Расчет токов с учётом изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.

Расчёт проводим для точек характеристик, соответствующих S=1; 0,8; 0,5; 0,2; 0,093, при этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с учётом влияния вытеснения тока. Данные расчёта сведены в табл. 3. Подробный расчёт приведён для S=1.

Принимаем k_нас = 1,4, тогда

средняя мдс обмотки, отнесённая к одному пазу обмотки статора:

 

F_п.ср. = = =

= 3582,1 А.

C_N = = 0,997.

 

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре:

 

B_Фd = (F_{п. ср.} /(1,6*d*С_N))*10^-6 = (3582,1*10^-6)/(1,6*0,5*10^-3*0,997) = 4,5 Тл.

B_Фd = 4,5 Тл Þ к_d = 0,52. [4, стр.219].

 

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения: с₁ = (t₁ - b_ш1)(1 - к_d) = (11 – 3,7)(1 - 0,52) = 3,5.

Dl_{п1 нас.} =((h_ш1 +0,58h_к)/b_ш1)(с₁/(с₁+1,5b_ш1)), где

h_к = h_п - h₁ = 25,2 – 23,1 = 2,1 мм.

Dl_{п1 нас.} = .

l_{п1 нас.} = l_п1 - Dl_{п1 нас.} = 1,643 - 0,232 = 1,411.

 

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учётом влияния насыщения: l_{д1 нас.} = l_д1*к_d = 1,63*0,52 = 0,85.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учётом влияния насыщения:

 

х_{1 нас.} = (х₁*ål_{1 нас.} )/ ål₁ = = 0,88 Ом.

 

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учётом влияния насыщения и вытеснения тока:

 

Dl_{п2. нас.} = (h_ш2/b_ш2)/(c₂/(с₂+b_ш2)), где

с₂ = (t₂ - b_ш2)(1 - к_d) = (13,5 - 1,5)(1 - 0,52) =6,24

Dl_{п2. нас.} = .

l_{п2x. нас.} = l_п2x - Dl_{п2. нас.} = 2,44 - 0,376 = 2,064.

 

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учётом влияния насыщения: l_{д2. нас.} = l_д2*к_d = 1,8*0,52 = 0,936.

Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учётом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения:

х’_{2x нас} = (х’₂*ål_{2x нас.} )/ ål₂ = = 0,902 Ом.

с_{1п. нас.} = 1 + х_{1 нас.} /х_{12 п} = 1+(0,88/56,07) = 1,016.

 

Проведем расчет токов и моментов.

 

R_{п нас.} = r₁ + c_{1п. нас.} *r’_2x/s = 0,498+1,016*0,39 = 0,894 Ом.

X_п.нас.=х_1нас + с_1п.нас.*х^’_2xнас. = 0,88 + 1,016*0,902 = 1,8 Ом.

I’_2нас.=U₁/(R_п.нас²+Х_п.нас²)^0,5= 380/(0,894²+1,8²)^0,5= 189,07 A.

I_1нас = I^¢_2нас = = 192,1 A.

 

Относительное значение: I_п* = = 5,91.

M_п* = = = 1,29.

к^’_нас. = I_{1 нас.} /I₁ = 192,1/152,3 = 1,26.

 

k’_нас. отличается от принятого k_нас. = 1,4 не более чем на 10%, что допустимо [4, стр.223].

 

Таблица 3. Расчёт пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учётом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния.

№ п/п	Параметр	Ед-ца	Скольжение
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	sкр=0,117
1	kнас	-	1,4	1,35	1,31	1,22	1,15	1,16
2	Fп. ср.	А	3582,1	3391	3136	2560	1911	2068
3	BФd =(Fп.ср.*10-6) / (1,6*d*CN)	Тл	1,66	4,25	3,93	3,21	2,4	2,6
4	кd = ¦(BФd)	-	0,52	0,55	0,59	0,68	0,8	0,77
5	с1 = (t1 - bш1)(1 - кd)	-	3,5	3,285	2,993	2,34	1,46	1,679
6	lп1 нас. = lп1 - Dlп1 нас.	-	0,232	0,223	0,21	0,18	0,125	0,139
7	lд1 нас. = кd *lд1	-	0,85	0,9	0,96	1,11	1,304	1,26
8	х1 нас. = х1*ål1 нас. / ål1	Ом	0,88	0,895	0,914	0,961	1,026	1,011
9	c1п. нас. = 1+х1 нас. / х12п	-	1,016	1,016	1,016	1,017	1,018	1,018
10	с2 = (t2 - bш2)(1 - кd)	-	6,24	5,4	4,92	3,84	2,4	2,76
11	lп2x нас. = lп2x - Dlп2 нас.	-	2,064	2,3	2,542	2,71	2,813	2,75
12	lд2 нас. = кd *lд2	-	0,936	0,99	1,062	1,224	1,44	1,386
13	х¢2x нас. = х¢2*ål2x нас. /ål2	Ом	0,902	0,978	1,06	1,147	1,23	1,19
14	Rп. нас. = r1+c1п. нас. *r¢2x/s	Ом	0,894	1,087	1,82	3,02	2,66	2,66
15	Xп.нас=х1нас.+с1п.нас.*х¢2xнас	Ом	1,8	1,89	1,99	2,13	2,28	2,22
16	I¢2нас=U1/(Rп.нас2+Хп.нас2)0,5	А	189,07	179,9	167,6	135,6	100,4	109,7
17	I1 нас=I¢2 нас* (Rп.нас2 + (Хп. нас + х12п) 2) 0,5/(c1п. нас*х12п)	А	192,1	183,1	170,8	138,5	102,8	112,1
18	k’нас. = I1 нас. /I1	-	1,26	1,23	1,2	1,11	1,05	1,06
19	I1 * = I1 нас. /I1 ном	-	5,91	5,63	5,26	4,26	3,16	3,45
20	М * = (I’2нас/I’2ном)2КR(sном/s)	-	1,29	1,34	1,54	2,22	2,34	2,39

 

Критическое скольжение определяем после расчёта всех точек пусковых характеристик (табл. 3) по средним значениям сопротивлений, соответствующим скольжениям

 

s = 0,2 ¸ 0,1: s_кр = r^¢_2x / (x_{1 нас.} /c_{1п нас.} +x^¢_{2x нас.} ) = 0,25(0,99/1,0175+1,19)=0,117; M_max* = 2,39.

 

Кратности пускового и максимального моментов и пускового тока спроектированного двигателя удовлетворяют требованиям ГОСТ и технического задания на курсовой проект.

________ - M_* = f (s)

__ __ __ - I_* = f (s)

Рис.6. Пусковые характеристики асинхронного двигателя.

 

Сравним данные расчетного двигателя с данными двигателя-аналога:

 

Вид двигателя sкр Iп* Мп* Мmax* Расчетный 0.117 5.91 1.29 2.39 Аналоговый 0.135 6.5 1.3 2.4

Моделирование двигателя в среде MatLab Power System Blockset

 

Рис.7. Схема пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в MatLab Power System Blockset.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: