РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО РЕЖИМА
6.1. Определяем активное сопротивление фазы обмотки статора
, (6.1)
где r – удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура =115°С, для меди r =24,4 × 10-9Ом×м;
L1 – общая длина эффективных проводников фазы обмотки:
(6.2)
где lср – средняя длина витка обмотки
(6.3)
где lп1 – длина пазовой части обмотки, ;
lл1 – длина лобовой части обмотки:
, (6.4)
где B – длины вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сердечника в корпус, берем B=0,01м;
Kл – коэффициент, по табл. 6-19 [1], для 2p=4, определяем Kл=1,55;
bкт – средняя ширина катушки:
(6.5)
Относительное значение:
(6.6)
6.2. Определяем активное сопротивление фазы обмотки ротора
, (6.7)
где rс – сопротивления стержня ротора:
, (6.8)
где rс – удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура =115°С, для алюминия rс=48,8 × 10-9Ом×м;
lс – полная длина стержня, ;
kг – коэффициент увеличения активного сопротивления стержня от действия эффекта вытеснения тока; при расчете рабочих режимов в пределах изменения скольжения от холостого хода до номинального принимаем kг=l.
rкл – сопротивление короткозамыкающего кольца:
(6.9)
где rкл – удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, для класса нагревостойкости изоляции F расчетная температура =115°С, для алюминия rкл=48,8 × 10-9Ом×м;
Приведем r2 к числу витков обмотки статора:
(6.10)
Относительное значение:
(6.11)
6.3. Определяем индуктивное сопротивление фазы обмотки статора
, (6.12)
где lп1 – коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния фазных обмоток, по табл. 6-22 [1]
, (6.13)
где h3 – высота участка паза, занимаемого обмоткой, h3= h1=0,0238м;
k’b – коэффициент, зависящий от относительного укорочения:
(6.14)
;
kb – коэффициент:
(6.15)
;
h2 – высота участка паза, свободного от обмотки, h2=0;
h1 – высота клиновидной части паза, h1= h1=0,0031м;
lл1 – коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
(6.16)
lд1 – Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
(6.17)
где x – коэффициент:
, (6.18)
где bск – коэффициент скоса, выраженный в долях зубцового деления ротора:
(6.19)
k’ск – коэффициент, зависящий от относительного скоса пазов и отношения t2/t1, t2/t1=0,0195/0,0155=1,26, по рис. 6-39, д [1], k’ск=1,95.
Учет скоса пазов:
, (6.20)
где sск – скос пазов в линейных размерах:
(6.21)
Относительное значение:
(6.22)
6.4. Определяем индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора
, (6.23)
где lп2 – коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки фазного ротора, по табл. 6-23 и рис. 6-40, а [1]:
, (6.24)
где kд – коэффициент, для рабочего режима kд=1.
lл2 – коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
, (6.25)
где D – коэффициент приведения токов в кольце к току в стержне:
(6.26)
lд2 – Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
, (6.27)
где x – коэффициент:
, (6.28)
где Dz – коэффициент, по рис. 6-39, а [1], в зависимости от отношений bш/t=0,0015/0,0195=0,08; bш/d=0,0015/0,0007=2,14: Dz=0,2.
Приведем x2 к числу витков обмотки статора:
(6.29)
Учет скоса пазов:
(6.30)
Относительное значение:
(6.31)
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ
7.1. Определим основные потери в стали
, (7.1)
где p1,0/50 – удельные потери, по табл. 6-24 [1], для стали 2013 p1,0/50=2,6Вт/кг;
b – показатель степени, по табл. 6-24 [1], для стали 2013 b=1,5;
kда и kдz – коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов. Для машины мощностью меньше 250 кВт принимаем kда=1,6 и kдz=1,8;
mа и mz1 – масса стали ярма и зубцов статора
, (7.2)
где gс – удельная масса стали, принимаем gс=7,8×103кг/м3.
(7.3)
7.2. Определяем поверхностные потери в роторе
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов и ротора:
, (7.4)
где b02 – коэффициент, зависящий от соотношения ширины шлицов пазов статора к воздушному зазору, bш1/d=0,0037/0,0007=5,3, b02=0,3.
Удельные поверхностные потери:
, (7.5)
где k02 – коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери, принимаем k02=1,6;
Поверхностные потери в роторе:
(7.6)
7.3. Определяем пульсационные потери в зубцах ротора
Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов:
(7.7)
Масса стали зубцов ротора:
(7.8)
Пульсационные потери в зубцах ротора:
(7.9)
7.4. Определяем сумму добавочных потерь в стали
(7.10)
7.5. Определяем полные потери в стали
(7.11)
7.6. Находим механические потери
, (7.12)
где Kт – коэффициент, для двигателей с 2p=4: Kт=1,3×(1–Da).
7.7. Определяем добавочные потери при номинальном режиме
(7.13)
7.8. Определяем ток холостого хода
, (7.14)
где Iхх.а – активная составляющая тока холостого хода:
(7.15)
где Pэ1хх – электрические потери в статоре при холостом ходе:
(7.16)
Iхх.р – реактивная составляющая тока холостого хода, принимается Iхх.р = Im =11,1А.
7.9. Определяем коэффициент мощности при холостом ходе
(7.17)