Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Активные и индуктивные сопротивления обмоток





Основные положения. Определение активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора – параметров схемы замещения асинхронной машины – необходимо для расчета режима х. х., номинальных параметров, рабочих и пусковых характеристик, а также построения круговых диаграмм.

Активные сопротивления рассчитывают для температуры 200С, а при определении потерь их приводят к стандартной рабочей температуре по ГОСТ 183, как указано в § 4-2, путем умножения их на коэффициент тТ.

При расчете индуктивных сопротивлений поле рассеяния условно разбивают на три составляющие: пазовое, дифференциальное и лобовых частей обмоток. Для каждой составляющей определяют магнитную проводимость ( ; ; ); суммируют эти проводимости и по ним рассчитывают индуктивное сопротивление.

Проводимость пазового рассеивания зависит от формы и размеров паза. В двухслойных обмотках с укороченным шагом в некоторых пазах располагаются катушки или стержни, принадлежащие разным фазам, вследствии чего потокосцепление такой обмотки уменьшается. Это явление учитывается введением в расчетные формулы коэффициентов и , зависящих от 1.

Проводимость дифференциального рассеяния обусловлена высшими гармоническими. Высшие гармоники поля статора наводят токи в обмотке ротора; демпфирующую реакцию этих токов учитывают только при короткозамкнутом роторе. Скос пазов уменьшает демпфирующую реакцию токов.

Проводимость рассеяния лобовых частей обмотки зависит от количества пазов на полюс и фазу, длины лобовой части катушки и от укорочения шага обмотки.

При пуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, имеющим глубокие пазы или двойную клетку, в том числе и в виде бутылочного паза, возникает явление вытеснения тока в обмотке ротора, которое приводит к увеличению активного и уменьшению индуктивного сопротивления этой обмотки.

Кроме того, при пуске, а также в режимах работы от s=1 до smax (соответствующем Мmax) следует учитывать явление насыщения путем потоков рассеяния, которое зависит от величины токов, протекающих в пазах, и уменьшает индуктивные сопротивления статора и ротора. Таким образом, разным режимам работы двигателя – номинальному, пусковому и при Мmax – соответствуют различные значения r2, x1 и x2.

В настоящем разделе приведены формулы для определения активных и индуктивных сопротивлений обмоток при температуре 200С и без учета влияния явлений вытеснения тока в обмотке короткозамкнутого ротора и насыщения путей потоков рассеяния статора и ротора.

Активные и индуктивные сопротивления обмотки статора в относительных единицах ( , x1*) можно определить по разным формулам, но результат должен быть одинаков. Этим проверяется правильность определения r1 и x1. О правильности расчета x2 можно примерно судить по отношению x1 / x’2 = 0,7÷1,0.

Сопротивление обмотки статора. Расчет сопротивления обмотки статора проводят в такой последовательности.

Активное сопротивление обмотки фазы при 200С (Ом) (9-178)
То же (о. е.) (9-179)
Проверка правильности определения (о. е.) (9-180)
Коэффициенты, учитывающие укорочение шага при 1 = 0,65÷1,0 (9-181)   (9-182)
при 1<0,65 (9-183)   (9-184)
Коэффициент проводимости расеяния: для трапецеидального полузакрытого паза (рис. 9-7) (9-185)
для прямоугольного полуоткрытого паза (рис. 9-9) (9-186)
для прямоугольного открытого паза (рис. 9-9) (9-187)
Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния (9-188)
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния (9-189)
Полюсное деление (мм) (9-190)
Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки (9-191)
Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора (9-192)
Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора (Ом) (9-193)
Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора (о. е.) (9-194)
Проверка правильности определения x1* (о. е.) (9-195)

Здесь м20=57 См / мкм – удельная электрическая проводимость меди при 200С; hк1, h2, h3 – размеры частей обмоток и паза (рис. 9-7 и 9-9), определяемые по табл. 9-21; размер обмотки ; kр1 – коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора (для двигателей с фазным ротором kр1 = 1; для двигателей с короткозамкнутым ротором значения kр1 приведены в табл. 9-22); kд1 – коэффициент дифференциального рассеяния статора, равный отношению суммы ЭДС, наведенных высшими гармониками поля статора, к ЭДС, наведенной первой гармоникой того же поля; kд1 определяют по табл. 9-23.

Таблица 9-21

Форма паза статора Высоты, мм
h hк1 h2 h3; h4
  Полузакрытая 50 – 132 0,7   0,6
160 – 250 1,0 0,4
280 – 315 3,0 0,4
Полуоткрытая и открытая 280 – 355 3,0 1,9 1,0
400 – 450 3,5 2,55 5,0

 

Таблица 9-22

q1 kр1 при следующих значениях z2 / p
Примечания: 1. В числителе приведены значения kр1 при скоосе пазов bc = t2, а в знаменателе – при отсутствии скоса пазов. 2. Для значений z2 / p, отличающихся от приведенных в таблице и для дробных q1, коэффициент следует определять интерполяцией.

