- •1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок
- •2 Выбор число пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора
- •3 Выбор воздушного зазора
- •4 Расчет короткозамкнутого ротора
- •5 Расчет магнитной цепи
- •6 Параметры асинхронного двигателя для установившегося режима
- •6.1 Активные сопротивления обмоток ротора и статора асинхронного двигателя
- •6.2 Индуктивные сопротивления рассеяния асинхронного двигателя
- •7 Потери мощности в режиме холостого хода
- •8 Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя
- •9 Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя
- •10 Тепловой и вентиляционный расчет асинхронного двигателя
- •11 Результаты проектирования асинхронного двигателя на эвм
7 Потери мощности в режиме холостого хода
Режимом холостого хода называют режим работы асинхронного двигателя без нагрузки на валу. Мощность, потребляемая из сети в этом режиме полностью идет на покрытие потерь. Эти потери включают в себя основные потери в магнитопроводе статора, добавочные потери в магнитопроводе статора и ротора, механические потери и потери мощности в обмотке статора.
Основные потери в магнитопроводе зависят от величины магнитной индукции, удельных потерь, технологических факторов и массы магнитопровода, а также от частоты перемагничивания магнитопровода. Частота перемагничивания ротора (где — скольжение ротор) очень мала даже при номинальной нагрузке. По этой причине основные потери в стали определяют только в магнитопроводе статора.
, (7.1)
где — основные потери в зубцах статора;
— основные потери в спинке статора.
; (7.2)
, (7.3)
где — показатель степени;
— удельные потери мощности при магнитной индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц, определяем по таблице 8.1 [1].
и — эти коэффициенты учитывают увеличение потерь в зубцах и в спинке из-за явления «наклепа» в процессе штамповки листов статора;
— масса стали зубцов статора;
— масса стали ярма статора.
; (7.4)
кг;
; (7.5)
кг.
Вт;
Вт;
Вт.
Добавочные потери в стали подразделяют на поверхностные и пульсационные.
Поверхностные потери вызваны пульсацией магнитной индукции в воздушном зазоре из-за раскрытия пазов. Потери возникают в поверхностном слое головок зубцов.
Определяем поверхностные потери на статоре:
; (7.6)
где ;
Поверхностные потери на роторе:
, (7.7)
где ;
— так как пазы на роторе выполняем полузакрытыми.
В этих формулах и — коэффициенты, учитывающие влияние обработки поверхностей головок зубцов статора и ротора на поверхностные потери.
Амплитуда пульсаций магнитной индукции в воздушном зазоре над головками зубцов:
; (7.8)
, (7.9)
Значения коэффициентов и завися от отношения ширины шлица к величине воздушного зазора и определяем по рисунку 8.1 [1]. При этом , а .
; .
;
Тл;
;
Вт;
;
Вт.
Определяем массу зубцов ротора:
; (7.10)
кг.
Определяем амплитуду пульсаций средних значений магнитной индукции в зубцах:
; (7.11)
;
; (7.12)
Тл.
Определяем пульсационные потери мощности в зубцах статора:
; (7.13)
.
Определяем пульсационные потери мощности в зубцах ротора:
; (7.14)
Вт.
Определяем добавочные потери в стали:
; (7.15)
Вт.
Добавочные потери в стали зависят от величины раскрытия пазов. Ширина шлица пазов статора больше, чем ширина шлица пазов ротора. Следовательно, добавочные потери мощности в зубцах ротора больше, чем зубцах статора.
Определяем полные потери мощности в стали:
; (7.16)
Вт.
Определяем механические потери в двигателе со степенью защиты и способом охлаждения :
, (7.17)
где при ;
Вт.
Определяем составляющую тока статора, которая практически равна току намагничивания:
; (7.18)
А.
Определяем потери мощности в обмотке статора в режиме холостого хода:
; (7.19)
Вт.
Определяем активную составляющую тока холостого хода:
; (7.20)
А.
Определяем ток холостого хода:
; (7.21)
А.
Определяем коэффициент мощности в режиме холостого хода:
; (7.22)
.