Оценка точности и применение круговой диаграммы

Как уже отмечалось, круговая диаграмма верна при условии постоянства параметров машины. В действительности при изменении режима работы эти параметры изменяются, так как: 1) с увеличением токов в обмотках вследствие увеличения потоков рассеяния увеличивается насыщение коронок и тела зубцов, в результате чего индуктивные сопротивления рассеяния х_а1 и x'_Oi уменьшаются; 2) с увеличением скольжения и частоты вторичного тока под влиянием поверхностного эффекта сопротивление г'_% увеличивается, а Хо2 уменьшается.

Влияние поверхностного эффекта при /_х = 50 гц в диапазоне скольжения 0 < \s\ < 1 становится заметным и должно быть принято во внимание, когда высота медных стержней коротко-замкнутой и фазной сбмоток ротора превышает 10 мм, а высота алюминиевых стержней — 14 мм. У нормальных короткозамкну-тых асинхронных двигателей мощностью более 0,5 кет с целью увеличения пускового момента (см. § 25-2) высота стержней выбирается всегда выше этих размеров. В двигателях с фазным ротором мощностью более 100 кет обмотка ротора выполняется стержневой и размеры стержней при этом также получаются выше указанных

размеров. Поэтому в нормальных асинхронных машинах в большинстве случаев необходимо считаться с заметным влиянием поверхностного эффекта.

Влияние насыщения зубцовой зоны в нормальных асинхронных машинах начинает заметно сказываться при /> (1,5 -f 2) /_и. При открытых пазах это влияние меньше, чем при полуоткрытых и полузакрытых. В зависимости от формы пазов индуктивные сопротивления рассеяния при коротком замыкании с Ь_г = (У_1н уменьшаются в 1,15 — 1,4 раза по сравнению с их значениями при / = /_н. При критическом скольжении / = (2,5 ч- 3,5) /_н и х_а1 + + х'а₂ в 1,1 — 1,2 раза меньше, чем при / = /_н.

В связи с изложенным следует отметить, что постоянство параметров соблюдается только в весьма малых асинхронных машинах, мощностью примерно 100—200 вт и ниже, так как насыщение и размеры стержней в таких машинах малы. JB нормальных же асинхронных машинах параметры практически постоянны только в пределах нормальных и близких к ним рабочих режимов, когда / =^ (1,0 -f- 1,5) /_uhs^0,05 -r- 0,08. Поэтому для этих машин круговая диаграмма верна только в области нормальных рабочих режимов.

В программу типовых испытаний вновь изготовленных асинхронных двигателей на электромашиностроительных заводах входит проверка гарантированных значений: 1) к. п. д., cos щ и s при номинальной нагрузке; 2) максимального момента и 3) для ко-роткозамкнутых двигателей — пускового момента и пускового тока при V_l = U_n. Таким испытаниям подвергаются первые образцы машин новой серии и машины с измененной конструкцией, а также периодически отдельные машины из числа выпускаемых серийно. Для двигателей с Р_п ^ 100 кет ГОСТ 7217—66 предписывает определение указанных величин, непосредственно из соответствующих опытов, а для машин с Р,> 100 кет допускается определение этих величин с помощью круговых диаграмм, которые стррятся в соответствии с изложенным в § 26-3.

Для определения к. п. д., cos ф_х и s при Р = Р_И строится круговая диаграмма по данным опыта холостого хода и опыта короткого замыкания до /_1к = /i_H. Данные последнего опыта пересчиты-ваются на £/_х = U_H (см. § 26-3).

Если размеры стержней ротора больше указанных выше, то опыт короткого замыкания производится при частоте f_x «5 гц, чтобы исключить влияние поверхностного эффекта на параметры двигателя. Данные опыта при этом пересчитываются на частоту /_х = = /_1н == 50 гц.

Для получения более точных результатов ГОСТ 7217—66 предусматривает определение к. п. д. не по шкале к. п. д., а расчетом по отдельным потерям. При этом из круговой диаграммы определяются только величины Р_и /_х и s, а р_аХ и р_мг при U = U_ls

находятся по данным опыта холостого хода, как было указано в § 26-3. Рассчитав потери в первичной обмотке

Добавочные потери при номинальной нагрузке принимаются равными 0.005Р!, а для других нагрузок пересчитываются пропорционально квадрату первичного тока. Затем вычисляется к. п. д. по формуле (24-77).

Для определения М_т опыт короткого замыкания производится при /_1к = (2,3 -г- 3,0) /_1н, а при необходимости также и при f_x = 5 гц, причем данные пересчитываются на t/j = U_ls ^и /i — /ih ^{так же}> ^{как и в} предыдущем случае. Более подробные указания о построении круговых диаграмм во всех этих случаях содержатся в ГОСТ 7217—66.

Для определения начального пускового момента и пускового тока производится опыт короткого замыкания при номинальной частоте до значений /_1к = (2,5 ■*■ 3,0) /_1н и строится характеристика ^ik — f (Ui) (Р^ис- 26-12). Если эта характеристика из-за влияния насыщения будет нелинейной, то проводится прямая, касательная к верхнему участку снятой характеристики, и предполагается, что при дальнейшем увеличении /_х характеристика идет вдоль этой прямой (штриховая линия на рис. 26-12). Величина /_1к при U_t = U_Hl определяется (см. рис. 26-12) по формуле

где М_к — измеренное или рассчитанное значение момента в опыте короткого замыкания при /_х = /_1к. Расчетное значение М_к определяется по электромагнитной мощности в опыте короткого замыкания, для чего из Р_ы вычитаются потери в первичной обмотке и в стали при и_г = t/_lK.

Дата добавления: 2015-07-18