Последовательность расчета необходимых параметров

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Расчет параметров проводим в такой последовательности:

Используя исходные данные и текущие значение заданной величины скольжения:

- вычисляем меняющееся активное сопротивление обмотки ротора,

а¹* R₂¹/S_,оно меняется в зависимости от изменения S;

- находим активное сопротивление ветви обмотки ротора в схеме замещения, R=а+а¹*R¹₂/S=0.19+1*0.12/0.005=24.19;

- определяем индуктивное сопротивление ветви обмотки ротора,

X=в=С₁*(X₁+С₁*X¹₂)=0.885 [ Ом];

- полное сопротивление указанной ветви находим по выражению Z=Ö R²+X²=Ö (24.39²+0.885²)=24.2;

- в соответствии с законом Ома находим текущее значение тока в фазе обмотки ротора по схеме, I₂¹¹=U_1фном/Z=220/24.2=9;

- вычисляем коэффициент мощности для рассматриваемой ветви ротора, Cosj¹₂= R/Z=24.19/24.2=0.99;

- находим Sinj¹₂= X/Z=0.885/24.2=0.0366;

- определяем активную составляющую тока в фазе обмотки статора,

I_1а= I_0а+I₂¹¹*Cosj¹₂=4.6+9*0.99=13.6 [ А];

- реактивную составляющую тока в фазе обмотки статора находим аналогично, I_1р= I_0р + I₂¹¹* Sinj¹₂ = 10+9*0.0366=10.3 [А];

- имея составляющие, находим текущее значение тока в фазе обмотки статора, I₁=Ö I_1а²+I_1р²= ;

- ток в фазе обмотки ротора приведен к обмотке статора,

I₂¹=С₁*I₂¹¹=1*9.09=9.09;

- активную мощность, потребляемую двигателем из сети, найдем по выражению Р₁=3*U_1фном*I_1а=3*220*13.6=8976 [кВт];

- электрические потери мощности в проводниках обмотки статора,

DР_э1 =3 I_1ф²* R₁= _;

- электрические потери мощности в проводниках обмотки ротора,

DР_э2 =3 I₂²* R₂¹= ;

- находим добавочные потери мощности в машине для режима, отличающегося от номинального,

DР_g=DР_g_ном(I_1ф/I_1фном)²= ;

- суммарные потери мощности при данной механической нагрузке на валу двигателя,

DР=DР_э₁+DР_э₂+DР_с₁+DР_мех+ DР_g=165.89+29.75+948.7+40.8+21.48=1206.62;

- вычисляем полезную механическую мощность на валу двигателя,

Р_2.=Р₁- å DР=8976-1206.62=7769.38 [Вт];

- находим текущий коэффициент полезного действия при преобразовании электрической энергии в механическую, h=1- å DР/ Р₁=1-3304.16/17173.2=0.808;

- вычисляем текущую частоту вращения ротора,

n₂=n₁(1-S)=750(1-0.005)=746.25;

- находим вращающий момент на валу машины,

М=9.55Р_2./n₂=9.55*7769.38/746.25=99.43;

- текущее значение коэффициента мощности в обмотке статора,

Cosj₁ =I_1а/I₁=13.6/17.06=0.797;

- заносим рассчитываемые параметры в табл. 8 для соответствующего текущего скольжения;

- по данным, приведенным в табл. 8 строим рабочие характеристики проектируемого двигателя, представленные на рис.18.

График зависимости

График зависимости

Расчет параметров для номинальной нагрузки на валу

Расчет ведем в указанной выше последовательности и вносим данные в табл.8 при S_ном=0.016 [Ом]; R ; X=0.885 [Ом];

[Ом];

I₂¹¹ [А];

Cosj¹₂ ;

Sinj¹₂ ;

I_1а [А];

I_1р [А];

I₁[А];

I₂¹ [А];

Р₁ [Вт];

DР_э1 [Вт];

DР_э₂ [Вт];

DР_g [Вт];

å DР [Вт]; Р₂= [ кВт];

h ;

n₂[мин^-1];

М [Н*м];

Cosj₁ .

