Proiect Masina Asincrona

Indrumar de proiectare_______________________________________________________

5.1. Calculul electromagnetic

Exemplu: Să se proiecteze un motor asincron trifazat de joasă tensiune cu rotorul în scurtcircuit.

Date nominale:

-puterea nominală kW

-tensiunea nominală V

-turaţia de sincronism rot/min

-frecvenţa Hz

-numărul de faze .

Date funcţionale şi constructive

-cuplul maxim

-cuplul de pornire

-curentul de pornire .

5.1.1.Determinarea mărimilor de calcul Numărul de perechi de poli

p 3

Puterea aparentă nominală şi curentul nominal-din fig. 2.1 si fig. 2.3 se estimează valorile orientative pentru:

randament

factorul de putere

-puterea aparentă nominală:

210

Maşina asincronă_______________________________________________________

SN =75.79 kVA

-curentul nominal:

I N 115.145 A

Tensiunea pe fază şi t.e.m. indusă Alegem pentru înfăşurarea statorului conexiunea stea,

-tensiunea de fază:

U 1 219.393 V

-curentul pe fază:

I 1 115.145 A

-coeficient ce ţine cont de căderile de tensiune,

k E 0.968

-t.e.m. indusă pe o fază:

U e1 212.351 V

Puterea aparenta interioară

211


S i 7.335 104 VA

Factorul de formă şi factorul de acoperire a pasului polar-coeficient de saturaţie magnetică parţială, valori recomandate =1.2 - 1.35 :

-factorul de forma al t.e.m. induse va fi:

,

k f 1.095

-factorul de acoperire ideală a pasului polar:

i 0.694

5.1.2. Calculul dimensiunilor principaleDiametrul interior al statorului

-coeficientul de utilizare al maşinii, din fig. 2.5:

J /dm3

-factorul de forma al maşinii, din fig. 2.6 are limitele =0,65 - 1,90

-diametrul interior al statorului

D 318.567 mm

Diametrul exterior al statorului- , coeficient a cărui valoare este:

k D 1.524

-diametrul exterior stator:

212


D e 485.495 mm

Valoarea obţinută se rotunjeşte din 10 în 10 mm.

mm

-diametrul interior stator recalculat, şi valoarea rotunjită:

D 288.714 mm

mm

Pasul polar

167.552 mm

Solicitările electromagnetice-pătura de curent iniţiala, din fig. 2.7, a:

A/cm

-inducţia magnetică din întrefier, valoare iniţială din fig. 2.7, b:

T

Lungimea ideală-factorul de bobinare al înfăşurării statorului, valorile orientative

=0.91 - 0.93:

-lungimea ideală:

l i 218.479 mm

Factorul de formă al maşinii

213


1.304

-se încadrează în limitele impuse =0,65-1,90 la calculul lui D.

Determinarea lăţimii întrefierului

-mărimea întrefierului calculată cu relaţia:

1 0.675 mm

-mărimea întrefierului determinat din fig. 2.9: mm

-mărimea întrefierului va fi:

0.618 mm

Din considerente mecanice de a creşte siguranţa în funcţionare se ia valoarea:

mm

Geometria miezului magneticDeoarece lungimea este mică se ia un miez compact, cu

canale de ventilaţie axiale rezultând astfel:-lungimea geometrică a miezului:

l g 218.479 mm

-lungimea fierului:

l Fe 218.479 mm

5.1.3. Infăşurarea şi crestăturile statorului

214


Numărul de crestături ale statorului -numărul de crestături pe pol şi faza, valori recomandate =3 - 5

-numărul de crestături ale statorului:

N c1 72 crestaturi

Pasul dentar al statorului

t 1 13.963 mm

-pentru înfăşurarea de joasă tensiune, valorile recomandate sunt, =(10 25) mm. Paşii înfăşurării, şi factorul de bobinaj

