Расчет трёхфазного асинхронного двигателя мощностью 30 кВт

М_max / М_ном.=((S_ном./ S_кр.)+(S_кр../S_ном.)+R_кр.) / (2+R_кр.), (3.27)

где R_кр. - критическое активное сопротивление, Ом;

R_кр.= (2Чr₁ЧS_кр.) / (c₁Чr₂'), (3.28)

R_кр.= (2Ч0,157Ч0,052)/(1,04Ч0,0593) = 0,265 Ом.

М_max / М_ном.= ((0,016/0,052)+(0,052/0,016)+ 0,265) / (2+0,265) = 1,92.

В таблице 3.1 приведены результаты расчета рабочих характеристик двигателя.

Рабочие характеристики двигателя представлены на рисунке 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты расчёта рабочих характеристик

4. РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ ПАРАМЕТРОВ

4.1 Активное сопротивление короткого замыкания при S=1 c учетом явления вытеснения тока

r_к.п'= с₁Чr₁+c₁²Чr_2п', (4.1)

r_к.п'=1,04Ч0,157+1,04²Ч0,1419 =0,317 Ом.

4.2 Составляющая коэффициента пазового рассеяния статора, зависящая от насыщения

л_п1пер.= [(3Чh_к1/b_п1'+2Чb_ш1)+(h_ш1/b_ш1)]Чk_в', (4.2)

л_п1пер. =[(3Ч1,8/6,6+2Ч3)+(0,8/3)]Ч0,88=0,605.

4.3 Переменная составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора

л_1пер.= л_п1пер.+ л_д1, (4.3)

л_1пер.=0,605+0,902=1,507.

4.4 Составляющая коэффициента пазового рассеяния ротора, зависящая от насыщения

л_п2пер. = (1,12Ч10³Чh_м2) / I_2, (4.4)

л_п2пер.= (1,12Ч10³Ч0,6)/ 510,338 =1,317.

4.5 Переменная составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора

л_2пер.= л_п2пер.+ л_д2, (4.5)

л_2пер.= 1,317 + 1,568 = 2,88.

4.6 Переменная составляющая индуктивного сопротивления короткого замыкания

х_пер.=((с₁Чх₁Чл_1пер.)/л₁ )+((c₁²Чх_2п'Чл_2пер.)/ л₂' ),(4.6)

х_пер.=((1,04Ч0,5873 Ч1,507)/6,05)+((1,04²Ч0,490Ч2,88)/ 4,778) = 0,471 Ом.

4.7 Постоянная составляющая индуктивного сопротивления короткого замыкания

х_пост.=с₁Чх₁Ч((л₁ - л_1пер. )/л₁) +c₁²Чх₂'Ч((л₂'- л_2пер. )/л₂), (4.7)

х_пост.= 1,04Ч0,5873 Ч((6,05- 1,507)/ 6,05)+1,04²Ч0,572 Ч((4,778 ?2,88)/ 4,778) = 0,705 Ом.

4.8 Индуктивное сопротивление короткого замыкания для пускового режима

х_к.п' ? х_пост.+ k_хЧх_пер., (4.8)

где k_х = 0,25 - так как пазы на роторе закрытые [1, с. 115];

х_к.п' ? 0,705+0,25Ч0,471=0,822 Ом.

4.9 Начальный пусковой ток

I_1п = U_1ном./v r_к.п'² + х_к.п'^2, (4.9)

I_1п=220/v0,317 ² + 0,822² =362,716 А.

Кратность пускового тока

I_1п / I_1ном.= 362,716/56,116 =6,46.

4.10 Начальный пусковой момент

М_п= (рЧm₁ЧI_1п²Чr_2п')/(2ЧрЧf₁),(4.10)

М_п=(3Ч3Ч362,716²Ч0,1419)/(2Ч3,14Ч50)=353,622 НЧм.

Кратность пускового момента

М_п / М_ном.= 353,622 / 299,543 = 1,182.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате электромагнитного расчета, расчёта рабочих характеристик и пусковых параметров асинхронного двигателя при Р_ном. = 30 кВт; U_ном. = 220 В; n_1ном. = 1000 об/мин были получены следующие параметры: I_1ном. = 56,116 А; n_2ном. = 985 об/мин; S_ном. = 1,6 %; КПД = 91,9%; cos_1ном. = 0,89.

Полученное значение КПД немного выше заданного, это связано с тем, что воздушный зазор между статором и ротором существенно влияет на технико-экономические показатели двигателя. При уменьшении зазора уменьшится намагничивающий ток статора, что способствует повышению КПД. Но стоит помнить, что слишком маленький воздушный зазор нежелателен потому, что снижается технологичность двигателя и повышается стоимость его изготовления из-за весьма жёстких допусков на изготовление деталей двигателя и на его сборку. Из этого следует, что к выбору воздушного зазора нельзя подходить однозначно. Величина воздушного зазора должна быть оптимальной.

Перегрузочная способность и пусковые параметры рассчитанного двигателя мало отличаются от заданных:

М_max / М_ном.= 1,92 (2);

М_п / М_ном. = 1,182 (1.2);

I_п / I_ном.= 6,46 (6.5).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

асинхронный электрический двигатель мощность

1. Кацман, М.М. Расчёт и конструирование электрических машин / М.М. Кацман. М.: Энергоатомиздат, 1984. 360 с.

2. Кацман, М.М. Электрические машины / М.М. Кацман. М.: Высшая школа, 2000. 460 с.

3. ГОСТ 19523?74. Двигатели трёхфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью от 0,06 кВт до 400 кВт.

4. ГОСТ 2105?79 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

5. ГОСТ 2109?73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

6. ГОСТ 2321?84 ЕСКД. Обозначения буквенные.

Размещено на Allbest.ru