- •Глава 9 расчет асихронных двигателей
- •Примеры расчета машин
- •Исходные данные для проектирования
- •В табл. 9-9 приведены средние значения воздушного зазора , принятые в современных сериях асинхронных двигателей.
- •Коэффициент укорочения
- •Примеры расчета машин
- •3. Обмотка статора. Параметры, общие для любой обмотки.
- •Примеры расчета машин.
- •4. Обмотка короткозамкнутого ротора
- •Пример расчета машины
- •5. Обмотка фазного ротора
- •Примеры расчета машин
- •6. Расчет магнитной цепи
- •Примеры расчета машин
- •7. Активные и индуктивные сопротивления обмоток
- •Примеры расчета машин
- •8. Режимы холостого хода и номинальный
- •Примеры расчета машин
- •9. Круговая диаграмма и рабочие характеристики
- •Примеры расчета машин
- •10. Максимальный момент
- •Примеры расчета машин
- •11. Начальный пусковой ток и начальный пусковой момент
- •Примеры расчета машин
- •12. Тепловой и вентиляционный расчеты
- •Примеры расчета машин
- •13. Масса двигателя и динамичекий момент инерции ротора
- •Подшипники к ад, выпускаемым Ярославским электромашиностроительным заводом приведены в табл. 9–34.
- •Привязка мощностей к установочным и присоединительным размерам по стандартам cenelec, din приведена в табл. 9-35.
Примеры расчета машин
12. Тепловой и вентиляционный расчеты
Последовательность расчета |
Условные обозначения |
Источник |
Двигатель №1 |
Двигатель №2 |
Тепловой расчет |
||||
371 |
P’м1, Вт |
(9-378) |
3∙14,92 ∙1,4∙0,524 = 489 |
3∙1712 ∙1,48∙0,0384 = 4985 |
372 |
Sп1, мм2 |
(9-379) |
153∙115 = 0,55∙105 |
422∙225 = 3∙105 |
373 |
П1, мм |
(9-380) |
2∙18,5 + 99 + 7,07 = 54 |
— |
374 |
П1, мм |
(9-381) |
— |
2 (38 + 9,5) = 95 |
375 |
Sи. п1, мм2 |
(9-382) |
36∙54∙115 = 2,2∙105 |
72∙95∙225 = 15,4∙105 |
376 |
Sл1, мм2 |
(9-383) |
4∙ ∙153∙62,65 = 1,2∙105 |
4∙ ∙422∙116 = 6,2∙105 |
377 |
hр, мм |
§ 3-10 |
|
— |
378 |
np |
§ 3-10 |
принимаем np = 12 |
— |
379 |
Sмаш. р, мм2 |
(9-385) |
( ∙233 + 8∙12∙23) (115 + 2∙62,65) = = 7∙105 |
— |
380 |
Sмаш. р, мм2 |
(9-384) |
— |
∙590 (225 + 2∙116) = 8,5∙105 |
381 |
рп1, Вт / мм2 |
(9-386) |
|
|
382 |
ри. п1, Вт / мм2 |
(9-387) |
|
|
383 |
рл1, Вт / мм2 |
(9-388) |
|
|
384 |
V2, м / с |
(9-389) |
|
|
385 |
Δtл1, 0С |
(9-390) рис. 9-24 |
|
|
386 |
Δtи. п1, 0С |
(9-391) рис. 9-26 |
|
— |
387 |
bи, мм |
§ 9-13 |
— |
|
388 |
Δtи. л1, 0С |
(9-392) |
— |
|
389 |
Δtл1, 0С |
(9-393) |
2,6∙10-3 / (10,4∙10-5) = 25 |
4,7∙10-3 / (12∙10-5) = 39 |
390 |
Δtи. л1, 0С |
(9-394) |
|
— |
391 |
Δtи. л1, 0С |
(9-395) |
— |
|
392 |
Δt’1, 0С |
(9-396) |
|
|
393 |
P’Σ, Вт |
(9-398) табл. 9-25 |
|
— |
394 |
P’Σ, Вт |
(9-397) табл. 9-25 |
— |
|
395 |
Δtв, 0С |
(9-399) табл. 9-25 |
668 / (7∙105∙2,55∙10-5) = 37,4 |
12270 / (8,5∙105∙107∙10-5) = 13,5 |
396 |
Δt1, 0С |
(9-400) |
26,8 + 37,4 = 64,2 |
75,2 + 13,5 = 88,7 |
397 |
P’м2, Вт |
(9-401) |
3∙12,52 ∙1,4∙0,328 = 215 |
3∙1552 ∙1,48∙0,049 = 5227 |
398 |
Sп2, мм2 |
(9-402) |
— |
∙420,2∙230 = 3∙105 |
399 |
П2, мм |
(9-403) |
— |
2 (44,3 + 5,18) = 100 |
400 |
Sи. п2, мм2 |
(9-404) |
— |
81∙100∙230=19∙105 |
401 |
Sл2, мм2 |
(9-405) |
— |
4∙ 420,2∙106,2 = 5,6∙105 |
402 |
рп2, Вт / мм2 |
(9-406) |
— |
|
403 |
ри. п2, Вт / мм2 |
(9-407) |
— |
|
404 |
рл2, Вт / мм2 |
(9-408) |
— |
|
405 |
Δtп2, 0С |
(9-409) рис. 9-27 |
— |
7,1∙10-3 / (12,3∙10-5) = 57,7 |
406 |
Δtи. п2, 0С |
(9-410) |
— |
1,1∙10-3 ∙1,6 / (16∙10-5) = 11 |
407 |
Δtл2, 0С |
(9-411) |
— |
6∙10-3 / (12,3∙10-5) = 48,8 |
408 |
Δtи. л2, 0С |
(9-412) |
— |
|
409 |
Δt’2, 0С |
(9-413) |
— |
|
410 |
Δt2, 0С |
(9-414) |
— |
61,8 + 13,5 = 75,3 |
Вентиляционный расчет |
||||
411 |
Vв, м3 / с |
(5-28) |
— |
|
412 |
k1 |
(5-40) |
— |
|
413 |
V’в, м3 / с |
(5-39) |
— |
3,5 (420,2 / 100)2 10-2 = 0,62 |
414 |
Н, Па |
(5-41) |
— |
7,85 (1000 / 1000)2 (420,2 / 100)2 = 140 |
415 |
Dкорп, мм |
(1-27) |
2 (132 – 6) = 252 |
— |
416 |
k2 |
(5-43) |
|
— |
417 |
Vв, м3 / с |
(5-42) |
4,78∙668 / 1100∙2∙37,4 = 0,04 |
— |
418 |
V’в, м3 / с |
(5-44) |
|
— |
419 |
Н, Па |
(5-45) |
|
— |
§ 9-14. Масса двигателя и динамический момент инерции ротора
Важными техническими показателями асинхронного двигателя являются его масса и динамический момент инерции ротора. Значение последнего необходимо для расчета времени разгона или остановки электродвигателя. Его точное значение может быть определено расчетом динамических моментов инерции отдельных деталей ротора. Приближенное значение динамического момента инерции короткозамкнутого ротора (кг∙м2)
. (9-415)
Для фазного ротора значение динамического момента инерции, определенное по (9-415), должно быть увеличено на 5%.
До разработки чертежей на двигатель определение его массы можно выполнить по приближенным формулам в такой последовательности.
Масса изолированных проводов обмотки статора (кг):
|
|
(9-416) |
при прямоугольном поперечном сечении |
|
(9-417) |
Масса алюминия короткозамкнутого ротора с литой или сварной клеткой (кг) |
|
(9-418) |
Масса неизолированных проводов обмотки фазного ротора (кг) |
|
(9-419) |
Масса стали сердечников статора и ротора (кг) |
|
(9-420) |
Масса изоляции статора (кг): при трапецеидальных полузакрытых пазах |
|
(9-421) |
при прямоугольных полуоткрытых и открытых пазах |
|
(9-422) |
Масса изоляции фазного ротора (кг) |
|
(9-423) |
Масса конструкционных материалов двигателя со степенью защиты IP44 (кг): h≤200 мм, станина и щиты из алюминиевого сплава, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-424) |
h≤400 мм, станина и щиты чугунные, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-425) |
то же, ротор фазный; |
|
(9-426) |
h≥400 мм, сварное исполнение с распределенным трубчатым охладителем, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-427) |
то же, ротор фазный; |
|
(9-428) |
Масса конструкционных материалов двигателя со степенью защиты IP23 (кг): h≤250 мм, станина и щиты чугунные, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-429) |
h≤355 мм, сварное исполнение, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-430) |
то же, ротор фазный |
|
(9-431) |
h≥400 мм, станина и щиты чугунные, ротор короткозамкнутый; |
|
(9-432) |
То же, ротор фазный; |
|
(9-433) |
Масса двигателя с короткозамкнутым ротором (кг) |
|
(9-434) |
То же, с фазным ротором |
|
(9-435) |
Здесь S’ = ( + и) (b + и); bп = 0,5 (b1 + b2) – средняя ширина паза; bи1, 2bи1 – из § 9-4; 2bи2 – из § 9-6; 2bи. л1 и 2bи. л2 – двусторонняя толщина изоляции по ширине в лобовой части обмотки статора из приложений 28 и 30, а фазного ротора – из приложения 22; hи1 – из § 9-4; hи2 – из § 9-6; hи. л1 и hи. л2 – двусторонняя толщина изоляции по высоте в лобовой части обмотки статора; hи. л1 = 2bи. л1; hи. л2 = 2bи. л2; Nл, л, hл из § 3-4; Sп1 и Sп2 для полузакрытых пазов – из § 9-4 и 9-5, а для прямоугольных пазов полуоткрытой и открытой формы Sп1 = bп1hп1; Sп2 = bп2hп2. |
Для сравнения основных технических показателей спроектированных электродвигателей с показателями аналогичных отечественных электродвигателей можно воспользоваться данными о массе, динамическом моменте инерции, энергетических и других показателях этих электродвигателей, приведенными в каталогах.
Кроме того, может быть произведена общая оценка технического уровня спроектированных двигателей по обобщенному показателю Э, который рассчитывают в соответствии с материалами гл. 7.