовлетворяет тре­бованиям ГОСТ и технического задания.

---

Смотрите также файлы

• Глава 11 Проектирование машин постоянного тока.doc

• Глава 12 Системы автоматизированного проектирования электрических машин.doc

• Обложка.doc

• Огавление.doc

• Предисловие.doc