亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路及參數(shù)計算

        2015-03-04 05:28:34陳春光
        防爆電機(jī) 2015年5期

        陳春光

        (上海精基實業(yè)有限公司,上海200333)

        0 引言

        屏蔽式三相異步電動機(jī)(以下簡稱“屏蔽電動機(jī)”)是在一般三相異步電動機(jī)的基礎(chǔ)上,在轉(zhuǎn)子鐵心外圓和定子鐵心內(nèi)圓各安裝一個圓筒形、兩端封閉的金屬套筒(即為屏蔽套)構(gòu)成。屏蔽電動機(jī)運(yùn)行時,以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的合成磁場在屏蔽套內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢和渦流,產(chǎn)生渦流損耗,進(jìn)而影響電動機(jī)性能指標(biāo)。目前,國內(nèi)多數(shù)還是采用Γ型等效電路來分析和計算電動機(jī)性能,未能在等效電路中考慮屏蔽套損耗的影響參數(shù),導(dǎo)致計算誤差偏大。

        本文在三相異步電動機(jī)T 型等效電路的基礎(chǔ)上,結(jié)合復(fù)合轉(zhuǎn)子電機(jī)理論,充分考慮屏蔽套的影響因素,構(gòu)建了屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路,并提出了屏蔽套阻抗參數(shù)的計算方法,使得屏蔽套損耗可以在等效電路中計算出來。

        以一臺功率為37kW,極數(shù)為2 的屏蔽電動機(jī)為例,應(yīng)用屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路,進(jìn)行性能分析和計算,與采用傳統(tǒng)Γ 型等效電路計算結(jié)果,同試驗值對比,分析兩種計算方法的精度,尋求定、轉(zhuǎn)子屏蔽套參數(shù)的計算方法,更好地為工程應(yīng)用拓展途徑。

        1 屏蔽電動機(jī)傳統(tǒng)Γ 型等效電路

        電機(jī)內(nèi)部理論屬于“電磁場”問題,電磁場的理論分析和計算比較復(fù)雜,習(xí)慣上簡便地把“場”的問題轉(zhuǎn)換成“路”(即電路和磁路)的問題。電機(jī)經(jīng)典分析方法是把電路和磁路又簡化為單一電路問題,即歸算后等效電路分析[1]。等效電路是分析和計算電機(jī)性能的主要工具。這樣,等效電路的精確性直接影響到電機(jī)性能分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        在三相異步電動機(jī)T 型等效電路(如圖1 所示)的基礎(chǔ)上,勵磁支路中略去定子電阻R1、定子漏抗X1和勵磁電阻Rm,得到簡化等效電路,即Γ 型等效電路,如圖2 所示。目前,國內(nèi)多數(shù)電磁計算仍采用電機(jī)行業(yè)通用的《中小型三相異步電動機(jī)電磁計算程序》(1971 年版),該計算程序以美國西屋公司40 年代的計算程序為基礎(chǔ)[2],仍是建立在簡化等效電路基礎(chǔ)上的,存在較多簡化和假設(shè)條件。

        Γ 型等效電路勵磁支路全為無功電流,定子有功電流等于轉(zhuǎn)子有功電流,從而在電磁計算過程中避開了由于轉(zhuǎn)差率s 未知而造成的計算困難,以效率作為迭代量判斷校核是否完成[3]。

        R1—定子電阻;X1—定子漏抗;Rm—激磁電阻;Xm—激磁電抗;R2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子電阻;X2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子電抗;s—轉(zhuǎn)差率。圖1 三相異步電動機(jī)T 型等效電路

        圖2 三相異步電動機(jī)Γ 型等效電路

        屏蔽電動機(jī)傳統(tǒng)Γ 型等效電路采用圖2 三相異步電動機(jī)Γ 型等效電路,屏蔽套損耗影響參數(shù)不在該等效電路中體現(xiàn),而是使用經(jīng)驗公式[4]

        計算屏蔽套損耗,并在計算過程中把這項損耗當(dāng)作固定值。這樣做的不足之處一是沒有考慮屏蔽套的存在對電機(jī)等效電路的影響,造成電路模型無法反映實際電機(jī)中的屏蔽套結(jié)構(gòu);二是轉(zhuǎn)差率變化時,定、轉(zhuǎn)子屏蔽套的渦流損耗也隨之變化,不能簡單地都以額定工況時的數(shù)值代替,否則無法準(zhǔn)確反應(yīng)起動過程。這兩方面因素必然造成按照傳統(tǒng)方法計算的屏蔽電機(jī)性能指標(biāo)的計算結(jié)果有較大誤差。為提高計算精度,減小計算誤差,需對等效電路進(jìn)行改進(jìn),將屏蔽套參數(shù)引入到等效電路中,并且不做簡化處理,盡可能接近真實物理模型。

        2 屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路

        由于屏蔽套材料的磁導(dǎo)率很低,接近空氣的磁導(dǎo)率,而且屏蔽電動機(jī)的氣隙又大于感應(yīng)電機(jī),其等效電磁間隙可達(dá)相近規(guī)格感應(yīng)電機(jī)4 ~5 倍,激磁電流顯著大于一般三相異步電動機(jī)。因此,與一般三相異步電動機(jī)相比,屏蔽電動機(jī)的功率因數(shù)低、電流大[5]。