-pasul diametral

y s 12 crestaturi

-pasul principal al înfăşurării:

y 1s 10 crestaturi

- factorul de scurtare al înfăşurării statorului:

k s1 0.966

-unghiul electric între două crestături ale statorului:

- factorul de repartizare al înfăşurării statorului:

215


k r1 0.958

- factorul de înfăşurare al statorului:

k B1 0.925

Numărul de spire pe fază la stator

-fluxul magnetic util:

0.019 Wb

-numărul de spire pe fază:

N 1 54.994 spire

Numărul de conductoare într-o crestătură -numărul de căi de curent în paralel la stator, valori recomandate

=1 2p :

-se verifică condiţia de simetrie:2 p

a 13 nr. întreg

-numărul de conductoare din crestătură:

216


n c1 9.156

-se rotunjeşte valoarea obţinută:

conductoare

-se recalculează numărul de spire pe fază:

N 1 54 spire

Condiţiile de simetrie ale înfăşurării

-numărul de stele suprapuse:

t=c.m.m.d.c.( ,p)

-pentru înfăşurarea în două straturi, condiţiile sunt:N c1

m 1 t 8 număr întreg

/ =24 număr întreg

Valorile finale ale solicitărilor electomagnetice-pătura de curent, valoare finală:

A 371.101 A /cm-eroarea faţă de valoarea luată în calcule este,

A 2.342 %

iar condiţia restrictivă impusă ;Fluxul magnetic util:

217


0.02 Wb

-inducţia magnetică în întrefier, valoare finală:

B 0.764 T

-eroarea faţă de valoarea luată în calcule este:

B 1.841 %

iar condiţia restrictivă impusă =3%.

Dimensionarea crestăturii statorului -densitatea de curent în înfăşurarea statorului, valori recomandate,

=5.5 - 7.5 A/mm2:

A /mm2

-secţiunea totală a conductorului:

S cond1 10.013 mm2

Fiind o maşină de joasă tensiune şi de putere mică înfăşurarea statorului va fi din conductor de cupru rotund izolat cu email (mai multe fire în paralel);-din STAS (Anexa 2) se obţin valorile normalizate:

mm2

mm

218


mm

numărul de fire în paralel:

-secţiunea echivalentă a conductorului:

S cond1 9.42 mm2

-valoarea finală a densităţii de curent în înfăşurarea statorului:

J 1 6.112 A /mm2

Crestătura statorului este trapezoidală semiînchisă, cu următoarea schemă de izolaţie: -izolaţia crestăturii din 2 folii NMN, mm; -izolaţia între straturi 2 folii NMN; -pană din sticlotextolit,. Inducţia magnetică în dinte este constantă, iar valorile recomandate sunt =1,5-1,8 T:

T

-valoarea medie a inducţiei magnetice:

-coeficient de împachetare al miezului:

-lăţimea dintelui este constantă şi are valoarea:

b d1 7.484 mm

-lăţimea medie a dintelui

219

Indrumar de proiectare_______________________________________________________-numărul total de conductoare din crestătură:

n tot 27 conductoare

-factorul de umplere al crestăturii stator, =0.5 0.75:

-suprafaţa necesară a crestăturii:

S cr 174.565 mm2

-deschiderea (istmul) crestăturii stator:

a s 2.55 mm

Dimensiunile crestăturii se stabilesc prin construcţie grafică la scară (vezi fig. 5.1), sau analitic astfel încât lăţimea dintelui sa fie constantă, iar suprafaţa utilă a crestăturii să fie .

Fig. 5.1. Crestătură trapezoidală pentru înfăşurarea statorului:

a)detalii privind construcţia la scară; b) notaţii folosite lametoda analitică.

