Электро привод подъемного стола

Р_2ном = 43 кВт; U_1ном = 220/380 В; 2р = 6; I_1ном = 74,73 А;

I'_2ном = 67 A; x₁ = 0,256 Ом; x'₂ = 0,254 Ом; х_12п = 7,81 Ом;

с_1п = 1,023; r₁ = 0,119 Ом; r'₂ = 0,0777 Ом; С_N = 1,088

№ п/п	Расчетная формула	Раз-мерность	Скольжение s
			1	0,8	0,6	0,4	0,2	Sкр = =0,14
1	kнас	—	1,5	1,4978	1,4474	1,0377	1	1
2	Fп.ср = 0,7	А	4085,1	4055,8	3787,3	2737,9	2211,6	1964,2
3	ВФδ = Fп.ср 10-6 / (1,6 δ CN)	Тл	3,351	3,327	3,107	2,281	1,843	1,636
4	kδ = f (ВФδ)	—	0,5	0,72	0,65	0,81	0,9	0,9
5	c1 = (tz1 - bш)(1 - kδ)	мм	3,076	1,722	2,153	1,369	0,72	0,72
6	λп1нас = λп1 - Δ λп1нас	—	2,142	2,189	2,172	1,519	1,560	1,560
7	λД1 = kδ λД1	—	0,513	0,733	0,667	0,740	0,822	0,822
8	х1нас = х1 ∑ λ1нас / ∑ λ1	Ом	0,220	0,235	0,230	0,990	1,024	1,024
9	с1п = 1 + х1нас / х12п	—	1,019	1,020	1,02	1,023	1,023	1,023
10	с2 =(tz2 – bш2)(1 - kδ)	мм
11	λп2ξнас = λп2ξ - Δλп2нас	—	1,327	1,372	1,424	1,886	2,027	2,045
12	λД2 = kδ λД2	—	0,679	0,978	0,883	0,977	1,086	1,086
13	х'2ξнас = х'2 ∑ λ2ξнас / ∑ λ2	Ом	0,58	0,66	0,65	0,73	0,78	0,79
14	Rп.нас = r1 + c1п.нас r'2ξ / s	Ом	0,218	0,228	0,261	1,491	2,286	2,822
15	Хп.нас = х1нас + с1п.нас х'2ξнас	Ом	0,377	0,412	0,404	1,962	2,050	2,041
16	I'2нас = U1 /	А	504,19	466,35	456,72	154,1	123,74	109,09
17	I1нас = I'2нас	А	520,55	482,87	472,64	161,21	129,78	115,5
18	k'нас = I1нас / I1п (сравнить с принятым в п.1 kнас)	—	1,5	1,497	1,447	1,037	1	1
19	I1* = I1нас / I1ном	—	6,77	6,288	6,154	4,636	3,732	3,292
20	М* =	—	1,715	1,605	2,051	1,976	2,435	2,503

 

 

 

 

61. Индуктивные сопротивления  обмоток. Принимаем k_нас = 1,4:

по (9.263)

= 4085,1 А                  

по (9.265)

= 1,088;

по (9.264)

= 3,35 Тл

Пo рис. 9.61 для В_Фδ = 3,35 Тл находим k_δ = 0,99.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора  с учетом влияния насыщения:

по (9.266)

с_Э1 = (t_z1 – b_ш1)(1 – k_δ) = (11,92 – 3,7)(1 – 0,99) = 0,061;

по (9.269)

= 0,0433

по (9.272)

λ_п1нас = λ_п1 - Δλ_п1нас = 2,28 - 0,0433 = 2,27.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения по (9.274)

λ_Д1нас = λ_Д1 к_δ =1,02 • 0,99 = 0,016.

Индуктивное сопротивление  фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения по (9.275)

= 0,255 Ом

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и  вытеснения тока:

 по (9.271) (см. п. 47 и 58 расчета)

= 0,030

где по (9.270)

с_Э2 = (t₂ - b_ш )(1 - k_δ) = (11,92 - 1,5)(1 - 0,99) = 0,104

(для закрытых пазов  ротора h_ш2 = h'_ш + h_ш = 0,3 + 0,7 = 1 мм);

по (9.273)

λ_п2нас = λ_п2ξ - Δλ_п2нас = 2,2 - 0,33 = 1,87.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения по (9.274)

λ_Д2нас = λ_Д2 к_δ = 0,6792 • 0,99 = 1,345.

Приведенное индуктивное  сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения по (9.276)

= 0,216 Ом;

по (9.278)

с_1П.нас = 1 +   = 1,022

здесь х_12п по (9.277).