        氣隙旋轉(zhuǎn)磁場感生的屏蔽套渦流損耗又使電機(jī)的效率降低?;谝陨戏治?,在感應(yīng)電機(jī)Π 型精確等效電路的基礎(chǔ)上[2,6],激磁支路和轉(zhuǎn)子支路分別并聯(lián)定、轉(zhuǎn)子屏蔽套支路,定、轉(zhuǎn)子屏蔽套結(jié)構(gòu)等效為電阻和電感串聯(lián)的形式,則得到屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路,如圖3 所示。

        R1—定子電阻;X1—定子漏抗;Rm—激磁電阻;Xm—激磁電抗;R2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子電阻;X2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子電抗;Rc1—定子屏蔽套電阻;Xc1—定子屏蔽套電抗;Rc2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子屏蔽套電阻;Xc2'—?dú)w算后的轉(zhuǎn)子屏蔽套電抗。圖3 屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路

        如果移除圖1 虛線框內(nèi)的結(jié)構(gòu),就變?yōu)楦袘?yīng)電機(jī)的Π 型等效電路。屏蔽套電阻的計算式為[7]

        式中,m1—定子相數(shù);Nφ1Kdp1—定子繞組每相有效串聯(lián)導(dǎo)體數(shù);L—屏蔽套內(nèi)渦流路徑的軸向長度;ρc—屏蔽套材料的電阻率;D—通過屏蔽套徑向中心線的直徑;δ—屏蔽套厚度;s—轉(zhuǎn)差率;Ke—端部系數(shù)[8,9]。

        2.1 屏蔽套軸向渦流長度L 的確定

        實際的屏蔽電動機(jī)中,為了將繞組端部等結(jié)構(gòu)保護(hù)在內(nèi),屏蔽套的長度要大于定、轉(zhuǎn)子鐵心長度。屏蔽套內(nèi)的渦流路徑不只局限在鐵心長度范圍內(nèi),而是經(jīng)由屏蔽套兩端位于鐵心長度以外的端部閉合。端部效應(yīng)用端部系數(shù)Ke(>1)來表示,其影響體現(xiàn)為屏蔽套內(nèi)渦流損耗的減小、即電阻的增加。在計及端部效應(yīng)的基礎(chǔ)上,尚需確定屏蔽套內(nèi)軸向渦流長度L。

        文獻(xiàn)[10]通過建立雙屏蔽復(fù)合轉(zhuǎn)子電機(jī)的三維端部模型,研究了定、轉(zhuǎn)子屏蔽套端部渦流電密和渦流損耗密度的空間分布情況。分析可知,L 與屏蔽套內(nèi)渦流路徑的實際分布有關(guān),應(yīng)為鐵心長度、屏蔽套長度的函數(shù)。L 綜合考慮,屏蔽套內(nèi)渦流區(qū)域的軸向長度L 可表示為

        式中,lt—鐵心長度;lc—屏蔽套長度;Kcan—屏蔽套軸向渦流長度的修正系數(shù)。

        通過與不同額定功率、兩極屏蔽電機(jī)的試驗數(shù)據(jù)對比,使用該方法時,屏蔽套渦流損耗的計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好(見表1)。

        表1 屏蔽套渦流損耗的計算值與試驗值對比

        2.2 起動過程中屏蔽套渦流損耗的變化情況

        起動過程中,電勢系數(shù)Ke逐漸增大,由屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路(圖3)可知,定子屏蔽套的渦流損耗逐漸增大;而轉(zhuǎn)子屏蔽套兩端的電壓與定子屏蔽套兩端電壓相同,其大小均為感應(yīng)電動勢KeU1,因此同一轉(zhuǎn)差率s 時,定轉(zhuǎn)、子屏蔽套的渦流損耗在數(shù)值上應(yīng)存在某種關(guān)聯(lián)。

        根據(jù)式(2),轉(zhuǎn)子屏蔽套電阻的計算式為

        其物理意義,把轉(zhuǎn)子屏蔽套看作是一相、每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)為1 的繞組,將其向定子側(cè)進(jìn)行相數(shù)、有效匝數(shù)和頻率的歸算,得到轉(zhuǎn)子屏蔽套電阻的歸算值Rc2',且

        根據(jù)電機(jī)學(xué)理論,Rc2'上消耗的功率可分為兩部分,s 部分轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi)的渦流損耗,(1-s)部分則產(chǎn)生驅(qū)動性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩。因此,在某一感應(yīng)電動勢KeU1時,轉(zhuǎn)子屏蔽套的渦流損耗為

        在計算定子屏蔽套的電阻時,只需進(jìn)行相數(shù)和有效匝數(shù)的歸算,而不用進(jìn)行頻率歸算。令式(2)中轉(zhuǎn)差率s=1,則定子屏蔽套電阻的歸算值為

        通常情況下,定、轉(zhuