Расчет асинхронного двигателя с фазным ротором

Техническое задание

Спроектировать трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором: Р₂ = 28 кВт; U = 220/380 В; 2р = 4; конструктивное исполнение IM1001; исполнение по способу защиты IP23; способ охлаждения IC01; климатическое исполнение и катего­рия размещения УЗ; класс нагревостойкости изоляции F.

Выбор главных размеров

1. Высота оси вращения (предварительно) по рис. 9.18, б h = 0, 18 м. Принимаем ближайшее стандартное значение h = 180 мм; D_a = 0, 313 м (см. табл. 9.8).

2. Внутренний диаметр статора D = k_D D _a = 0, 66 • 0, 313 = 0, 207 м, k_D = 0, 66 по табл. 9.9.

3. Полюсное деление τ = π D/(2p) = π 0, 207/4 = 0, 16225 м.

4. Расчетная мощность по (9.4)

P' = mIE = P₂ = = 35, 8 кВ А

(k_E — по рис. 9.20; η и cos φ — по рис. 9.21, в).

5. Электромагнитные нагрузки (предварительно по рис. 9.23, а)

А = 43 • 10³ А/м; В_δ = 0, 81 Тл

6. Обмоточный коэффициент (предварительно для двухслойной обмотки) k_об1 = 0, 92.

7. Расчетная длина магнитопровода по (9.6)

= = 0, 151 м

(по (9.5) Ω = 2 π f / p = 2π • 50/2 = 157, 1 рад/с].

8. Отношение λ = l_δ /τ = 0, 151/0, 16225 = 0, 93. Значение λ = 0, 93 находится в допусти­мых пределах (см. рис. 9.25, б).

Определение Z₁, w₁ и площади поперечного сечения провода обмотки статора

9. Предельные значения t_z1 (по рис. 9.26): t_z1max = 16 мм; t_z1min = 12 мм.

10. Число пазов статора по (9.16)

Z_1min =

Z_2max =

Принимаем Z₁ = 48, тогда q₁ = Z₁/(2pm) - 48/(4 • 3) = 4. Обмотка двухслойная.

11. Зубцовое деление статора (окончательно)

м

12. Число эффективных проводников в пазу [предварительно, при условии а = 1 по (9.17)]

(по 9.18)

А

13. Принимаем а = 2, тогда по (9.19) u_п = а u'_п = 21 проводник.

14. Окончательные значения:

число витков в фазе по (9.20)

линейная нагрузка по (9.21)

А/м

магнитный поток по (9.22)

Ф = 12, 5 10^-3 Вб

(k_oб = k_p1 k_y1 = 0, 958 • 0, 966 = 0, 925 по табл. 3.16 для q = 4 k_p1 = 0, 958; по (3.11) k_y1 = sin = sin = 0, 966, где β = y/τ = 10/12 = 0, 833; τ = Z₁/2p = 48/4 = 12; для D_a = 0, 313 м по рис. 9.20 k_E = 0, 98);

индукция в воздушном зазоре по (9.23)

В_δ = Тл

Значения А и В_δ находятся в допустимых пределах (см. рис. 9.23, а).

15. Плотность тока в обмотке статора (предварительно) по (9.25). А по п. 14 42, 9 10³ А/м

А/м²

(AJ₁ = 290 10⁹ по рис. 9.27, г).

16. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) по (9.24), а = 2.

м² =4, 1 мм².

17.Сечение эффективного проводника (окончательно): принимаем n_эл = 2, тогда q_эл = q_эф/n_эф = 4, 1/2 = 2, 05 мм². По таблице находим диаметр изолированного и неизолированного d = 1.6 мм провода. Выбираем круглый медный провод марки ПЭТ-155, q_эл = 2, 011 мм², q_э.ср = n_эл q_эл = 2 • 2, 011 = 4, 022 мм².

18. Плотность тока в обмотке статора (окончательно) по (9.27)

А/мм².

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Паз статора определяем по рис. 9.29, а с соотношением размеров, обеспечиваю­щих параллельность боковых граней зубцов.