220

Maşina asincronă_______________________________________________________ In cazul utilizării metodei analitice, etapele şi relaţiile de calcul sunt următoarele:

-grosimea penei:

mm

-înălţimea istmului:

mm

-grosimea izolaţiei sub pană:

mm

-grosimea penei + izolaţia sub pană + istmul crestăturii:

h ps 6.7 mm

-înălţimea ocupată de conductoare în crestătură (valoare

aproximativă):

mm

-baza mare a trapezului:

B 8.896 mm

-baza mică a trapezului:

b 7.063 mm

-lăţimea crestăturii folosită la calculul permeanţei de scăpări:

b cs 7.063

221

Indrumar de proiectare_______________________________________________________-suprafaţa efectivă a crestăturii:

S c 167.571 mm2

-eroarea faţă de valoare necesară dispunerii conductoarelor:

S c 4.174 %

Observaţie: se modifică şi se refac calculele până când

eroarea devine .

Dimensiunile finale ale crestaturii stator

-înălţimea crestăturii:

h c1 27.7 mm

-lăţimea medie a crestăturii:

-factori de formă ai crestăturii stator, şi valorile recomandate:

=0,35 0,50 =3,5 5,5

1s 0.571 2s 3.471

Inducţia magnetică în jugul statorului

-în jugul statorului se pun canale de ventilaţie axiale:

numărul de rânduri de canale,

diametrul unui canal;

222

Maşina asincronă_______________________________________________________-grosimea jugului statoric:

h j1 32.3 mm

-inducţia magnetica în jugul statorului, şi valorile recomandate

(1.35 1.55) T:

B j1 1.448 T

5.1.4. Infăşurarea şi crestăturile rotorului în scurtcircuit

Numărul de crestături în rotor La rotorul în scurtcircuit numărul de crestături se alege din tabelul 2.3 din condiţia de a avea cupluri parazite minime:

N c2 82 crestaturi

Deoarece caracteristicile de pornire sunt în limite normale, pe rotor vom avea o colivie normală cu bare dreptunghiulare, paralele cu generatoarea, din aluminiu în construcţie sudată;

-numărul de faze din rotor:

m 2 82 faze

-numărul de spire pe fază:

-factorul de bobinaj al înfăşurării rotorului:

Diametrul rotorului şi pasul dentar

-diametrul exterior al rotorului:

223


D r 318.76 mm

-pasul dentar al rotorului:

t 2 12.212 mm

T.e.m indusă pe o fază din rotor

U e2 2.126 V

Curentul pe o fază în rotor-coeficientul prin care se ţine cont de curentul de magnetizare, se determină cu relaţia:

k I 0.915

-curentul pe o fază în rotor:

I 2 385.125 A

-curentul printr-o bară a rotorului:

I b 385.125 A

-curentul prin inelul de scurtcircuitare:

224


I i 1.679 103 A

Dimensionarea crestăturii rotorului

-limitele recomandate pentru densitatea de curent în bara de

aluminiu sunt: =(3,0 5,5) A/mm2 ,

A /mm2

-densitatea de curent în inelul din aluminiu, limitele uzuale sunt

A /mm2:

J 2i 2.926 A /mm2

-secţiunea barei:

S b 101.349 mm2

-secţiunea inelului:

S i 573.848 mm2

Din STAS 6499/1- anexa 6, pentru conductoare (bare) din aluminiu rezultă;

-secţiunile normalizate ale barei şi inelului:

mm2 mm2

-înălţimea barei, respectiv a inelului:

225


mm mm

-lăţimea barei şi a inelului:

mm mm

-se stabilesc dimensiunile istmului (fig.5.2) în raport de valorile

recomandate, =(1,0 2,5) mm, =(1,5 2,5) mm;

-înălţimea istmului:

-lăţimea istmului:

-deschiderea crestăturii rotor:

-lăţimea crestăturii rotor:

b c2 5.5 mm

-înălţimea crestăturii:

h c2 25.7 mm

-înălţimea ocupată de bara rotor:

Inducţia magnetică la baza dintelui rotor

-lăţimea minima a dintelui rotor:

b dmin2 4.743 mm

226

Fig.5.2. Crestătura

rotor.

