Расчёт потерь.

21. Потери в стали основные ([1], стр. 206):

,

где - удельные потери в стали ([1], стр. 206, табл. 6-24); для марки стали 2013 ,

- показатель степени ([1], стр. 206, табл. 6-24); для марки стали 2013 ,

и - коэффициента, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов ([1], стр. 206); для двигателей мощностью меньше 250 кВт и ,

и - массы стали ярма и зубцов статора ([1], стр. 206):

, ,

где - удельная масса стали ([1], стр. 206);

- расчётная высота зубца статора,

21. Поверхностные потери в роторе ([1], стр. 207):

,

где - потери, приходящиеся на поверхности головок зубцов ротора ([1], стр. 207)

где - коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов ротора на удельные потери ([1], стр. 207);

- амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов ротора ([1], стр. 206),

,

где - коэффициент, зависящий от отношения ([1], стр. 207 рис. 6-41,а); для значения коэффициент ;

21. Пульсационные потери в зубцах ротора ([1], стр. 207):

,

где - амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении для зубцов ротора ([1], стр. 207),

- масса стали зубцов ротора ([1], стр. 208),

,

где - расчётная высота зубца ротора,

21. Сумма добавочных потерь в стали ротора ([1], стр. 208):

21. Полные потери в стали ([1], стр. 208):

21. Механические потери ([1], стр. 208):

,

где - коэффициент, определяемый для двигателей с ([1], стр. 208):

21. Добавочные потери при номинальном режиме ([1], стр. 209).

При нагрузке добавочные потери асинхронных двигателей возникают за счёт действия потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых распределения МДС обмоток статора и ротора и ряда других причин. В короткозамкнутых роторах, кроме того, возникают потери от поперечных токов, т.е. токов между стержнями, замыкающихся через листы сердечников ротора. ГОСТ устанавливает средние расчётные добавочные потери при номинальной нагрузке, равные 0,5% от номинальной мощности.

21. Холостой ход двигателя:

Ток холостого хода двигателя:

,

где - активная составляющая тока холостого хода ([1], стр. 209); принимают, что потери на трение и вентиляцию и потери в стали при холостом ходе двигателя такие же, как и при номинальном режиме,

- реактивная составляющая тока холостого хода;

,

где - электрические потери в статоре при холостом ходе ([1], стр. 209),

Коэффициент мощности при холостом ходе ([1], стр. 209):

Расчёт рабочих характеристик.

21. Рассчитаем активное и реактивное сопротивление, учитывающее потери в стали статора ([1], стр. 205).

Рис. 5

На рис. 5 приведена схема замещения асинхронной машины, где - главное сопротивление или сопротивление взаимной индукции. Активная составляющая этого сопротивления характеризует потери в стали, реактивная - потери на намагничивание.

Определим угол магнитных потерь ([1], стр. 210):

Т.к. , то реактивной составляющей тока можно пренебречь. Рассчитаем коэффициент по упрощенной формуле.

- коэффициент, равный отношению к при идеальном холостом ходе.

Определим - активная составляющая тока синхронного холостого хода ([1], стр. 211); - реактивная составляющая,

Определим коэффициенты , , и , необходимые для расчёта рабочих характеристик ([1], стр. 211).

Т.к. , то считаем по приближённым формулам:

Потери, не меняющиеся при изменении скольжения:

Номинальное скольжение можно предварительно взять ([1], стр. 210).

П

Табл. 1

роведём расчёт характеристик ([1], стр. 421, табл. 9.30), задаваясь значениями скольжений в диапазоне

Данные расчёта рабочих характеристик:

№ п/п	Расчётная формула	Еди-ница	Скольжение
			0,019	0,044	0,069	0,094	0,119	0,144
1		Ом	914,28	394,80	251,76	184,80	145,98	120,63	248,16
2		Ом	0	0	0	0	0	0	0
3		Ом	916,91	397,43	254,39	187,43	148,61	123,26	250,79
4		Ом	31,9	31,9	31,9	31,9	31,9	31,9	31,9
5		Ом	917,46	398,71	256,38	190,13	152	127,32	252,81
6		А	0,24	0,55	0,86	1,16	1,45	1,73	0,87
7		-	0,999	0,997	0,992	0,986	0,977	0,968	0,992
8		-	0,035	0,08	0,124	0,168	0,21	0,251	0,126
9		А	0,27	0,58	0,88	1,17	1,42	1,7	0,89
10		А	1,05	1,08	1,15	1,23	1,34	1,47	1,15
11		А	1,08	1,23	1,45	1,7	1,95	2,25	1,454
12		А	0,26	0,59	0,93	1,25	1,57	1,87	0,94
13		кВт	0,18	0,38	0,58	0,77	0,94	1,12	0,59
14		кВт	0,009	0,011	0,015	0,021	0,028	0,037	0,015
15		кВт	0,003	0,016	0,039	0,07	0,11	0,156	0,039
16		кВт	0,0021	0,0027	0,0037	0,0051	0,0067	0,0089	0,0037
17		кВт	0,034	0,05	0,078	0,116	0,165	0,222	0,078
18		кВт	0,146	0,33	0,502	0,654	0,775	0,898	0,512
19		-	0,811	0,868	0,866	0,849	0,824	0,802	0,868
20		-	0,25	0,472	0,607	0,688	0,728	0,756	0,612

Строим рабочие характеристики:

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Графики КПД и скольжения строятся из нуля, график коэффициента мощности – от значения , график - от .

График строится от

Для мощности двигателя 0,5 кВт уточняем значение скольжения по графику (рис. 8). Получилось значение . Для данного значения скольжения заполняем последний столбец таблицы 1.

Номинальные данные спроектированного двигателя:

, , , , ,