После построения рабочих характеристик двигателя (рис.18) уточняем параметры двигателя при номинальной нагрузке на валу: Р_2ном=18 [кВт]; U_1фном=220 [В]; I_1фном=34 [А]; Cosj_1ном=0.92; h=90 %; S_ном=0.013;

М_ном=238.1 [Нм]; n₂=738 [мин^-1].

Расчет и построение пусковых характеристик двигателя

Пусковые свойства двигателя характеризуются начальным пусковым моментом и начальным пусковым током, которые зависят от соотношения параметров машины в момент пуска. На некотором интервале времени начальный пусковой момент снижается, важно знать минимум пускового момента. Пусковые характеристики – М=f(S) и I₁= f(S) строят при изменении скольжения от S=1 до S_ном, указывая на них характерные точки при S_кр. При 2р=8: отношение М_п/М_ном должно находиться в пределах от 2 до 2.2; отношение I_п/I_1фном- в пределах от 5 до 7.5.

Величину максимального вращающего момента на валу двигателя найдем из выражения:

М_макс [Н*м],

где w₁ [c^-1]; c₁=1; m₁=3; R₁=0, 19 [Ом]; X₁=0, 015 [Ом];

X¹₂=0.87 [Oм];

М_макс[Н*м].

Кратность максимального момента: l= М_макс/М_ном;

n₂ [мин^-1];

М_ном [Н*м];

l .

Начальный пусковой момент найдем из выражения: М_п [Нм]; кратность пускового момента:

Критическое скольжение:

S_к .

Вычислим величину текущего момента при S=0.5:

М [Н*м].

Можно строить кривую М=f(S), имея координаты точек: S= 1, М_п=530.8;

S=0.5, М=831.17; М_макс=1689, S_к=0.133; М_ном_, S_ном; S=0, М=0. Указанная кривая представлена на рис.19.

Для тех же значений скольжения находим величину тока в фазе обмотки статора. Приведенный пусковой ток в обмотке ротора найдем из выражения:

I₂¹

S_п=1; I₂_п¹= [А];

I_2п¹/I_2ном¹=234.61/34=6.9.

I_1п [А].

При S_к:

I_2к¹= [А];

I_1к [А].

При S=0 ток I_1ф=I₀=10 [А].

Находим ток при S=0.5:

I₂¹= [А];

I₁= I₀+ I₂¹=10+223.6=223.6 [А]. Можно строить кривую I₁= f(S), имея координаты: S=1; I₁_п=234.61; S=0.5, I₁=223.6; S_ном=0.013, I₁_фном=34; S=0, I₁₀=10 [А]. Указанная кривая представлена на рис.19.

График зависимости

6 ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ РАСЧЕТ

Выбор системы вентиляции

Для проектируемого двигателя принимаем искусственную вентиляцию, самовентиляцию. При этом охлаждение активных и конструктивных деталей машины производится потоком охлаждающего воздуха, всасываемым вентилятором, размещенным на роторе. Вытяжная система вентиляции обладает преимуществом перед нагнетательной системой в том, что в машину попадает холодный воздух; нет подогрева воздуха при прохождении его через вентилятор. Воздух поступает в машину через патрубок, движется вдоль оси машины, охлаждая поверхность статора и ротора. В двигателе с литой алюминиевой беличьей клеткой вентиляционные лопатки составляют одно целое с коротко замыкающими кольцами клеток.

Вентиляционный расчет определяет количество воздуха, которое необходимо прогонять через машину для поддерживания необходимой температуры деталей, и давление этого воздуха (его напор), обеспечивающее прохождение требуемого количества воздуха через воздуховоды. Подаваемый воздух должен отводить все потери мощности, выделяющиеся при работе двигателя и греющие детали конструкции.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