Расчет основных элементов и характеристик асинхронного двигателя - Курсовая работа

7.1 Построение кривой , проходящей через точку с координатами , выполняем по упрощенной формуле Клосса 7.2 Построение кривой по полной формуле Клосса 7.3 Построение кривой через точку, соответствующую пусковому моменту, взятому из исходных паспортных данныхНоминальная частота вращения 970 об/мин Кратность пускового тока Число пазов статора 54 Число витков в катушке обмотки статора 10 Число параллельных ветвей фазы обмотки статора 2Для этого воспользуемся известными соотношениями из §§65-67, [1] и найдем: число пар полюсов ; число пазов на полюс и фазу ; Угол между соседними пазами (градусов электрических). На чертеже обмотки покажем все 54 пронумерованных пазов, а затем полностью, с учетом лобовых, межкатушечных и межгрупповых соединений, изобразим обмотку фазы А, а также укажем пазы, с которых начинается укладка обмотки фаз В и С. Т.к. то катушечные группы соединены последовательно-параллельно, и включены между собой сосредоточенным способом.Для определения порядка зубцовых гармоник воспользовались формулой (20-34) из [2]: , где k=1,2,3,4, ….где - число витков фазы обмотки статора, которое может быть определено по формуле (22-17) из [2]: витков; После этого рассчитываем амплитуду МДС, приходящуюся на один воздушный зазор: А витков, где - воздушный зазор, - коэффициент воздушного зазора.Амплитудное значение МДС фазы находим с помощью известного соотношения: отсюда А витков. МДС и ток намагничивания связаны выражением (22-19) из [2]: ;На основании исходных данных определяем:.3.3 Пусковой и критические моменты на валу: 3.4 Мощность, потребляемая двигателем из сети в номинальном режиме КВТ.Тогда линейный ток при соединении обмоток статора: А линейный ток при соединении обмоток статора: .Упрощенная Г-образная схема замещения получается при следующих допущениях: 1) пренебрегаем зависимостью сопротивлений активного и реактивного рассеяния ротора и реактивного рассеяния статора от скольжения, т.е. сопротивления , , считаются постоянными; 2) пренебрегаем активным и реактивным сопротивлениями статора в контуре намагничивания как составляющими малую часть от последовательно включенных с ними сопротивлений и контура намагничивания. В результате получается схема замещения, представленная на рис.1.Выражение для определения величины получаем из формулы (25-19), [2] с учетом допущения о том, что .Для получения величины воспользуемся формулой (25-6), [2] и подставим значения и , в результате чего получим равенство: В этом равенстве только одно неизвестное - сопротивление . Уравнение имеет 2 корня: Таким образом, возможны 2 значения , при которых характеристика проходит через точку с координатами - рис.2.Если вектор фазного напряжения направить на комплексной плоскости по оси вещественных чисел , то вектор может быть найден в виде: ;Построение КД начинаем с изображения векторов и , а также диаметра окружности.Рабочие характеристики, представляющие собой зависимости тока статора , электромагнитного момента , потребляемой мощности , КПД , коэффициента мощности , частоты вращения , скольжения от полезной мощности , строим в соответствии с теоретическим материалом, изложенным в §130 [1]. При определении этих зависимостей измеряем в диапазоне от холостого хода до максимальной полезной мощности . Значение всех параметров АД для заданных значений полезной мощности, найденные с помощью КД, записываются в таблицу 1. По данным таблицы все рабочие характеристики строим на одном графике в относительных единицах, приняв за базисные номинальные значения параметров АД (рис.3). При построении рабочих характеристик и проверке правильности построения КД выбираем следующую последовательность действий: 1.Расчет и построение зависимостей (рис.4) выполняется в относительных единицах в следующем порядке: 7.1 Построение кривой , проходящей через точку с координатами , выполняем по упрощенной формуле Клосса Для этого подставим в упрощенную формулу Клосса, приведенную в §126, [1], значения и , в результате чего после преобразований получаем уравнение: Решая это уравнения, получим 2 корня, выберем наибольшее значение корня . По табличным данным, а также с учетом того, что момент имеет место при = 0,125, строим зависимость . После подстановки этих значений в упрощенную формулу Клосса получается: . Далее, подставляя разные значения и занося их в таблицу 5, рассчитаем и построим кривую на том же графике, что и в п.7.2 и 7.1 Построенная кривая также дает большую погрешность, но уже в области нормальных режимов работы (при расчетное значение момента значительно меньше номинального значения).

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет основных параметров обмотки АД

2.1 Расчет и построение двухслойной статорной обмотки с оптимально укороченным шагом

2.2 Расчет обмоточных коэффициентов для 1-ой, 5-ой и 7-ой гармоник кругового вращающегося магнитного потока

2.3 Определение сильнейших гармоник зубцового порядка

2.4 Расчет величины потока вращающегося магнитного поля и амплитуд создающего его МДС

2.5 Определение величины тока статорной обмотки на холостом ходу АД

2.6 Сравнение амплитуды МДС 5-ой, 7-ой гармоник и сильнейшей гармоники зубцового порядка с амплитудой 1-ой гармоники

3. Расчет основных параметров АД

3.1 Скольжение в номинальном режиме

3.2 Номинальный момент на валу двигателя

3.3 Пусковой и критические моменты на валу: 3.4 Мощность, потребляемая двигателем из сети в номинальном режиме

3.5 Линейный ток АД в номинальном режиме

4. Расчет параметров упрощенной Г-образной схемы замещения АД

4.1 Расчет величины реактивного сопротивления короткого замыкания

4.2 Расчет величины активного сопротивления ротора

4.3 Расчет активного и реактивного сопротивлений контура намагничивания

5. Расчет и построение упрощенной круговой диаграммы

6. Построение рабочих характеристик

7. Расчет и построение зависимости момента АД от скольжения

1) Мезин Е.К. Судовые электрические машины. - Л. Судостроение, 1985. - 320 с.

2) Вольдек А.И. Электрические машины - 3-е изд., перераб. - Л.: Энергия, 1978. - 832 с.

3) Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов/под ред. И.П. Копылова. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 2002. - 757 с.

Размещено на .ru