Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
F z2 =Hz2^z2'
где HZ2 определяется по кривой намагничивания. Определяется МДС спинки ротора:
Fj2=Ff J2Lj2,
где Lj2 = nD0.c0/2p; Dp.cp=Dp — 2hz2 — hj2; hj2 — высота~спинхи ротора; H12 — напряженность поля в спинке ротора. Величина h}2 определяется по формуле
h?=(D0 - 2/1 zl - Dt2)j2 - 2n0.J0.B?,
где ?),2 — внутренний диаметр ротора (отверстие под вал); пов — число рядов осевых вентиляционных каналов; с?0.в — диаметр осевого вентиляционного канала; при отсутствии вентиляционных каналов член 2п0 вс?о в/3 равен нулю.
Величина напряженности поля Н}2 определяется по индукции в спинке якоря
?/2=cpao-107(2S/2),
где Sj2=h]2k3cl2 — площадь поперечного сечения спинки ротора.
При расчете МДС спинки ротора двухполюсных машин принимается, что магнитный поток проходит также через вал двигателя, но индукция в ярме остается неизменной вдоль полюсного деления. Напряженность Н& определяется по основной кривой намагничивания. В связи с этим для спинки ротора двухполюсного двигателя принимается
hJ2=(D0-2hz2)/2, Ln = 2h?.
При расчете асинхронной машины величиной а, приходится задаваться. После выполнения расчета необходимо уточнить значение 0.1. Как показывают исследования, величина а, существенно зависит от насыщения зубцовых зон и спинок статора и ротора. Если обозначить отношения МДС зубцов и спинок МДС воздушного зазора коэффициентами
Kz = (FZi + Fz2)/Fs; Кт = (Fn -f Fn)IF8,
то для определения а, можно воспользоваться кривыми, приведенными на рис. 4.12.
От величины а, зависит и величина коэффициента формы кривой поля йф (рис. 4.13).
152
Суммарная МДС магнитной цепи Fs позволяет определить величину тока намагничивания (реактивную составляющую тока холостого хода)
I0n = IM PFiKm1W^k01), (4.54)
где т\ —число фаз обмотки статора. При т\ = Ъ
10т = 0,?П pF^xk0l). * (4.55)
После определения тока намагничивания производится проверка коэффициента рассеяния потока kao:
ha=10тХ'sll(U ф1 — 10тХл).
Рис. 412 Зависимости расчетного коэффициента полюсного перекрытия от относительного значения МДС спинок статора и ротора при различных относительных значениях МДС зуб-цовых зон
Рис. 413. Зависимость коэффициента ?ф от коэффициента а,
Если значения коэффициентов at, кф, ka расходятся с принятыми в начале расчета, то необходимо вновь произвести расчет магнитной цепи и намагничивающей составляющей первичного тока.
Ток холостого хода
^ = ГЦЛПа, (4.56)
где 10а=Р0/(m\U$\) —активная составляющая тока холостого хода, P0 — потери синхронного холостого хода, Р0 = Рсу + т\102Г\\ Ра — потери в стали [рассчитываются согласно (4.9)]. Коэффициент мощности синхронного холостого хода
cos Cp0=AWA)-
Коэффициент насыщения
¦ ^=FmJFs-
Составляющая намагничивающего тока на воздушный зазор (А)
'От,
IK-
Составляющая намагничивающего тока на сталь
1CT = 1Om(FsO —f^/Fji= fum(l— I/К).
§ 4.7. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МАГНИТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ
Для дальнейших расчетов асинхронной машины необходимо рассчитать и построить магнитную характеристику, которая представляет собой зависимость магнитной индукции воздушного зазора или ЭДС машины от намагничивающего тока
Вь=f {I1n) или Ел
-фі-
Рис 4 14. Характеристики на магничивающего контура ?фі =
=f(Im) И хт = ф(/т)
Для построения магнитной характеристики необходимо выполнить расчеты магнитной цепи также для нескольких значений индукции B0 или магнитного потока Фб помимо значений их для режима холостого хода двигателя.
Прежде всего целесообразно рассчитать магнитную цепь для номинального генераторного режима. В этом случае можно выбрать kE=l и поэтому
Ф8я==Ы/ф1/(4Аф*о1даф1/) =
= .7ф1/(4Аф*о1даф1/), (4.57) 58н=[Фан/(аЛт)1- 10*. (4.58)
МДС воздушного зазора, магнитные индукции в зубцах статора и ротора изменяются прямо пропорционально магнитной индукции воздушного зазора. Магнитные индукции в спинках статора и ротора зависят от расчетного значения коэффициента полюсного перекрытия:
?/i = ?;ioK/ai0)(?a/?ao); В]2=В]20 (а,/а,0) (?a/?ao),
где Вjio, В}2о, am — величины для режима холостого хода.
Подсчет МДС отдельных участков магнитной цепи и суммарной МДС на пару полюсов производится так же, как и для режима холостого хода.
Намагничивающий ток
Jm=JmOFnIFm.
154
Значение ЭДС ЕфХ для каждого значения Вб(Фе) определяется известным выражением
?ф1=4/еф/ео1^ф1/Фа. (4.59)
Для каждого значения 1т можно подсчитать индуктивное сопротивление цепи намагничивания
Xn = EnJIn. (4.60)
Кривые ЕфХ и Хт в зависимости от тока 1т представлены на рис. 4.14. Эти кривые характеризуют степень насыщения магнитной цепи машины. Точке холостого хода (рис. 4.1, б) генераторного режима при Ефі = Ефо соответствует значение тока намагничивания Im=Imu и значение индуктивного сопротивления цепи намагничивания Хт=Хт0. Кривые Ефи Xm = f(Im) используются при расчете характеристик машины в двигательном и генераторном режимах.
§ 4.8. ПОСТРОЕНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Для построения рабочих характеристик асинхронной машины удобнее всего воспользоваться круговой диаграммой, которая устанавливает связь между параметрами машины и ее выходными характеристиками.