19. Принимаем предварительно по табл. 9.12 В_z1 = 1, 9 Тл; В_а = 1, 6 Тл, тогда по (9.37)

b_Z1 = = = 5, 9•10^{-3 м} = 5, 9 мм

(по табл. 9.13 k_c = 0, 97);

по (9.28)

м = 26, 7 мм.

20. Размеры паза в штампе: b_ш = 3, 3 мм; h_ш = 1 мм; 45° (см. рис. 9.29, а);

по (9.38)

м = 26, 3 мм;

по (9.40)

= мм

Рис. 1 Пазы спроектированного двигателя с фазным ротором (Р₂ =28 кВт, 2р = 4, U_ном =220/380 В)

по (9.39)

= 11, 09 = 11, 1 мм;

по (9.42)—(9.45)

= 22, 9 мм

Паз статора показан на рис. 1, а.

21. Размеры паза в свету с учетом припу­ска на сборку:

b'₁ = b₁ – Δ b_п = 8, 1 – 0, 2 = 7, 9 мм

b'₂ = b₂ – Δ b_п = 11, 1 – 0, 2 = 10, 9 мм

h'_п.к = h_п.к – Δ h = 22, 9 – 0, 2 = 22, 7 мм.

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки по (9.48)

= 172.9 мм²

[площадь поперечного сечения прокладок S_пр =0, 9 b₁ + 0, 4b₂=(0.9 8.1+0.4 11.1)=11.73 мм²; площадь поперечного сечения кор­пусной изоляции в пазу

S_из = b_из(2h_п + b₁ + b₂) = 0, 4(2•26.3 + 8.1 + 11.1) = 28.72 мм²,

гдe односторонняя толщина изоляции в пазу b_из = 0, 4 мм — по табл. 3.1].

22. Коэффициент заполнения паза по (3.2):

= 0, 69

Полученное значение k_з допустимо для механизированной укладки обмотки.

Расчет ротора

23. Зададимся числом пазов на полюс и фазу ротора q₂ = q₁ -1=4-1=3,

Тогда Z₂ = Z₁ q₂/q₁ = 48 3/4 =36; m₂ = m₁=3; р₂ = р₁=2.

24. Число витков в фазе по (9.52)

w ₂ = , где = U_к.к / =220/ =127

25. Число эффективных проводников в пазу по (9.53)

U_п2 = .

26. Принимаем u_п =8, тогда (окончательно)

w₂ = u_п p₂ q₂ =8 2 3=48.

27. Проверяем напряжение на контакт­ных кольцах ротора по (9.56)

U _к.к. = U_1ном = 220 =217, 7 В

28. Предварительное значение тока в обмотке фазного ротора по (9.57)

I₂ = k_i I₁ v_i= 0, 896 • 55, 4 • 1, 75=86, 9 А

где по (9.58) k_i = 0, 2 + 0, 8 cos φ = 0, 2 + 0, 8 • 0, 87=0, 896;

по (9.59)

= 1, 75 (k_oб = k_p2 k_y2 = 0, 96 • 0, 966 = 0, 92736 по табл. 3.16 для q = 3 k_p2 = 0, 96; по (3.11) k_y2 = sin = sin = 0, 966, где β = y/τ = 10/12 = 0, 833; τ = Z₂/2p = 36/3 = 12)

29. Сечение эффективных проводников обмотки ротора по (9.60)

q_эф2 = I₂ / J₂ = 86, 9/5 • 10⁶ =17, 38• 10^-6 м² =17, 38 мм²

(плотность тока при классе нагревостойкости изоляции F принимаем J₂ = 5 • 10⁶ А/м²).

30. По рис. 9.31 δ = 0, 6 мм.

D₂ = D - 2δ = 0, 207 - 2 • 0, 6 • 10^-3 = 0, 2058 м.

Принимаем l₂ = l₁ = 0, 151 м

t_z2 = = = 17, 96 • 10^-3 = 17, 96 мм

31. Предварительно b_п2 = 0, 3 t_z2 = 0, 3 • 17, 96 = 5, 39 мм, b_эл2 = b_п2 – 2b_из - Δ b_п = 5, 39-2- 0, 2 = 3, 19 мм [2b_из =2 мм по табл. 3.10, Δ b_п = 0, 2 мм по табл. 9.14]. По табл. П 3.2 выбираем неизолированный провод с а = 3, 15 мм, b = 5, 6 мм, q_эф2 = 17, 09 мм².

32. Уточняем J₂

J₂ = I₂ / q_эф2 = 86, 9/(17, 09 • 10^-6) = 5, 08 • 10⁶ А/м².

33. Ориентируясь на табл. 3.10, составляем таблицу заполнения паза ротора (табл.1). Размеры паза в штампе (рис. 1, б) принимаем с учетом припусков Δ b_п и Δ h_п (см. табл. 9.14).

Таблица 1. Заполнение паза ротора

34. Внутренний диаметр сердечника ротора D_j при непосредственной посадке на вал равен диаметру вала D_В и может быть определен по формуле (9.102)

D_B ≈ k_B D_a =0, 23 0, 313=0, 072м

(по табл. 9.19 для h = 180 мм и 2р = 4 k_в = 0, 23). Принимаем D_в = D_j = 0, 072м.

Расчет магнитной цепи

Магнитопровод двигателя выполняем из стали марки 2013.

35. Магнитное напряжение воздушного зазора по (9.103)

F_δ = = = 1068.2 А

по (4.19) k_δ = k_{δ 1} k_{δ 2} = 1, 146 • 1, 22 = 1, 4, где по (4.17) и (4.18)

где

k_{δ 1} = = 1, 146,

где

= 2, 88;

k_{δ 2} = = 1, 22,

= 5, 42.

36. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (9.104)

F_Z1 = 2h_z1H_z1 = 2 • 26, 3 • 10^-3 • 1950 = 82.68 А,

где h_Z1 = H_п1 = 26.3 мм (см п. 20 расчета);

расчетная индукция в зубцах по (9.105)

=1.89 Тл

(b_z1 = 5.9 мм по п. 19 расчета; k_c1, = 0, 97 по табл. 9.13). Так как B'_z1 > 1, 8 Тл, необхо­димо учесть ответвление потока в паз и найти действительную индукцию в зубце В_Z1. Коэффициент k_ПХ по высоте h_zх = 0, 5 h_z по (4.33)

=1, 68

где

=9, 6

по (4.32)

B_Z1 = B'_z1 – μ ₀ H_Z1 k_ПХ

Принимаем B_z1 = 1, 88 Тл, проверяем соотношение B_Z1 и B'_z1:

1, 88 = 1, 89 - 1, 256 • 10^-6 • 1950 • 1, 68 = 1, 88,

где для B_z1 = 1, 88 Тл по табл. П1.7 H_Z1 = 1950 А/м

37. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора [по (9.108)]

F_z2= 2h_z2 H_z2 = 2 • 27, 1 • 10^-3 • 1333, 17 = 72, 26 А,

по табл. 9.20 (см. рис. 1, б)

h_z2 = h_п2 = 27, 1 мм;

по (9.109)

= 9, 66 • 10^{-3 м;}

= 4, 93 • 10^{-3 м;}

по (9.109)

B_Z2max = = 1, 93 Тл;

B_Z2min = = 1, 53 Тл,

В_Z2ср = = 1, 73 Тл.

Так как В_z2mаx = 1, 93 > 1, 8 Тл, необходимо учесть вытеснение потока в паз в сече­нии зубца.

По (4.33)

= 1, 74

Примем действительную индукцию В_z2max = 1, 92 Тл, соответствующая ей напряжен­ность (по табл. П 1.7) H_z2max = 2250 А. Подставим полученные значения в уравнение (4.32):

B_z2max = B'_z2max – μ ₀ H_z2max k_п;

B_z2max = 1, 93 - 4π • 10^-7 • 2250 • 1, 74 = 1, 92.

Действительная индукция в зубце B_z2max = 1, 92 Тл.

По табл. П 1.7

H_z2max = 2250 А/м для B_z2max = 1, 92 Тл;

Н_z2ср = 1250 А/м для B_z2cp = 1, 73 Тл;

H_z2min = 749 А/м для В_z2min = 1, 53 Тл.

Расчетная напряженность поля

H_z2 = (H_z2max + 4 Н_z2ср + H_z2min) = (2250 + 4 • 1250 + 749) = 1333, 17 А/м.