Таблица 9-23

  q1 Коэффициент kд1
однослойная обмотка с диаметральным шагом двухслойная обмотка с укороченным шагом для ротора
короткозамкнутого фазного
1,5 0,045 0,470
0,0285 0,0235 0,0235
2,5 0,0170 0,0180
0,0141 0,0111 0,0111
0,0089 0,0062 0,0062
0,0065 0,0043 0,0043
0,0052 0,0030 0,0030
0,0021 0,0021

 

 

Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с овальными полузакрытыми и закрытыми пазами.Расчет сопротивления обмотки ротора проводят в такой последовательности.

Активное сопротивление стержня клетки при 200С (Ом) (9-196)
Коэффициент приведения тока кольца к току стержня при (9-197)   (9-198)
Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к току стержня при 200С (Ом) (9-199)
Центральный угол скоса пазов (рад) (9-200)
Коэффициент скоса пазов ротора kск – по рис. 9-16  
Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора (9-201)
Активное сопротивление обмотки при 200С, приведенное к обмотке статора (Ом) (9-202)
Активное сопротивление обмотки при 200С, приведенное к обмотке статора (о. е.) (9-203)
Ток стержня ротора для рабочего режима (А) (9-204)
Коэффициент проводимости рассеяния: для овального полузакрытого паза ротора (рис. 9-10, а)     (9-205)
для овального закрытого паза (рис. 9-10, б) (9-206)
Количество пазов ротора на полюс и фазу (9-8 а)
Коэффициент дифференциального рассеяния ротора – по рис. 9-17  
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния (9-207)
Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец литой клетки (9-208)
Относительный скос пазов ротора, в долях зубцового деления ротора (9-209)
Коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов (9-210)
Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора (9-211)
Индуктивное сопротивление обмотки ротора (Ом) (9-212)
Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора (Ом) (9-213)
Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора (о. е.) (9-214)
Проверка правильности определения x2 (9-215)
  Здесь – удельная электрическая проводимость алюминия при 200С [при использовании для заливки беличьей клетки ротора алюминия А5 (обычно применяемый) = 27 См / мкм, при использовании алюминиевого сплава АКМ12-4 (для асинхронных двигателей с повышенным скольжением) = 15 См / мкм].

 

Рис.9-16 Зависимость

Рис.9-17. Зависимость kД2=f(q2)

для короткозамкнутого ротора

Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с бутылочными закрытыми пазами.На рис. 9-18 приведена схема замещения ротора с бутылочными пазами. Обычно такие роторы выполняют без скоса пазов. Высота верхней части бутылочного паза h≤15 мм; вытеснение тока при пуске двигателя в этой части паза можно не учитывать. Для нижней части паза расчет проводят так же, как для овального паза с заменой индексов (добавление в индексе буквы «н»).

+Рис.9-18. схема замещения ротора с бутылочными пазами

 

Расчет сопротивления обмотки ротора проводят в такой последовательности.

Активное сопротивление верхней части стержня при 20 0С (Ом) (9-216)
Сопротивление короткозамыкающих колец, приведенное к току стержня при 20 0С rкл (Ом) – по (9-199)  
Активное сопротивление верхней части стержня, приведенное к статору, при 20 0С (Ом) (9-217)
Активное сопротивление нижней части стержня, при 20 0С (Ом) (9-218)
Активное сопротивление нижней части стержня, приведенное к статору, при 20 0С (Ом) (9-219)
Активное сопротивление короткозамыкающих колец (общей цепи ротора), приведенное к статору, при 20 0С (Ом) (9-220)
Активное результирующее сопротивление ротора, при 20 0С (Ом) (9-221)
Коэффициент проводимости рассеяния нижней части клетки (9-222)
Суммарный ток (А) верхней и нижней частей стержня 2 – по (9-204)  
Коэффициент проводимости рассеяния взаимной индукции нижнего и верхнего пазов (9-223)
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния – по (9-207)  
Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец – по (9-208)  
Коэффициент проводимости рассеяния общей части ротора (9-224)
Приведенный коэффициент проводимости рассеяния нижней части клетки (9-225)
Приведенный коэффициент проводимости рассеяния общей цепи ротора (9-226)
Индуктивное сопротивление нижней части клетки, приведенное к статору (Ом) (9-227)
Индуктивное сопротивление общей цепи ротора, приведенное к статору (Ом) (9-228)
Индуктивное результирующее сопротивление (Ом) (9-229)
Активное приведенное результирующее сопротивление ротора (о. е.) – по (9-203)  
Индуктивное приведенное результирующее сопротивления обмотки ротора (о. е.) – по (9-214)  

