Расчет асинхронного двигателя серии 4А180S4У3

             

Потери , не меняющиеся при изменении  скольжения:

Принимаем и рассчитываем рабочие характеристики,

задаваясь скольжением S равным:

s=0,002; 0,008; 0,012; 0,016; 0,02; 0,024; 0,028

Результаты таблицы приведены  в таблице 1.

Характеристики представлены на рис.7

 

 

 

 

№	Расчетная формула	Единица измерения	Скольжение
			0,002	0,008	0,012	0,016	0,02	Sном= 0,024	0,028
1.		Ом	67,86	16,96	11,31	8,48	6,78	5,65	4,84
2.		Ом	0	0	0	0	0	0	0
3.		Ом	68,06	17,16	11,51	8,68	6,98	5,85	5,04
4.		Ом	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2
5.		Ом	68,07	17,2	11,57	8,76	7,08	5,97	5,18
6.		А	3,23	12,79	19,01	25,1	31,07	36,85	42,47
7.		-	0,999	0,997	0,994	0,99	0,985	0,979	0,973
8.		-	0,017	0,069	0,103	0,136	0,169	0,2	0,231
9.		А	4,88	13,41	19,55	25,51	31,26	36,73	41,98
10.		А	10,25	11,08	12,15	13,61	15,45	17,57	20,0
11.		А	11,35	17,39	23,01	28,91	34,86	40,7	46,5
12.		А	3,3	13,06	19,42	25,64	31,74	37,6	43,39
13.		кВт	3,22	8,85	12,9	16,83	20,63	24,242	27,7
14.		кВт	0,075	0,176	0,308	0,486	0,707	0,964	1,258
15.		кВт	0,004	0,066	0,147	0,256	0,392	0,55	0,734
16.		кВт	0,009	0,021	0,038	0,06	0,087	0,119	0,156
17.		кВт	0,752	0,927	1,157	1,466	1,85	2,297	2,812
18.		кВт	2,468	7,923	11,74	15,36	18,78	21,944	24,888
19.		-	0,76	0,89	0,91	0,912	0,91	0,905	0,898
20.		-	0,429	0,771	0,849	0,882	0,896	0,902	0,902

Таблица 1. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.7 Рабочие характеристики спроектированного двигателя

 

 

 

8.2 Расчет и построение круговой диаграммы.

Масштаб тока:

Масштаб мощности:

_{Ток синхронного  холостого хода :}  

где

8.3 После построения  круговой диаграммы рассчитаем рабочие характеристики при номинальном режиме

Ток статора:

Ток ротора:

_{Первичная мощность:}

Электромагнитная мощность:

 

Полезная мощность:

КПД:

Коэффициент мощности:

 

Скольжение двигателя:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчет пусковых  характеристик

 

9.1 Расчет пусковых характеристик. Рассчитываем точки характеристик,

       соответствующие скольжению S = 1.

Пусковые характеристики спроектированного двигателя представлены на рис.8.

Параметры с учетом вытеснения тока ( )

Для  [стр. 428, рис. 9.57, 1]

[стр.428, рис. 9.58, 1]

Активное сопротивление обмотки ротора:

где

    

Приведенное сопротивление ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока:

9.2 Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока:

9.4 Пусковые параметры

9.5 Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока для :

9.3 Учет влияния насыщения на параметры. Принимаем для S=1 коэффициент насыщения

 и 

[по рис. 9.61, с.432, 1 для ]

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

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

Индуктивное сопротивление  фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения:

 где

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

Для закрытых пазов ротора:

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

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

 где

Расчет токов и моментов:

Критическое скольжение определяем после расчета всех точек  пусковых характеристик (табл. 3) по средним значениям сопротивлений , соответствующим скольжениям :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока

№	Расчетная формула	Размерность	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,137
1.		-	1,5	1,35	1,06	0,67	0,47	0,557
2.		-	0,33	0,23	0,11	0,02	0,005	0,01
3.		мм	17,8	19,2	21,3	23,23	23,58	23,46
4.		-	1,24	1,15	1	1	1	1
5.		-	1,16	1,098	1	1	1	1
6.		Ом	0,15	0,16	0,13	0,13	0,13	0,13
7.		-	0,87	0,92	0,95	0,975	0,985	0,98
8.		-	2,86	2,91	2,94	2,973	2,984	2,979
9.		-	0,97	0,985	0,99	0,995	0,997	0,996
10.		Ом	0,68	0,689	0,693	0,696	0,698	0,697
11.		Ом	0,34	0,396	0,457	0,853	1,51	1,156
12.		Ом	1,14	1,158	1,162	1,165	1,167	1,166
13.		А	186,4	179,7	176,1	152,3	115,3	134
14.		А	190,5	183,8	180,1	155,8	118,1	137,2

 

Для расчета других точек  характеристики зададимся  , уменьшенным в зависимости от тока (см.табл. 2):

 

Таблица 3. Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

№	Расчетная формула	Размерность	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	0,137
1.		-	1,4	1,3	1,2	1,1	1,05	1,069
2.		А	4175	3740	3383	2682	1941	2295
3.		Тл	5,6	4,97	4,5	3,56	2,58	3,05
4.		-	0,42	0,48	0,52	0,64	0,79	0,72
5.		мм	5,6	5	4,6	3,5	2	2,7
6.		-	1,09	1,108	1,121	1,162	1,237	1,198
7.		-	0,69	0,792	0,858	1,056	1,303	1,188
8.		Ом	0,32	0,335	0,344	0,37	0,404	0,388
9.		-	1,0102	1,0107	1,011	1,0118	1,0129	1,012
10.		мм	8,9	8	7,4	5,5	3,2	4,3
11.		-	2,29	2,348	2,385	2,449	2,53	2,484
12.		-	0,97	1,113	1,206	1,484	1,832	1,67
13.		Ом	0,45	0,483	0,498	0,537	0,587	0,563
14.		Ом	0,34	0,396	0,456	0,85	1,508	1,154
15.		Ом	0,77	0,823	0,847	0,913	0,998	0,957
		А	261,9	241	228,7	176,4	121,7	146,7
		А	265,7	244,7	232,4	179,5	124,1	149
		-	1,39	1,33	1,29	1,15	1,05	1,086
		-	6,52	6,1	5,74	4,54	3,15	3,66
		-	1,35	1,39	1,77	2,64	2,51	2,66

 

 

Рис. 8 Пусковые характеристики

 

 

 

 

 

 

10. Тепловой расчет

 

10.1 Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя.

10.2 Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:

где

10.3 Перепад температуры по толщине  изоляции лобовых частей:

10.4 Повышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины:

10.5 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины:

10.6 Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:

Среднее превышение температуры  обмотки статора над температурой окружающей среды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Расчет вентиляции

 

11.1 Расчет вентиляции, требуемый для охлаждение расходов воздуха:

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Проектирование электрических  машин: Учеб. для вузов / П79 И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: Высш.шк., 2002. – 757 с.: ил.

2. Методические указания  к выполнению курсового проекта  по электрическим машинам. №11, 1990г. (№128, 1984).