Проектирование двухскоростного двигателя (стр. 5 из 17)

Рэ1хх = m∙ I2μ∙r1 = 3∙4,1572 ∙1,044 = 54,123 Вт

Cosφx.x. = IХ.Х.а / IХ.Х. = 0,301 / 4,168 = 0,0722

1.11 Расчет рабочих характеристик для 2р=2

Параметры:

r12 =

= = 2,266 Ом

Х12 =

= - 3,18 = 34,28 Ом

С1 = 1 +

= 1+ = 1,093

Используем приближенную формулу, т.к.

< 10

γ=arctg

= arctg = <10

Активная составляющая тока синхронного холостого хода.

I0a =

= = 0,5108 А

а/ = с21 = 1,0932 = 1,195

а = с1 ∙ r1 = 1,093 ∙ 0,522 = 0,5705

b= с1(х1+с1х/2) = 1,093(3,18+1,093∙1,046) = 4,725 Ом

Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения.

Рст + Рмех = 283,135 + 199,544 = 482,679 Вт

Рассчитываем рабочие характеристики для скольжения 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,0275; 0,03. После построения уточнения значение номинального скольжения Sном = 0,0234.

Расчеты сведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

№ п/п	Расчетная формула	Размер ность	Скольжение S
			0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,0275	0,03	Sком = 0,0234
1	а/r/2/S	Ом	78,353	39,18	26,12	19,56	15,67	14,246	13,06	16,742
2	R = a+ а/r/2/S	Ом	78,89	39,714	26,654	20,124	16,205	14,78	13,594	17,276
3	X= b+ b/r/2/S	Ом	2,293	2,293	2,293	2,293	2,293	2,293	2,293	2,293
4	Z =	Ом	78,92	39,78	26,8	20,254	16,37	14,957	13,79	17,428
5	I//2 = U1ном/Z	А	2,79	5,53	8,209	10,862	13,44	14,709	15,954	12,623
6	Cosφ/2 = R/Z	-	0,9996	0,999	0,9946	0,9936	0,9899	0,9882	0,9858	0,9913
7	Sin φ/2 = X/Z	-	0,0291	0,058	0,0856	0,1132	0,1401	0,1533	0,1633	0,13157
8	I1a = I0a + I//2 cosφ/2	А	3,226	5,962	8,602	11,23	13,74	14,97	16,165	12,95
9	I1p = I0p + I//2 sinφ/2	А	5,954	6,194	6,576	7,103	7,756	8,13	8,526	7,534
10	I1 =	А	6,772	8,597	10,83	13,29	15,78	17,04	18,28	14,983
11	I/2 = c1 ∙I//2	А	2,878	5,705	8,468	11,204	13,863	15,172	16,457	13,021
12	Р1 = 3 ∙U1номI1a10-3	кВт	2,13	3,935	5,68	7,412	9,07	9,882	10,67	8,547
13	Pэ1 = 3∙ I21r1 ∙10-3	кВт	0,072	0,116	0,1837	0,2766	0,39	0,455	0,5233	0,3515
14	Pэ2 = 3∙(I/2)2r/2 ∙10-3	кВт	0,0092	0,036	0,0792	0,1387	0,2123	0,2543	0,2992	0,1873
15	Pдоб = 0,005 ∙Р1	кВт	0,01065	0,0198	0,0284	0,03706	0,04535	0,04941	0,05335	0,04274
16	∑Р = Рст+Рмех+Рэ12 + Рэ1+Рдоб.	кВт	0,5744	0,6544	0,7739	0,935	1,13025	1,2413	1,3584	1,0642
17	Р2 = Р1 - ∑Р	кВт	1,556	3,28	4,91	6,48	7,94	8,641	9,312	7,483
18	η = 1- ∑P / P1	-	0,7303	0,8337	0,864	0,874	0,8754	0,8744	0,8727	0,8755
19	Cos φ = I1a/ I1	-	0,4704	0,6935	0,7943	0,845	0,8708	0,8787	0,8843	0,8644

1.12 Расчет пусковых характеристик для 2р = 2

а) расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния).

Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока.

ξ = 2πhc

= 63,61hc = 63,61∙14,55∙10-3 = 0,9255

hc = hn2 – (hШ2 +h/Ш) = 15,3 –(0,75+0) = 14,55 мм

по рис. 9.57 для ξ = 0,9255 находим φ= 0,89∙ξ4, т.к. ξ<1

r/a = rc = 82,95∙10-6 Ом

φ= 0,89∙0,92554 = 0,65306

Глубина проникновения тока

hr =

= = 8,8 мм

КД = φ/ = 0,96 (по рис. 9.58 для ξ = 0,9255 φ/ = 0,96)

так как (0,5∙9,1) ≤ 8,8 ≤ (6,6 +9,1∙0,5)

qr =

= = 68,05 мм2

br = b1 -

= 9,1 - = 7,62

Кr = qc / qr = 103,15 / 68,05 = 1,516

КR = 1+

= 1+ = 1,361

r2 = 118,6∙10-6 Ом; rс = 82,95 ∙10-6 Ом;

r/2ξ = КR∙ r/2 = 1,361∙0,3682 = 0,5011Ом

Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока. (по рис. 9.58) для ξ = 0,9255 φ/ = КД = 0,96

Кх =

= = 0,9926

λn2ξ = λn2- Δλn2 ξ= 1,2376-0,029506 = 1,208

Δλn2 ξ= λ/n2 (1-КД) = [

] (1-КД) = [ ] (1-0,96) = 0,029506

Х/2ξ = Х/2 ∙Кх = 1,046 ∙ 0,9926 = 1,03826

Пусковые параметры

Х12n = Kμ ∙ X12 = 1,463∙36,316 = 53,13

Х12 =

-Х1 = -1,144 = 36,316

С1n = 1+

= 1+ = 1,0215

Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока для S= 1

Rn = r1 +c1n∙r/2ξ / S = 0,522 +1,0215∙0,5011/1 = 1,034

Хn = X1+c1n∙ X/2ξ= 1,144+1,0215∙1,03826 = 2,2046

I/2n =

= = 90,35 А

I1n = I/2

= 90,35 = 92,135

Результаты расчетов для S= 1 и других скольжений сведены в табл. 1.2., 1.3

Таблица 1.2

№ п/п	Расчетная формула	Раз-мер-ность	Скольжение S
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	Sком = 0,3449
1	ξ=2πhc	-	0,9255	0,828	0,6544	0,41	0,2927	0,5435
2	φ (ξ)	-	0,65306	0,4183	0,1633	0,0261	0,0065	0,0777
3	hr =hc / (1+φ)	мм	8,8	10,26	12,51	14,18	14,456	13,501
4	Kr = qc /qr	-	1,516	1,31	1,097	1	1	1,0314
5	KR = 1 + ( Kr -1)	-	1,361	1,217	1,068	1	1	1,022
6	r/2ξ = KR ∙r/2	Ом	0,5011	0,4481	0,3932	0,3682	0,3682	0,3763
7	KД = φ/(ξ)	-	0,96	0,965	0,97	0,98	0,99	0,975
8	λn2ξ = λn2 – Δλn2ξ	-	1,21	1,212	1,2155	1,223	1,2302	1,21916
9	Kx = Σλ2ξ/Σλ2	-	0,9926	0,9936	0,9944	0,9963	0,9981	0,99536
10	X/2ξ = Kx ∙ X/2	Ом	1,0383	1,039	1,04	1,042	1,044	1,041
11	Rn = r1 +c1n	Ом	1,034	1,094	1,3254	2,403	4,283	1,6365
12	Xn = x1 + c1n∙x/2ξ	Ом	2,2046	2,20534	2,20636	2,2084	2,21045	2,2074
13	I/2n =	А	90,35	89,363	85,475	67,415	45,644	80,062
14	I1n=I/2n	А	92,135	91,131	87,176	68,804	46,682	81,67

Таблица 1.3

№ п/п	Расчетная формула	размерность	Скольжение S
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	Sком = 0,3449
1	Кнас =	-	1,3	1,25	1,2	1,15	1,1	1,18
2	Fn cp = 0,7	2524,985	2401,414	2205,307	1668,02	1082,513	2031,587
3	В= Fn ∙cp∙10-6/(1,6∙δ∙Cn)	Тл	3,33	3,17	2,908	2,2	1,43	2,68
4	Kδ = f (Bфδ)	-	0,66	0,7	0,74	0,85	0,93	0,78
5	С1 = (tz1 –bш1)(1-Кδ)	мм	3,638	3,21	2,782	1,605	0,749	2,354
6	λn1нас = λn1 – Δλn1нас	-	0,7442	0,7623	0,7824	0,8505	0,9168	0,8047
7	λД1нас = Кδ ∙ λД1	-	1,679	1,781	1,883	2,162	2,366	1,984
8	X1нас = x1 Σλ1нас/Σλ1	Ом	0,8452	0,8774	0,9101	1,0035	1,076	0,9434
9	С1nнас = 1+ Х1нас/Х12n	-	1,016	1,0165	1,01713	1,0189	1,0203	1,01776
10	С2 = (tz2 –bш2)(1-Кδ)	мм	5,862	5,172	4,482	2,586	1,207	3,793
11	λn2насξ = λn2ξ – Δλn2нас	-	0,8119	0,8244	0,8409	0,9066	1,0072	0,8609
12	λД2нас = Кδ ∙ λД2	-	1,716	1,82	1,924	2,21	2,418	2,028
13	X/2насξ = X/2 ΣХ2насξ/ Σλ2	Ом	0,7015	0,7321	0,7638	0,8563	0,9375	0,7964
14	Rnнас = r1 +c1n нас r/2ξ/S	Ом	1,031	1,091	1,322	2,398	4,279	1,632
15	Xnнас= X1нас+ С1nнас∙ X/2насξ	Ом	1,558	1,622	1,687	1,876	2,0325	1,754
16	I/2нас = U1/	А	117,754	112,552	102,646	72,262	46,445	91,816
17	I1nнас= I/2нас	А	119,32	1144,127	104,152	73,496	47,407	93,233
18	К/нас = I1нас / I1n	-	1,29	1,25	1,195	1,068	1,0155	1,1416
19	I1* = I1нас / I1ном	-	7,965	7,62	6,953	5	3,165	6,224
20	M* = ( )2KR ∙	2,605	2,66	3,106	3,603	2,977	3,45

1.13 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения полей рассеяния для 2р= 2