38. Коэффициент насыщения зубцовой зоны

k_Z = 1 + = 1, 15

39. Магнитное напряжение ярма статора по (9.116)

F_a = L_a H_a = 0, 225 • 750 = 168, 75 А,

где по (9.119)

=0, 225 м;

[по (9.120)

= 26, 7 10^{-3 м;}

по табл. П 1.6 для

В_а = = 1, 6 Тл,

где h'_a = h_a =26, 7 10^{-3 м, находим} H_a = 750 А/м].

40. Магнитное напряжение ярма ротора по (9.121)

F_j = L_j H_j = 0, 088 • 209 = 18, 39 А,

где по (9. 127)

= 0, 088 м;

= 0, 0398м;

по (9.122)

= 1, 07 Тл;

по табл. П 1.6 для B_j = 1, 07 Тл находим H_j = 209 А/м.

41. Магнитное напряжение цепи на два полюса по (9.128)

F_ц = F_δ +F_z1 +F_z2 + F_a + F_j = 1068, 2 + 82, 68 + 72, 26 + 168, 75 + 18, 39 = 1410, 28 А.

42. Коэффициент насыщения магнитной цепи двигателя по (9.129)

k_μ = F_ц / F_δ = 1410, 28/1068, 2 = 1, 32.

Намагничивающий ток по (9.130)

= 13, 44 A;

по (9.131)

I_{μ *} = I_μ / I_ном = 13, 44/55, 4 = 0, 24.

Расчет параметров

43. Активное сопротивление обмотки статора по (9.132)

= 0, 2129 Ом,

где

К_R =1;

ρ ₁₁₅ = 10^-6/41 Ом•м;

q_эф1 = 4, 022 • 10^{-6 м2} (см. п. 18 расчета);

а = 2;

L₁ = w₁ l_cp1 = 84 • 0, 836 = 70, 22м;

l_cp1 = 2(l_п1 + l_л1) = 2(0, 151 + 0, 267) = 0, 836 м; l_п1 = 0, 151 м;

l_л1 = K_л b_кт + 2В = 1, 55 • 0, 153 + 2 • 0, 015 = 0, 267 м,

где по (9.138)

0, 833 = 0, 153 м;

по табл. 9.23

1, 55;

44. Вылет лобовых частей обмотки статора по (9.140)

l_выл = К_выл b_кт + В + 0, 5 h_п = 0, 5 • 0, 153 + 0, 015 = 0, 0915 м,

где по табл. 9.23

= 0, 5

45. Активное сопротивление обмотки ротора по (9.132)

r₂ = К_R ρ _υ = 0, 0564 Ом,

где

К_R =1;

ρ ₁₁₅ = 10^-6/41 Ом•м;

q_эф2 = 17, 09 • 10^{-6 м2} (см. п. 29 расчета);

а = 1;

L₂ = w ₂ l_cp2 = 48 • 0, 8234 = 39, 5м;

l_cp2 = 2(l_п2 + l_л2) = 2(0, 151 + 0, 2607) = 0, 8234 м; l_п1 = 0, 151 м;

l_л2 = K_л b_кт + 2В + h_п = 1, 2 • 0, 153 + 2 • 0, 025 + 0, 0271 = 0, 2607 м,

где по (9.138)

0, 833 = 0, 153 м;

по (9.142)

= 1, 2;

по (9.144)

= 0, 55;

(b + s) — расстояние между осями соседних катушек статора в лобовых частях (см. рис. 9.49):

b = 2b_эл = 2• 3, 15 = 6, 3 мм;

s = 3, 5 мм по табл. 9.24

По (9.150)

r'₂ =v₁₂ r₂ = 3, 05 • 0, 0564 = 0, 17202 Ом,

где по (9.151)

v₁₂ = = 3, 05;

r'_2* = r'₂ = 0, 043.

46. Вылет лобовых частей обмотки ротора по (9.140)

l_выл = К_выл b_кт + В + 0, 5 h_п = 0, 33 • 0, 153 + 0, 025 + 0, 5 • 0, 0271 = 0, 089 м,

где по (9.143)

= 0, 5 • 1, 2 • 0, 55 = 0, 33

(b_кт1, К_л и m — по п. 43 расчета; В — из табл. 9.24; h_п1 — по рис. 9.76, а).

