Методика расчета параметров схемы замещения АД специальной конструкции

Оставлен Evgenij Bortnik Чт, 03/24/2016 - 21:42
Аватар пользователя Evgenij Bortnik

Методика расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя специальной конструкции. В теории электрических машин хорошо проработаны разделы, посвященные анализу схем замещения. Однако классические выражения для шихтованных машин не вполне соответствуют машинам комбинированным. А такой класс двигателей, сравнительно небольших габаритов существует. Именно поэтому в статье предложена методика расчета интегральных характеристик асинхронного двигателя с комбинированным ротором. Выражения для параметров схемы замещения комбинированного ротора были ранее получены в статье 1. Нужно заметить, что расчет тока статора, электромагнитного момента, коэффициента мощности и др., осложняется тем обстоятельством, что схема замещения содержит нелинейные сопротивления. Рассмотрим, как преодолевают эти проблемы при расчете интегральных характеристик двигателя с шихтовано-массивным ротором. В книге 2 показано, что в области достаточно сильных полей для различных электротехнических сталей зависимости для напряженности магнитного поля внутренних областей мало отличаются друг от друга.

Здесь принято сокращающее обозначение для коэффициента, которое позволяет построить универсальную зависимость, справедливую для широкого класса ферромагнитных материалов, как показано ниже

Характеристика на рисунке задана таблицей. Влияние относительной длины массивного ярма ротора на его эквивалентные приведенные резистивные и реактивные учитывают с помощью коэффициента K, как показано в книге 3. Последовательность расчета интегральных характеристик двигателя с заданными геометрическими размерами всех конструктивных зон и известными резистивными и реактивными сопротивлениями статора представлена ниже. На первом этапе принимают произвольное значение начальной напряженности по кривой, показанной на рисунке выше и находят значение нулевой итерации

Далее определяют величину приведенного магнитного сопротивления по формуле

По кривой намагничивания для шихтованного ярма ротора находят

Определяют приведенные реактивные электрические составляющие

Рассчитывают полные приведенные сопротивления

С учетом сопротивления короткозамыкающих колец ротора и вносимого сопротивления, учитывающего потери в стали, определяют входное сопротивление двигателя и все его составляющие

Для заданного скольжения s определяют ток статора

Напряженность магнитного поля на поверхности массивного ярма рассчитывают так:

Учитывая полученное значение напряженности, с помощью характеристики, представленной на рисунке выше, уточняют значение

Принимают в следующем шаге новое значение:

Последовательные приближения продолжают до тех пор, пока смежные итерации не совпадут в пределах необходимой точности. При достижении заданной точности расчета величины определяют электромагнитную мощность двигателя

Механическую мощность двигателя и коэффициент мощности в циклическом алгоритме определяют по формулам

По предложенной методике были рассчитаны кривые, показанные на рисунках. Слева картинка отражает зависимость напряженности внутри при меньшей высоте. Справа та же зависимость при высоте 0,004 м.

Рассмотренные кривые, полученные при разных значениях высоты шихтованного ярма и скольжениях s, позволяют анализировать различные режимы работы двигателя с шихтовано-массивным ротором. Параметр J здесь учтен по выражению

                  Евгений Бортник, Красноярск, Россия, 2012