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 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 s max (соответствующем М max) 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 М max – соответствуют различные значения r ’2, x 1 и x ’2.
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 ( , x 1*) можно определить по разным формулам, но результат должен быть одинаков. Этим проверяется правильность определения r1 и x1. О правильности расчета x ’2 можно примерно судить по отношению x 1 / 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 x 1* (о. е.)
|
| (9-195)
| Здесь м20=57 См / мкм – удельная электрическая проводимость меди при 200С; h к1, h 2, h 3 – размеры частей обмоток и паза (рис. 9-7 и 9-9), определяемые по табл. 9-21; размер обмотки ; k р1 – коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора (для двигателей с фазным ротором k р1 = 1; для двигателей с короткозамкнутым ротором значения k р1 приведены в табл. 9-22); k д1 – коэффициент дифференциального рассеяния статора, равный отношению суммы ЭДС, наведенных высшими гармониками поля статора, к ЭДС, наведенной первой гармоникой того же поля; k д1 определяют по табл. 9-23.
Таблица 9-21
Форма паза статора
| Высоты, мм
| h
| h к1
| h 2
| h 3; h 4
|
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
q 1
| k р1 при следующих значениях z 2 / p
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| —
| —
| —
|
|
|
|
|
|
| —
| —
|
|
|
|
|
|
|
| —
|
| —
|
|
|
|
|
|
|
| —
| —
| —
|
|
|
|
|
| —
| —
| —
| —
|
|
|
| Примечания: 1. В числителе приведены значения k р1 при скоосе пазов b c = t2, а в знаменателе – при отсутствии скоса пазов. 2. Для значений z 2 / p, отличающихся от приведенных в таблице и для дробных q 1, коэффициент следует определять интерполяцией.
|
Таблица 9-23
q 1
| Коэффициент k д1
| 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
| k ск – 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 x ’2
|
| (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 рото ра
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
| r кл (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 k ск = 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 x ’2
|
| (9-215)
| Здесь h 1, h 2, h 3, h к2, h ш2, b п2, b ш2 – размеры частей обмоток и паза, обозначенные на рис. 9-15. Указания по выбору размеров h к2, h ш2, b п2, b ш2, b ст приведены в § 9-6; параметры h 2 = 1,1 мм, h 4 = h 3 = 1,6 мм (при U к ≤ 750 В), h 2 = 1,7 мм, h 4 = h 3 = 2,9 мм (при U к>750 В); размер обмотки h 1 = h п2 – h ш2 – h к2 – h 2 – h 4; k д2 – 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 r 1, x 1, 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 т Т (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 k нас≥ 1,7 и 1≥ 0,05. Тогда определяют ЭДС х. х. (В)
(9-248)
Если Е о из (9-248) отличается от Е = k н U 1 из (9-175) более чем на 3%, то повторяют расчет магнитной цепи по (9-116) – (9-177) при магнтных индукциях , В з1, В з2, В с1, В с2, измененных пропорционально отношению Е о / Е.
Примеры расчета машин
Date: 2015-05-05; view: 6093; Нарушение авторских прав Понравилась страница? Лайкни для друзей: |
|
|