Сопротивление обмотки короткозамкнутого ротора с прямоугольными открытыми пазами и сварной клеткой.Расчет сопротивлений обмотки ротора с прямоугольными открытыми пазами и сварной клеткой проводят аналогично расчету для ротора с овальными пазами, но со следующими особенностями. При определении активного сопротивления стержня клетки необходимо в (9-196) добавить слагаемое, учитывающее сопротивление лобовых частей стержня (Ом)

, (9-230)

а также принять проводимость алюминиевых стержней при 200С равной 30; поэтому в (9-196) в знаменателе следует подставить = 30.

Как правило, двигатели с прямоугольными открытыми пазами ротора и со сварной клеткой выполняются без скоса пазов; поэтому kск = 0 и ск = 0. Коэффициент проводимости рассеяния прямоугольного открытого паза

. (9-231)

Коэффициент проводимости рассеяния короткозамыкающих колец сварной клетки.

(9-232)

Сопротивление обмотки фазного ротора.Расчет сопротивления обмотки ротора проводят в такой последовательности.

Активное сопротивление обмотки фазы при 200С (Ом) (9-233)
Коэффициент приведения обмотки ротора к обмотке статора (9-234)
Активное сопротивление обмотки фазы ротора, приведенное к обмотке статора (Ом) (9-235)
Активное сопротивление обмотки фазы ротора, приведенное к обмотке статора (о. е.) – по (9-203)  
Коэффициенты, учитывающие укорочение шага – по (9-181) или (9-183), а – по (9-182) или (9-184)  
Коэффициент проводимости рассеяния паза (9-236)
Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов ротора на проводимость дифференциального рассеяния (9-237)
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния (9-238)
Полюсное деление (мм) (9-239)
Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки (9-240)
Коэффициент проводимости рассеяния обмотки (9-241)
Индуктивное сопротивление обмотки фазы ротора (Ом) (9-242)
Индуктивное приведенное сопротивление обмотки фазы ротора (Ом) (9-243)
Индуктивное приведенное сопротивление обмотки фазы ротора (о. е.) – по (9-214)  
Проверка правильности определения x2 (9-215)
Здесь h1, h2, h3, hк2, hш2, bп2, bш2 – размеры частей обмоток и паза, обозначенные на рис. 9-15. Указания по выбору размеров hк2, hш2, bп2, bш2, bст приведены в § 9-6; параметры h2 = 1,1 мм, h4 = h3 = 1,6 мм (при Uк ≤ 750 В), h2 = 1,7 мм, h4 = h3 = 2,9 мм (при Uк>750 В); размер обмотки h1 = hп2hш2hк2h2h4; kд2 – коэффициент дифференциального рассеяния, определенный по рис. 9-19.

 

Рис.9-19. Зависимость KД2=f(q2) для фазного ротора

 

 

Сопротивления обмоток преобразованной схемы замещения двигателя (с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром).Для расчета различных режимов работы асин

хронного двигателя удобнее пользоваться схемой замещения двигателя с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром. При этом сопротивления обмоток двигателя r1, x1, r’2, x’2, определенные для Т-образной схемы замещения, должны быть преобразованы путем умножения на некоторые комплексные коэффициенты [28]. Кроме того, активные сопротивления статора и ротора должны быть умножены на коэффициент тТ (см. § 4-1), т. е. приведены к расчетной рабочей температуре, соответствующей классу нагревостойкости примененных изоляционных материалов и обмоточных проводов.

Введем следующие понятия: коэффициент рассеяния статора

(9-244)

коэффициент сопротивления статора

(9-245)

Тогда преобразованные сопротивления обмоток

(9-246)

Когда ≤ 0,1(а также случаи встречаются достаточно часто), можно пользоваться упрощенными формулами

(9-247)

Значение коэффициента позволяет определить необходимость повторного расчета магнитной цепи; это требуется при коэффициенте насыщения kнас≥ 1,7 и 1≥ 0,05. Тогда определяют ЭДС х. х. (В)

(9-248)

Если Ео из (9-248) отличается от Е = kнU1 из (9-175) более чем на 3%, то повторяют расчет магнитной цепи по (9-116) – (9-177) при магнтных индукциях , Вз1, Вз2, Вс1, Вс2, измененных пропорционально отношению Ео / Е.

Примеры расчета машин








Date: 2015-05-05; view: 648; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.014 sec.) - Пожаловаться на публикацию