Индуктивное сопротивление обмотки статора

47. Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора по (9.152)

=0, 043 Ом,

где по табл. 9.26 (см. рис. 9.50, е) и по рис. 1

=1, 62

где (см. рис. 9.50, е и 1)

h₂ = h_П.К – 2b_ИЗ = 22, 9 - 2 • 0, 4 = 22, 1 мм; b₁ = 8, 1 мм; h_к = 0, 5(b₁ - b_ш) = 0, 5(8, 1 - 3, 3) = 2, 4 мм; h₁ = 0 (проводники закреплены пазовой крышкой); k_β = 0, 25 (1 + 3 k'_β ) =0, 906; k'_β = 0, 25 (1 + 3β) =0, 25(1+3 0, 833)=0, 875; l'_δ = l_δ = 0, 151м по (9.154);

по (9.159)

λ _л1 =0, 34 (l_л1 - 0, 64β τ) = 0, 34 (0, 267- 0, 64 0, 16225 0, 833) = 1, 63;

по (9.162)

λ _д1 = =0, 81

по (9.176)

ξ = k''q² + k'_β – k²_об(1 + Δ z) =0, 6

По рис 9.51 k" =0, 04; Δ z=0, 075

Относительное значение

x_1* = x₁ = 0, 0108

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

48. Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора по (9.152)

=0, 012Ом,

х'₂ = х₂ v ₁₂ = 0, 012 • 3, 05 = 0, 0366,

где v ₁₂ = 3, 05 из п. 45 расчета;

x'_2* = x'₂ I_1ном / U_1ном = 0, 0366 • 55, 4/220 = 0, 01.

где по табл. 9.26 (см. рис. 9.50, а) и по рис. 1

=1, 1

По (9.159)

λ _л2 = 0, 34 (l_л – 0, 64 β τ) = =1, 18

(l_л2 = 0, 2607 — по п. 45 расчета).

По (9.160)

=0, 32

ξ = k''q² + k'_β – k²_об2(1 + Δ z) =0, 18

По рис 9.51 k" =0, 04; Δ z=0, 225

Расчет потерь

49. Потери в стали основные по (9.187)

Р_ст.осн=р_{1, 0/50} 2, 5(1, 6• 1, 6²• 27, 4+ 1, 8• 1, 88² • 8, 5) = 415, 8 Вт

[из табл. 9.28 для стали марки 2013 р_{1, 0/50} = 2, 5 Вт/кг; k_да = 1, 6; k_дz = 1, 8;

по (9.188)

m_a=π (D_a - h_a)h_al_ст1 k_c1 γ _c=π (0, 313-0, 0267)• 0, 0267• 0, 151• 0, 97 •7, 8•10³= 27, 4 кг,

h_a = 0, 0267 м из п. 19 расчета;

по (9.189)

m_z1=h_z1b_z1срZ₁l_ст1k_c1γ _c= 0, 0263 • 0, 0059 • 48 • 0, 151 • 0, 97 • 7, 8• 10³ = 8, 5 кг,

из п. 36 и 39 расчета В_a = 1, 6 Тл, В_z1 = 1, 88 Тл].

50. Поверхностные потери в роторе и статоре по (9.194)

P_пов2 = р_пов2(t_z2 – b_Ш2)Z₂l_ст2 =409, 2•(17, 96 – 8, 3) • 10^-3 • 36 • 0, 151 = 21, 5 Вт,

где по (9.192)

р_пов2 =0, 5 k₀₂ 0, 5 • 1, 8 Вт/м²

[по (9.190 В₀₂ = β ₀₂ k_δ B_δ = 0, 32 • 1, 4 • 0, 7998 = 0, 358 Тл; по рис. 9.53, б для b_ш1/δ = 3, 3/0, 6 = 5, 5 находим β ₀₂ = 0, 32].

P_пов1 = р_пов1(t_z1 – b_Ш1)Z₁l_ст1 = 825, 4•(13, 55 – 3, 3) • 10^-3 • 48 • 0, 151 = 61, 3 Вт,

где по (9.192)

р_пов1 =0, 5 k₀₁ 0, 5 • 1, 8 Вт/м²

[по (9.190 В₀₂ = β ₀₂ k_δ B_δ = 0, 425 • 1, 4 • 0, 7998 = 0, 476 Тл; по рис. 9.53, б для b_ш1/δ = 8, 3/0, 6 = 13, 8 находим β ₀₂ = 0, 425].

51. Пульсационные потери в зубцах ротора и статора по (9.200)

P_пул2 ≈ 0, 11 = 31, 9 Вт

[по (9.201)

m_z2=Z₂h_z2b_z2срl_ст2k_c2γ _c= 36• 27, 1 • 10^-3• 0, 007295• 0, 151• 0, 97• 7, 8• 10³ = 8, 13 кг,

где

= 7, 295 мм;

по (9.196)

В_пул2 = = 0, 083 Тл,

где γ ₁ = 2, 88 из п. 35 расчета; B_z2ср = 1, 73 из п. 37 расчета].

P_пул1 ≈ 0, 11 = 144, 2 Вт

[m_z1 = 8, 5 кг из п. 49 расчета

по (9.196)

В_пул1 = = 0, 23 Тл,

где γ ₂ = 5, 42 из п. 35 расчета; B_z1ср = 1, 88 из п. 36 расчета].

52. Сумма добавочных потерь в стали по (9.202)

Р_ст.доб = P_пов1 + Р_пул1 + Р_пов2 + Р_пул2 =61, 3+144, 2+21, 5+31, 9 =258, 9 Вт;

полные потери в стали по (9.203)

Р_ст = Р_ст.осн + Р_ст.доб = 415, 8 + 258, 9 = 674, 7 Вт.

53. Механические потери по (9.210)

Р_мех = К_т (n /10)² D⁴_a = =192, 2 Вт;

[для двигателей с 2р = 4 коэффициент К_т = 1, 3(1 - D_a) = 1, 3(1 - 0, 313) = 0, 89].

54. По (9.214)

Р_тр.щ = К_тр ρ _щ S_щ υ _к = 0, 16 • 20 • 10³ • 0, 5 • 10^-3 • 7, 85 = 12, 56 Вт

(по табл. П 4.2 выбираем щетки МГ, для которых р_щ = 20 • Па, J_ш.доп = 20 А/см², v _к.доп = 20 м/с; Δ U_щ = 0, 2В, К_тр = 0, 16).

55. Площадь щеток на одно кольцо

S'_щ = I₂/J_щ = 86, 9/20 = 4, 345 см²;

по табл. П 4.1 принимаем l_щ = 20 мм, b_щ = 12, 5 мм; число щеток на одно кольцо

= 1, 74 ≈ 2

Уточняем плотность тока под щеткой:

= 17, 38 А/см²

Принимаем диаметр кольца D_к = 0, 1 м, тогда линейная скорость кольца

= 7, 85 м/с.

56. Сумма потерь

Р_ст + Р_мех + Р_тр.щ = 674, 7 + 192, 2 + 12, 56 = 879, 46 Вт.

Холостой ход

57. Холостой ход двигателя по (9.217)

= 13, 52 А

[ I_х.х.р = I_μ = 13, 44 А — из п. 42 расчета;

по (9.218)

I_х.х.а = = 1, 49 А

где Р_э1х.х = 3 r₁ = 3 • 13, 44² • 0, 2129 = 115, 4 Вт

(r₁ = 0, 2129 из п.43 расчета)]

58. По (9.221)

cos φ _х.х = I_х.х.а/I_х.х = 1, 49/13, 52 = 0, 11.

59. По (9.184)

r₁₂ = P_cт.осн / (m I²_μ ) = = 0, 77 Ом;

r_12* = r₁₂ I_1ном /U_1ном = 0, 77 • 55, 4/220 = 0, 1939.

60. По (9.185)

=220/13, 44 - 0, 043=16, 33 Ом;

x_12* = x₁₂I_1ном/U_1ном = 16, 33 • 55, 4/220 = 4, 11.

Расчет рабочих характеристик

61. По (9.223)

= 1, 003.