Maşina asincronă_______________________________________________________-inducţia magnetică aparentă maximă la baza dintelui rotor, şi valorile recomandate :

B dmax2 2.07 T

Dimensiunile finale ale crestăturii rotor-valoarea finală a densităţii de curent în bară:

J 2b 3.32 A /mm2

-valoarea finală a densităţii de curent în inel:

J 2i 3.004 A /mm2

-factorii de formă ai crestături rotor, şi valorile recomandate:

1r 0.45 2r 4.673

Inălţimea jugului rotor-inducţia magnetică în jugul rotor, valori uzuale = (1,10 1,50)T

T

-înălţimea de calcul a jugului rotor:

h j2 35.971 mm

227


Deoarece avem miez magnetic compact, pentru o răcire bună se recomandă canale de ventilaţie axiale; diametrul unui canal este

= (30 40) mm:

mm

-numărul de rânduri de canale:

-înălţimea reală a jugului rotor:

h j22 55.771 mm

-diametrul interior al rotorului:

D ir 155.818 mm

-diametrul interior rotor, valoare rotunjită:

mm

Rezultă următoarele valori recalculate:-înalţimea reală a jugului rotor:

h j22 53.68 mm

-înălţimea de calcul a jugului rotor:

h j2 33.88 mm

- inducţia magnetică în jugul rotor, valoare finală:

228


B j2 1.38 T

5.1.5. Tensiunea magnetomotoare pe o pereche de poliTensiunea magnetică a întrefierului

-coeficienţii lui Carter pentru stator , rotor şi total :

k C1 1.09 k C2 1.02

k C 1.112

-permeabilitatea magnetică a vidului:

-tensiunea magnetică a întrefierului:

U m 838.141 A

Tensiunea magnetică în dinţi statorului

Pentru miezul feromagnetic stator şi rotor se foloseşte tablă silicioasă laminată la rece cu cristale neorientate, cu grosimea de 0.5 mm, izolată cu un strat subţire de oxid ceramic, rezistenta la temperatura clasei de izolaţie F. Tola rotor se executa din interiorul tolei stator;

229

Indrumar de proiectare_______________________________________________________- inducţia magnetică în dinte este constantă:

- intensitatea câmpului magnetic, din anexa 1:

A /cm

- tensiunea magnetică în dinţii statorului:

U md1 105.26 A

Tensiunea magnetică în dinţi rotorului Deoarece crestătura rotorului este cu pereţi paraleli, rezultă că dintele are forma trapezoidală, şi se impune calculul inducţiilor magnetice în cele trei secţiuni:- laţimea dintelui rotor în cele trei secţiuni :

b dmin2 4.743 mm

b dmed2 5.728 mm

b dmax2 6.712 mm

- inducţiile magnetice aparente în cele trei secţiuni ale dintelui:

B dmax2 2.07 T

230


B dmed2 1.714 T

B dmin2 1.463 T

- coeficienţii dintelui în cele trei secţiuni:

k dmax2 1.221

k dmed2 1.011

k dmin2 0.863

- intensităţile câmpurilor magnetice în cele trei secţiuni, din anexa 1:

A /cm

A /cm

A /cm

- valoarea medie a intensităţii câmpului magnetic:

H d2 22.917 A /cm

- tensiunea magnetică în dinţii rotorului:

U md2 117.792 A

Se determină coeficientul de saturaţie magnetică parţială:

231


k sdf 1.266

- se calculează eroarea faţă de valoarea iniţială impusă:

k sd 1.274

- valoarea obţinută se încadrează în eroarea impusă

Tensiunea magnetică în jugul statorului

- lungimea medie a liniei de câmp magnetic în stator:

L j1 213.471 mm

B j1 1.448 T

- intensitatea câmpului magnetic în stator, din anexa 1:

A /cm

- coeficient ce ţine cont de faptul că liniile de câmp în stator au lungimi diferite, se stabileşte astfel:

1 0.405

- tensiunea magnetică în jugul statorului:

U mj1 71.698 A

Tensiunea magnetică în jugul rotorului

232


- lungimea medie a liniei de câmp în rotor:

L j2 111.883 mm

B j2 1.38 T

- intensitatea câmpului magnetic în rotor, din anexa 1:

A /cm

- coeficientul ce ţine cont de faptul că liniile de câmp în rotor au lungimi diferite, este:

2 0.439

- tensiunea magnetică în jugul rotorului:

U mj2 30.444 A

Tensiunea magnetomotoare pe o pereche de poli

U mm 1.163 103 A

-factorul de saturaţie magnetică:

k s 1.388

Curentul de magnetizare

233


I 1 25.877 A

-curentul de magnetizare în procente, valori uzuale =(20 50)%:

I 1% 22.473 %

5.1.6. Parametrii motorului asincron1. Parametrii înfăşurării statoruluiRezistenţa pe fază a înfăşurării statoruluiInfăşurarea statorului este din conductor rotund, în două

straturi (fig.5.3). In continuare se calculează:- pasul dentar mediu în stator:

t med1 15.171 mm

- distanţa de la miez la partea

frontală înclinată a bobinei, din

tab. 2.6:

mm

- raza de curbură medie a capătului frontal:

R med1 75.856 mm

- lungimea capătului frontal:

l f1 238.31 mm

234

Fig. 5.3. Capătul frontal al

înfăşurării statorului.


- lungimea medie a unei spire, în stator:

l med1 913.578 mm

- lungimea pe direcţie axială a capătului frontal:

l fa1 75.856 mm

- factorul de majorare a rezistenţei la înfăşurarea din sârmă este:

- rezistivitatea cuprului la temperatura de lucru a înfăşurării:

- rezistenţa pe fază a statorului:

R 1 0.065

Reactanţa pe fază a înfăşurării statorului a)Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor în crestătură- pasul relativ al înfăşurării:

y 0.833

- coeficienţi ce depind de scurtarea pasului:

k 0.875

235


k 0.906

- permeanţa geometrică specifică a scăpărilor în crestătură (fig.5.1 şi

rel.(2.185)) este:

c1 2.552

b) Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor diferenţiale

- coeficient dependent de deschiderea crestăturii stator:

k 01 0.975

- coeficientul dependent de =4 şi de scurtarea pasului

înfăşurării statorului =2, se ia din tabelul 2.9:

- coeficientul de amortizare a câmpului armonicilor superioare ,

se ia din tabelul 2.8 în raport de 27.33:

- permeanţa de scăpări diferenţială:

d1 1.116

c) Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor în părţile frontale

236


f1 0.927

d) Permeanţa geometrică specifică de scăpări totală

1 4.596

- reactanţa de scăpări, pe fază, a înfăşurării statorului:

X1 0.193

2. Parametrii înfăşurării rotorului în scurtcircuitRezistenţa de fază a înfăşurării rotorului

- rezistivitatea aluminiului la temperatura de lucru a coliviei:

- lungimea barei rotor:

- rezistenţa unei bare:

R b 9.401 10 5

-diametrul mediu al inelului de scurtcircuitare:

D i 267.36 mm

- lungimea segmentului de inel între două bare:

237


- rezistenţa inelului:

R i 7.73 10 7

- rezistenţa pe fază a rotorului:

R 2 1.234 10 4

Reactanţa pe fază a rotorului a)Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor în crestătură

c2 4.864

b) Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor diferenţiale

- coeficient ce depinde de deschiderea crestăturii rotor:

k 02 0.996

- numărul de crestături pe pol şi fază la rotorul în scurtcircuit este:

q 2 4.556

238


- coeficientul la maşinile cu rotor în scurtcircuit şi , se calculează cu relaţia:

d2 0.441

- coeficientul de amortizare a câmpului armonicilor superioare:

- permeanţa de scăpări diferenţială:

d2 1.452

c) Permeanţa geometrică specifică a scăpărilor în capetele frontale

- coeficient proporţional cu unghiul dintre două crestături ale

rotorului:

r 0.229

- permeanţa specifică frontală:

f2 0.695

d) Permeanţa geometrică specifică totală a rotorului

2 7.011

- reactanţa de scăpări pe fază a rotorului imobil:

239


X 2 6.051 10 4

Parametrii înfăşurării rotorului cu influenţa refulării

- factorul de atenuare:

0.671

- înălţimea redusă a conductorului:

1.477

- funcţiile hiperbolice necesare în calculul refulării:

- factorul de majorare a rezistentei în zona miezului magnetic:

k r 1.359

- factorul de reducere a reactanţei în zona miezului magnetic:

k x 0.899

- factorul de majorare a rezistenţei pentru bara rotor:

240


k R 1.303

- factorul de reducere a reactanţei pentru bara rotor:

k X 0.914

- rezistenţa pe fază a rotorului cu influenţa refulării:

R 2 1.519 10 4

- permeanţa de scăpări a crestăturii afectată de refulare:

- permeanţa de scăpări a crestăturii neafectată de refulare:

- permeanţa totală a crestăturii cu influenţa refulării:

- reactanţa de dispersie pe fază a rotorului cu refulare:

X 2 5.951 10 4

241


Parametrii maşinii cu influenţa saturaţiei magnetice- valoarea inducţiei magnetice la care apare saturaţia istmului,

T

- valoarea relativă a curentului de pornire, impusă prin temă:

i pi 5.9

- coeficient de corecţie, dat de saturaţia magnetică:

1 6.521

Reactanţa înfăşurării statorului cu influenţa saturaţiei magnetice

- lăţimea dintelui stator în dreptul istmului:

- deschiderea crestăturii stator, cu influenţa saturaţiei magnetice:

a ss 4.3 mm

- permeanţa de scăpări a crestăturii, cu influenţa saturaţiei:

- permeanţa de scăpări diferenţială cu influenţa saturaţiei:

- permeanţa totală a statorului, cu influenţa saturaţiei:

1s 3.879

242


- reactanţa pe fază a statorului, cu influenţa saturaţiei:

X1s 0.163

Reactanţa înfăşurării rotorului cu influenţa saturaţiei

magnetice

- lăţimea dintelui rotor în dreptul istmului:

b d02 11.212

- deschiderea crestăturii rotor, cu influenţa saturaţiei:

b 02s 2.719 mm

- permeanţa crestăturii rotor, care nu depinde de saturaţie:

- permeanţa crestăturii rotor, dependentă de saturaţie:

- permeanţa crestăturii rotor, cu influenţa refulării şi saturaţiei

magnetice:

- reactanţa pe fază rotor, cu refulare şi saturaţie:

243


X 2s 3.791 10 4

Reactanţa utilă a circuitului de magnetizare

X1m 8.286

Parametrii rotorului în valori raportate la stator

- factorul de raportare:

k rap 365.147

- rezistenţa rotorului raportată la stator:

R 2r 0.045

- reactanţa rotorului raportată la stator:

X2r 0.221

- rezistenţa rotorului cu refulare raportată la stator:

R 2r 0.055

- reactanţa rotorului cu refulare raportată la stator:

X2r 0.217

244


- reactanţa rotorului cu refulare şi saturaţie raportată la stator:

X2sr 0.138

Parametrii maşinii asincrone în unităţi relative

- impedanţa nominală pe o fază:

Z N 1.905

- valorile relative ale rezistenţelor, stator şi rotor:

r 1 0.034 ur

r 2r 0.024 ur

- valorile relative ale reactanţelor stator, rotor şi de magnetizare:

x 1 0.101 ur

x 2r 0.116 ur

x 1m 4.349 ur

245


5.1.7.Calculul pierderilor şi randamentul maşinii asincrone 1. Pierderile principale în fier Pierderile principale în jugul statorului - coeficientul de majorare a pierderilor in jug, = 1,20 1,40:

- pierderi specifice corespunzătoare calităţii tablei silicioase utilizate:

W /kg

- pierderi specifice în jugul statorului

p j11 5.03 W /kg

- greutatea specifică a fierului:

kg /m3

- diametrul interior al jugului stator:

- masa jugului stator:

M j1 66.976 kg

- pierderile în jugul statorului:

p j1 437.988 W

Pierderile principale în dinţii statorului

- coeficientul de majorare a pierderilor în dinţi = 1,60 1,80:

246


- pierderi specifice în dinţi statorului:

p d11 5.4 W /kg

- masa dinţilor stator:

M d1 25.436 kg

- pierderile în dinţii statorului:

p d1 247.241 W

Pierderile principale totale în fier

p Fepr 685.229 W

2. Pierderile suplimentare în fier la funcţionarea în golPierderile de suprafaţă ale statoruluiCoeficient de majorare a pierderilor de suprafaţă datorită

prelucrării miezului stator, din tabelul 2.11:

pentru suprafete prelucrate superficial

- coeficient de pulsaţie dependent de deschiderea crestăturii rotor,

01 0.156

- amplitudinea pulsaţiei inducţiei magnetice la suprafaţa statorului:

247


B 01 0.132 T

- pierderi specifice de suprafaţă:

supr11 49.085 W /m2

- pierderi de suprafaţă în stator:

p supr1 8.371 W

Pierderile de suprafaţa ale rotorului

- coeficient de majorare a pierderilor de suprafaţă datorită prelucrării

miezului rotor, din tabelul 2.11:

pentru suprafete prelucrate

- coeficient de pulsaţie dependent de deschiderea crestăturii stator,

02 0.254

- amplitudinea oscilaţiei inducţiei magnetice la suprafaţa rotorului:

B 02 0.215 T

- pierderi specifice de suprafaţă în rotor:

248


p supr22 166.044 W /m2

- pierderi de suprafaţă în rotor:

p supr2 31.809 W

Pierderile de pulsaţie în dinţii statorului

pentru tole din tabla silicioasa

- amplitudinea pulsaţiei inducţiei magnetice în dintele stator:

B puls1 0.013 T

- pierderi de pulsaţie în dinţii statorului:

p puls1 2.936 W

Pierderile de pulsaţie în dinţii rotorului

- amplitudinea pulsaţiei inducţiei magnetice în dinţii rotorului:

B puls2 0.071 T

- masa dinţilor rotor:

M d2 25.534 kg

- pierderile de pulsaţie în dinţii rotorului:

249


p puls2 66.125 W

Pierderile totale în fier la funcţionarea în gol

p Fe 794.471 W

4.Pierderile electrice principale la funcţionarea în sarcină Pierderile în înfăşurarea statorului

p el1 2.567 103 W

Pierderile în înfăşurarea rotorului

p el2 1.501 103 W

Pierderile electrice principale totale

p el 4.067 103 W

5. Pierderile mecanice prin frecare şi de ventilaţie

- pierderile de frecare cu aerul din maşină:

p fr.v 243.626 W

- pierderile datorită frecării periilor pe inele:

deoarece maşina este cu rotor în scurtcircuit;

250


- pierderile mecanice:

p mec 243.626 W

6. Pierderile de ventilaţie datorită ventilatorului propriu

- supraîncălzirea aerului la trecerea prin maşină:

- debitul de aer necesar pentru ventilaţie:

Q 0.164

- diametrul exterior al ventilatorului:

înălţimea paletei ventilatorului, valori orientative = (40 80)mm:

mm

- diametrul interior al ventilatorului:

- viteza aerului la ieşirea din ventilator:

u 1 21.468 m /s

- viteza aerului la intrarea în ventilator:

u 2 18.326 m /s

- eficienţa ventilatorului:

251


- presiunea data de ventilator:

H 84.681 Pa

- randamentul ventilatorului propriu:

- puterea pentru antrenarea ventilatorului:

p v 46.19 W

7.Pierderile suplimentare în fier la funcţionarea în sarcină

p sFe 300 W

8.Pierderile suplimentare electrice la funcţionarea în sarcină Se neglijează deoarece înfăşurarea este din conductor rotund.

