Потери в стали магнитопровода
Лекции.Орг

Поиск:


Потери в стали магнитопровода




Основные потери в стали в асинхронных двигателях рассчитывают только в сердечнике статора, так как частота перемагничивания ротора, равная f2 = sf1, в режимах, близких к номинальному, очень мала и потери в стали ротора даже при больших индукциях незначительны.

В пусковых режимах f2 близка к f1 , и потери в стали ротора соответственно возрастают, однако при расчете пусковых характеристик потери находят только для определения нагрева ротора за время пуска. Наибольшими потерями в пусковых режимах являются электрические потери в обмотках. Они во много раз превышают потери номинального режима, поэтому пренебрежение потерями в стали ротора при больших скольжениях не вносит сколько–нибудь заметной погрешности в расчет.

Основные потери в стали статоров асинхронных машин определяют в соответствии с (6.4) по следующей формуле:

 

(8.1)

где p1.0/50 – удельные потери (табл. 8.1) при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц; β – показатель степени, учитывающий зависимость потерь в стали от частоты перемагничивания; для большинства

электротехнических сталей β=1,3÷1,5; kДa и kДZ –– коэффициенты, учитывающие влияние на потери в стали неравномерности распределения потока по сечениям участков магнитопровода и технологических факторов.

 

Таблица 8.1

Удельные потери в стали, Вт/кг, толщиной 0,5 ммпри индукции

В = 1 Тл и частоте перемагничивания f = 50 Гц

 

Марка стали Удельные потери, Вт/кг Марка стали Удельные потери, Вт/кг
2,5 1,75
2,2 1,3
   

 

Для машин мощностью меньше 250 кВт приближенно можно принять kДа=1,6 и kДz = 1,8; для машин большей мощности kДа= 1,4 и
kДz = 1,7; Ва и Bz1cpиндукция в ярме и средняя индукция в зубцах статора, Тл; ma,mz1масса стали ярма и зубцов статора, кг,

ma=π(Da–ha)halст1kcγc;(8.2)

mZ1=hZ1bZ1срZ1lст1kcγc; (8.3)

ha – высота ярма статора, м:

ha=0,5(Da–D)–hП1;

hZ1– расчетная высота зубца статора, м; bZ1cp– средняя ширина зубца статора, м,

γс – удельная масса стали; в расчетах принимают γс= 7,8·103 кг/м3.

Добавочные потери в стали(добавочные потери холостого хода) подразделяют на поверхностные (потери в поверхностном слое коронок зубцов статора и ротора от пульсаций индукции в воздушном зазоре) и пульсационные потери в стали зубцов (от пульсации индукции в зубцах).

Для определения поверхностных потерь вначале находят амплитуду пульсации индукции в воздушном зазоре над коронками зубцов статора и ротора (рис. 8.1,а), Тл:

B01(2)01(2)kδBδ. (8.4)

Для зубцов статора p01зависит от отношения ширины шлица пазов ротора к воздушному зазору: b01 = f(bш2/d); для зубцов ротора – от отношения ширины шлица пазов статора к воздушному зазору: b02=f/(bш1/d). Зависимость b0 = f(bш/d)приведена на рис. 8.1,б.

По В0и частоте пульсаций индукции над зубцами, равной Z2n для статора и Zln – для ротора, рассчитывают удельные поверхностные потери, т.е. потери, приходящиеся на 1 м2 поверхности головок зубцов статора и ротора, Вт:

 

для статора

; (8.5)

для ротора

. (8.6)

 

Рис. 8.1. К расчету поверхностных потерь в асинхронных машинах:

a– пульсация индукции в воздушном зазоре; б – зависимость β0=f(bШ/δ)

 

В этих выражениях k01(2) –коэффициент, учитывающий влияние обработки поверхности головок зубцов статора (ротора) на удельные потери; если поверхность не обрабатывается (двигатели мощностью до 160 кВт, сердечники статоров которых шихтуют на цилиндрические оправки), то k01(2)=1,4÷1,8, при шлифованных поверхностях (наружная поверхность роторов машин средней и большой мощности и внутренняя поверхность статора двигателей P2 > 160 кВт) k01(2) = 1,7–2,0; п= пс(1 – s) ≈ пс– частота вращения двигателя, об/мин.

Полные поверхностные потери статора, Вт,

(8.7)

Полные поверхностные потери ротора, Вт,

(8.8)

Для определения пульсационных потерь вначале находится амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов ВпуЛ, Тл:

для зубцов статора

(8.9)

 

для зубцов ротора

(8.10)

В этих формулах BZlcp и BZ2cp– средние индукции в зубцах статора и ротора, Тл:

(8.11)

При открытых пазах на статоре или на роторе при определении γ1 и γ2 вместо bШ1или bШ2подставляют расчетную ширину раскрытия паза, равную

(8.12)

(индекс 1 при расчете bШ1, индекс 2 при расчете bШ2).

 
 

Значения коэффициента χδ в зависимости от отношения bПдля открытых пазов приведены на рис. 8.2.

 

Рис.8.2. К расчету пульсационных потерь в асинхронных машинах

 

Пульсационные потери в зубцах статора, Вт,

(8.13)

Пульсационные потери в зубцах ротора, Вт,

(8.14)

В этих формулах mZlмасса стали зубцов статора, кг, определяется по (8.3); тZ2– масса стали зубцов ротора, кг,

, (8.15)

где hZ2расчетная высота зубца ротора, м; bZ2cpсредняя ширина зубца ротора, м,

Поверхностные и пульсационные потери в статорах двигателей с короткозамкнутыми или фазными роторами со стержневой обмоткой обычно очень малы, так как в пазах таких роторов мало bШ2и пульсации индукции в воздушном зазоре над головками зубцов статора незначительны. Поэтому расчет этих потерь в статорах таких двигателей не производят.

В общем случае добавочные потери в стали, Вт,

(8.16)

и полные потери в стали асинхронных двигателей, Вт,

(8.17)

Обычно Pст.доб приблизительно в 5–8 раз меньше, чем Рст.осн.

 

 





Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 755 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.005 с.