По (9.227)

а' = = 1, 003² = 1, 005; b' = 0;

а = с₁r₁ = 1, 003 • 0, 2129 = 0, 2135;

b = с₁(х₁ + с₁x'₂) = 1, 003(0, 043 +1, 003 • 0, 0366) = 0, 08.

По (9.226)

= 0, 8 A.

Данные расчета рабочих характеристик для скольжении s = 0, 005; 0, 01; 0, 015; 0, 02; 0, 03 и S_ном=0, 04 сведены в таблицу 2.

Номинальные данные спроектирован­ного двигателя: Р₂ = 28 кВт; U₁ = 220/380 В; 2р = 4; η = 0, 88; cos φ = 0, 87.

Для расчета максимального момента определяем критическое скольжение:

= 0, 216;

M_max* находим по 1—5-й и 11-й строкам табл. 9.41 для s = s_кр;

R = a + a' r'₂/s_кр = 0, 2135 + 1, 005•0, 17202/0, 216 = 0, 8 Ом;

Х = b + b' r'₂/s_кр = 0, 08 Ом;

= 274, 5 A.

Т а б л и ц а 2. Расчет рабочих характеристик

асинхронного двигателя с фазным ротором

Р₂ = 28 кВт; U₁ = 220/380 В; 2р =4; r₁ = 0, 2129 Ом;

r'₂ = 0, 17202 Ом; Р_ст + Р_мех + Р_тр.щ = 879, 46 Вт; I_0а = 0, 8 А;

I_0р = I_μ = 13, 44 А; c₁ = 1, 003; a' = 1, 005;

а = 0, 2135 Ом; b' = 0; b = 0, 08 Ом

№ п/п	Расчетная формула	Раз-мер­ность	Скольжение
			0, 005	0, 01	0, 015	0, 02	0, 03	Sном= 0, 04
		Ом	34, 6	17, 3	11, 5	8, 6	5, 8	4, 3
		Ом	34, 8	17, 5	11, 7	8, 8		4, 5
	Х = b +	Ом				0, 08
		Ом	34, 8	17, 5	11, 7	8, 8		4, 5
		А	6, 32	12, 57	18, 8		36, 67	48, 89
		-	0, 999	0, 999	0, 999	0, 999	0, 999	0, 999
		-	0, 002	0, 005	0, 007	0, 009	0, 013	0, 018
		А	7, 11	13, 36	19, 58	25, 78	37, 43	49, 64
		А	13, 45	13, 5	13, 57	13, 67	13, 91	14, 32
		А	15, 21	18, 99	23, 82	29, 18	39, 93	51, 66
		А	6, 33	12, 61	18, 86	25, 075	36, 78	49, 04
	P1 = 3 U1ном I1a 10 -3	кВт	4, 69	8, 82	12, 92	17, 01	24, 7	32, 76
	Рэ1 = 3 I12 r1 10 -3	кВт	0, 147	0, 23	0, 362	0, 544	1, 018	1, 705
	Рэ2 = 3 (I11) 2 r/2 10 -3	кВт	0, 02	0, 08	0, 18	0, 324	0, 698	1, 241
	Рэ.щ = 3Δ Uщ I'2 10-3	кВт	0, 004	0, 008	0, 011	0, 015	0, 022	0, 029
	Рдоб = 0, 005 Р1	кВт	0, 023	0, 044	0, 065	0, 085	0, 124	0, 164
	Σ Р	кВт	1, 073	1, 241	1, 497	1, 847	2, 741	4, 018
	Р2 = Р1 - ∑ Р	кВт	3, 617	7, 579	11, 423	15, 163	21, 959	28, 742
	η = 1 - ∑ Р/ P1	-	0, 77	0, 86	0, 88	0, 89	0, 89	0, 88
	cos φ = I1a/I1	-	0, 47	0, 7	0, 82	0, 88	0, 94	0, 96

M_max* = = 5, 66.

Для более точного определения s_кр и М_max следует построить зависимость М = f (s) для диапазона изменения s = 0, 1..1 и при этом учесть влияние насыщения по­лями рассеяния головок зубцов на индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора по формулам § 9.13.

Вывод: по техническим данным спроектированный двигатель удовлетворяет тре­бованиям ГОСТ и технического задания.