9. Pierderile totale şi randamentul maşiniiPierderile totale:

p 5.452 103 W

- randamentul maşinii:

N 0.917

- eroarea relativă a randamentului:

252


0.732 %- condiţia restrictivă impusă este: .

5.2. Calculul caracteristicilorCurentul de funcţionare în gol

- pierderile electrice la funcţionarea în gol:

p el0 129.627 W

- componenta activă a curentului de gol:

I 10a 1.844 A

- curentul de funcţionare în gol:

I 10 25.943 A

Factorul de putere la funcţionarea în gol

cos 10 0.071

Curentul şi factorul de putere la scurtcircuit Se calculează pentru reactanţe saturate şi afectate de refulare, deoarece motorul este cu rotor în scurtcircuit şi pornirea se face prin cuplare directă la reţea. Parametrii de scurtcircuit

253

Indrumar de proiectare_______________________________________________________- coeficientul de corecţie fără saturaţie:

c 1 1.023

- coeficientul de corecţie cu saturaţie:

c 1s 1.02

- rezistenţa la scurtcircuit:

R 1sc 0.123

- reactanţa la scurtcircuit:

X1sc 0.31

- impedanţa la scurtcircuit:

Z 1sc 0.333

- curentul de scurtcircuit din secundar raportat la primar:

I 2scr 670.825 A

Componentele curentului de pornire din rotor raportate la stator

- factorul de putere la scurtcircuit în rotor:

254


cos 2sc 0.37

- componenta activă a curentului de scurtcircuit raportată la stator:

I 2scar 248.374 A

- componenta reactivă a curentului de scurtcircuit raportată la stator:

I 2scrr 623.15 A

Curentul de scurtcircuit

I 1sc 695.59 A

Caracteristicile de funcţionare

Se are în vedere că la funcţionarea în sarcină parametrii nu

sunt afectaţi de refulare şi saturaţie, rezultând astfel:

- curentul secundar raportat la primar:

I 2r 105.37 A

- alunecarea nominală:

s N 0.022

Curentul nominal al maşinii

- componenta activă a curentului din rotor raportată la stator:

255


I 2Nar 99.309 A

- componenta reactivă a curentului din rotor raportată la stator:

I 2Nrr 19.558 A

- curentul nominal:

I 1N 110.889 A

Factorul de putere nominal

cos N 0.896

Cuplul electromagnetic nominal

M N 591.475 Nm

Turaţia nominală

256


n N 977.643 rot /min

Cuplul mecanic util la arbore

M 2N 586.061 Nm

Alunecarea critică

s m 0.109

Cuplul (critic) maxim

M m 1.38 103 Nm

Caracteristicile de pornire ale motoruluiCuplul de pornire

,

M p 715.146 Nm

Curentul de pornirePentru motorul asincron cu rotorul în scurtcircuit, curentul de

scurtcircuit este curentul de pornire al maşinii,

,

I 1p 695.59 A

257

Indrumar de proiectare_______________________________________________________- factorul de putere în stator la pornire:

,

cos 1sc 0.36

Caracteristicile motorului asincron în valori raportate- capacitatea de supraîncărcare:

,

m m 2.333

- cuplul de pornire raportat:

,

m p 1.209

- curentul de pornire raportat:

,

i p 6.273

Verificări necesare şi erori admise- abaterea cuplului maxim faţă de valoarea impusă prin temă:

,

M m 1.411

- eroarea admisă este ;

- abaterea factorului de putere faţă de valoarea estimată iniţial:

258


,

cos 2.911

- eroarea admisă este ;- abaterea cuplului de pornire faţă de valoarea impusă prin temă:

,

M p 0.752

- eroarea admisă este ;

- abaterea curentului de pornire faţă de valoarea impusă prin temă:

,

I p 5.944

- eroarea admisă este .

259

Documents

Proiect Masina Asincrona