62. Расчет токов и моментов:

по (9.280)

R_п.нас = r₁ + c_1п.нас = 0,119 + 1,022 • 0,246 = 0,33 Ом;

Х_п.нас = Х_1нас + с_1п.нас х'_2ξнас = 0,255 + 1,022.0,593 = 11,9 Ом;

по (9.281)

= 504,19 А

по (9.283)

= 520,50 А;

Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения

I_п* = = 6,77

Кратность пускового момента  с учетом влияния вытеснения тока и насыщения по (9.284)

М_п* = = 2,06

Полученный в расчете  коэффициент насыщения 

= 1,5

отличается от принятого  k_нас =1,4 менее чем на 3 %.

Для расчета других точек  характеристики задаемся k_нас, уменьшенным в зависимости от тока I₁ (см. табл. 9.37);

принимаем при

s = 0,8  k_нас = 1,49;

s = 0,6 k_нас = 1,44;

s = 0,2 k_нас = 1;

s = 0,1 k_нас = 1.

Данные расчета сведены  в табл. 9.38, а пусковые характеристики представлены на рис. 9.75.

63. Критическое скольжение  определяем после расчета всех  точек пусковых характеристик  (табл. 9.38) по средним значениям  сопротивлений x_1нас и х'_2ξнас, соответствующим скольжениям s = 0,2... 0,1:

по (9.286)

S_КР = = 0,1566,

после чего рассчитываем кратность  максимального момента: М_*max = 2,503 (см. табл. 9.38).

Спроектированный асинхронный  двигатель удовлетворяет требованиям  ГОСТ как по энергетическим показателям (КПД и сos φ), так и по пусковым характеристикам.

11. Тепловой расчет

 

64. Превышение температуры  внутренней поверхности сердечника  статора над температурой воздуха  внутри двигателя по (9.315)

Δυ_пов1 = К = 44,27 ºС

[по табл. 9.35 К = 1,6; по (9.313) Р'_э.п = k_p P_э1 =1,07•2001,8•2•0,221/0,91 = 986,18 Вт, где из табл. 9.36 для s = s_ном находим Р_э1 = 2001,8 Вт; по рис. 9.67, б а₁ = 110 Вт/м² ºС; k_p = 1,07]       

 

 

Рис. 9.75. Пусковые характеристики спроектированного

двигателя с короткозамкнутымротором

(Р₂ = 39 кВт, 2р=6, U_ном = 220/380 В, М_п* = 1,715, I_п* = 6,2, М_max = 2,503)

65. Перепад температуры  в изоляции пазовой части обмотки  статора по (9.316)

=7,37 ºС

[по (9.317) П_п1 = 2h_пк + b₁ + b₂ = 2 • 26,8 + 5,2 + 7 = 65,8 мм; для изоляции класса нагревостойкости F λ_экв = 0,16 Вт/м², по рис. 9.69 для d/d_из = =1,32/1,26=1,04 находим λ'_экв = 1,2 Вт/(м² °С)].

66. Перепад температуры  по толщине изоляции лобовых  частей по (9.319)

= =3,86 ºС

[по (9.314)

Р'_э.л1 = k_p P_э1 = 1040,36 Вт;

П_л1 = П_п1 = 65,8 м; b_{из.л1 max}  = 0,4 мм].

67. Превышение температуры  наружной поверхности лобовых  частей над температурой воздуха внутри двигателя по (9.320)

= 11,18 ºС

68. Среднее превышение  температуры обмотки статора  над температурой воздуха внутри двигателя по (9.321)

= [(42,27 + 7,37) 2 0,221 +  (3,86 + 11,18) 2 0,221] / 0,91 = 32,43 ºС

69. Превышение температуры  воздуха внутри двигателя над  температурой окружающей среды по (9.322)

= 5078,68 / (1,709 21) = 141,51 ºС

[по (9.326)

∑Р'_в = ∑Р' - (1 - К)(Р'_э.п1 + P_ст.осн) - 0,9Р_мех = 4330,85 - (1 – 1,6)(1040,36+485,93) - 0,9 • 186,6 = 5078,68Вт,

 где по (9.324)

= 4302 + (1,07 - 1)(2000,1 + 1046,3) = 4330,85 Вт;

∑P = 4190 Вт из табл. 9.36 для s = s_ном; по (9.327) s_кop = (πD_a + 8П_р)(l₁ + 2l_выл1)  = (π 0,392 +  8 • 0,39)(0,221 + 2 • 0,0907) = 1,709 м², где по рис. 9.70 П_р = 0,39 м для h = 225 мм; по рис. 9.67, б а_в = 1000 Вт/(м² •°С) для D_а = 0,392 м].

70.  Среднее превышение  температуры обмотки статора  над температурой окружающей среды по (9.328)

= 32,43 + 141,51 = 173,94 ° С.

71. Проверка условий охлаждения двигателя.

Требуемый для охлаждения расход воздуха по (9.340)

= 0,16 м³/c

 [по (9.341)

k_m = m' = 2,5 = 4,94               

Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором, по (9.342)

Q'_в =0,6 D³_а = 0,6•0,392³   = 0,36 м³/c.

Нагрев частей двигателя  находится в допустимых пределах.

Вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха.