Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

- для чего увеличивают число параллельных ветвей обмотки;

- какие приемы используются для получения синусоидальной формы протекающих в АД переменных процессов;

- физический смысл коэффициентов скоса, укорочения и распределения;

- потери в АД (постоянные, переменные, в стали, электрические, механические, добавочные);

- почему в расчетах нет потерь в стали ротора;

- к чему сводится тепловой и вентиляционный расчет АД;

- что является причиной повышения температуры АД;

- к чему может привести увеличение температуры АД больше допустимой;

- что такое классы изоляции и что они определяют;

- физический смысл всех элементов схемы замещения АМ;

- что называют круговой диаграммой АД;

- показать на круговой диаграмме все режимы работы асинхронной машины (короткого замыкания, двигательный режим, холостого хода, генераторный режим, режим электромагнитного тормоза);

- как определить по круговой диаграмме рабочие характеристики АД;

- что такое АМ с постоянными и переменными параметрами;

- как можно регулировать частоту вращения АД.

Вопросы, касающиеся взаимосвязей параметров АД:

- как отразится на работе реального АД включение его в сеть с повышенным или пониженным напряжением;

- как отразится на работе АД включение его в сеть с повышенной или пониженной частотой питания (> 50 или < 50 Гц) при номинальном напряжении;

- как повлияет на работу АД завышенный реальный воздушный зазор по отношению к расчетному;

- на какие параметры двигателя влияет отклонение длины пакета железа статора или ротора от расчетной;

- что изменится в двигателе, если изменить число витков в обмотке статора при тех же размерах магнитопровода.

Вопросы, касающиеся конструкции АД:

- что относится к главным размерам машины;

- от чего зависят главные размеры машины;

- основные конструктивные элементы АД, материалы, из которых они выполняются, и почему;

- особенности конструктивного исполнения статора, ротора, для чего применяется шихтовка сердечников;

- как закрепляются сердечники статора и ротора;

- конструкция подшипниковых узлов, как происходит температурная компенсация удлинения вала ротора;

- направление воздушных потоков охлаждения;

- клеммная коробка и электрическая схема выводов обмотки статора;

- что называют «беличьей клеткой» в АМ;

- как заземляется корпус двигателя.

Приложение 8

Основные обозначения

₁ - внутренний диаметр сердечника статора, мм;

- расчетная длина статора, мм;

- конструктивная длина сердечника статора, мм;

- высота оси машины, мм;

- количество вентиляционных каналов;

- ширина вентиляционных каналов, мм;

- число фаз статора;

- ЭДС обмотки фазы статора, В;

- ток фазы статора, А;

- номинальный ток статора, А;

- коэффициент формы кривой поля статора;

- частота тока в обмотке статора, Гц;

- число пар полюсов статора;

- синхронная частота вращения поля статора, об/мин;

- обмоточный коэффициент для основной гармоники ЭДС;

- число последовательно соединенных витков фазы обмотки;

- расчетный коэффициент полюсного перекрытия;

- полюсное деление, может измеряться в миллиметрах или в пазах;

- расчетная полюсная дуга, м;

- среднее значение магнитной индукции в зазоре, Тл;

- максимальное значение индукции в зазоре, Тл;

- предварительное значение коэффициента мощности;

- предварительное значение КПД двигателя;

- зубцовое деление статора, т. е. расстояние между осями двух соседних зубцов, измеренное по внутреннему диаметру статора, мм;

- высота спинки статора, мм;

- коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение ЭДС, обусловленное укорочением шага обмотки;

- коэффициент распределения обмотки переменного тока, учитывающий уменьшение ЭДС основной гармоники, обусловленное распределением обмотки в пазах;

- плотность тока в обмотке статора, А/мм²;

- количество элементарных проводов в одном эффективном;

, - припуски на штамповку, мм;

, - толщина изоляции в пазу по ширине и высоте, мм;

Ф - основной магнитный поток, Вб;

- шаг обмотки статора;

- удельное электрическое сопротивление меди или алюминия при расчётной рабочей температуре, Ом•м;

- коэффициент, дополнительно учитывающий влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния;

- расчётная мощность, кВ·А;

- номинальная мощность, кВ·А;

- наружный диаметр статора, мм;

- предварительное значение максимальной индукции в воздушном зазоре, Тл;

- коэффициент длины;

- воздушный зазор, мм;

- наружный диаметр сердечника ротора, мм;

- внутренний диаметр ротора, мм;

- число пазов на статоре;

- число пазов на роторе;

- зубцовое деление статора, мм;

- ширина зубца статора, мм;

- высота спинки статора, мм;

- высота зубца статора, мм;

- наименьшая ширина паза в штампе, мм;

- наибольшая ширина паза в штампе, мм;

- высота клиновой части, мм;

- высота паза занимаемого обмоткой, мм;

- зубцовое деление ротора, мм;

- ширина зубца ротора, мм;

- высота спинки ротора, мм;

- высота зубца ротора, мм;

- диаметр верхней части паза ротора, мм;

- диаметр нижней части паза ротора, мм;

- расстояние между центрами окружностей овального паза ротора, мм;

- площадь овального паза в штампе, мм³;

- число параллельных ветвей;

- число пазов на полюс и фазу;

- число эффективных проводников в пазу;

- число последовательных проводников обмотки статора;

- плотность тока в обмотке статора, Амм²;

- сечение эффективного проводника обмотки статора, мм²;

- площадь изоляции в пазу, мм²;

- площадь паза в свету, занимаемая обмоткой, мм²;

- коэффициент заполнения паза статора изолированными проводниками;

- среднее зубцовое деление, мм;

- средняя ширина катушки, мм;

- средняя длина витка обмотки статора, мм;

- средняя длина лобовой части катушки, мм;

- длина вылета лобовой части обмотки, мм;

- коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния;

- коэффициент воздушного зазора;

- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния;

- коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора;

- коэффициент магнитной проводимости рассеяния обмотки статора;

- индуктивное сопротивление рассеяния одной фазы обмотки статора, Ом;

- рабочий ток в стержне ротора, А;

- плотность тока в стержне ротора, Амм²;

- поперечное сечение короткозамыкающего кольца, мм²;

- высота короткозамыкающего кольца, мм;

- длина короткозамыкающего кольца, мм;

- средний диаметр короткозамыкающего кольца, мм;

- активное сопротивление стержня в рабочем режиме , приведенное к рабочей температуре 115^оС, Ом;

- активное сопротивление короткозамыкающих колец, Ом;

- активное сопротивление колец ротора, приведенное к току стержня, Ом;

- коэффициент приведения обмотки ротора к обмотке статора;

- активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора в рабочем режиме, Ом;

- коэффициент магнитной проводимости рассеяния пазов ротора в номинальном режиме;

- коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния;

- коэффициент магнитной проводимости рассеяния короткозамыкающих колец клетки ротора;

- коэффициент магнитной проводимости рассеяния обмотки ротора в номинальном режиме;

- индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора в номинальном режиме, Ом;

- индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное

к обмотке статора в номинальном режиме, Ом;

- магнитное напряжение воздушного зазора, А;

- магнитная индукция в зубце статора, Тл;

- коэффициент, учитывающий ответвление части магнитного потока в паз;

- магнитное напряжение зубцового слоя статора, А;

- магнитная индукция в зубце ротора, Тл;

- магнитное напряжение зубцового слоя ротора, А;

- коэффициент насыщения зубцового слоя статора или ротора;

- магнитная индукция в спинке статора, Тл;

- напряженность магнитного поля в спинке статора по таблице намагничивания спинки асинхроных двигателей, Ам;

- длина средней силовой линии в спинке статора, мм;

- магнитное напряжение в спинке статора, А;

- магнитная индукция в спинке ротора, Тл;

- напряженность магнитного поля в спинке ротора по таблице намагничивания спинки асинхроных двигателей, Ам;

- длина средней силовой линии в спинке ротора, мм;

- магнитное напряжение в спинке ротора, А;

- суммарная магнитодвижущая сила (МДС) на пару полюсов, А;

- коэффициент насыщения магнитной цепи двигателя;

- намагничивающий ток статора, А;

- главное индуктивное сопротивление обмотки статора, Ом;

- коэффициент магнитного рассеяния;

- основные магнитные потери в спинки статора, Вт;

- расчетная масса спинки ротора, кг;

- основные магнитные потери в зубцах статора, Вт;

- расчетная масса стали зубцового слоя, кг;

- основные магнитные потери, Вт;

- электрические потери в обмотке статора, Вт;

- электрические потери в обмотке ротора, Вт;

- механические потери, Вт;

- потери при номинальной нагрузке двигателя, Вт;

- суммарные потери, Вт;

- подводимая к двигателю мощность, Вт;

- КПД двигателя;

- расчетное сопротивление, Ом;

- полная механическая мощность, Вт;

- скольжение;

- активное эквивалентное сопротивление рабочей схемы замещения, Ом;

- индуктивное эквивалентное сопротивление рабочей схемы замещения, Ом;

- полное эквивалентное сопротивление рабочей схемы замещения, Ом;

- коэффициент мощности в рабочей цепи схемы размещения;

- полный ток в рабочей цепи схемы размещения, А;

- активная составляющая тока в рабочей цепи схемы размещения, А;

- реактивная составляющая тока в рабочей цепи схемы размещения, А;

- активная составляющая тока статора, А;

- реактивная составляющая тока статора, А;

- полный ток статора, А;

- коэффициент мощности в номинальном режиме;

- потребляемая двигателем мощность в номинальном режиме, Вт;

- электромагнитная мощность, Вт;

- номинальная частота вращения ротора, обмин;

- номинальный момент, Нм;

- критическое скольжение;

- перегрузочная способность двигателя;

- превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха двигателя, ^оС;

- перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора, ^оС;

- превышение температуры наружней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя, ^оС;

- перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки статора, ^оС;

- среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя, ^оС;

- условная поверхность охлаждения двигателя, мм²;

- суммарные потери, отводимые в воздух внутри двигателя, Вт;

- среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой охлаждающей среды, ^оС;

- среднее превышение температуры обмотки статора над температурой охлаждающей среды, ^оС.

Библиографический список

1. Проектирование электрических машин / Под ред. И. П. Копылова. М.: Высшая школа, 2002. 757 с.

2. Гольдберг О. Д. Проектирование электрических машин /

О. Д. Гольдберг, Я. С. Гурин, И. С. Свириденко. М.: Высшая школа, 2001. 430 с.

3. Кацман М. М. Расчет и конструирование электрических машин /

М. М. Кацман. М.: Энергоатомиздат, 1984. 360 с.

4. Копылов И. П. Электрические машины / И. П. Копылов М.: Логос, 2000. 607 с.

5. Кацман М. М. Электрические машины / М. М. Кацман М.: Высшая школа, 2001. 463 с.

Размещено на Allbest.ru

...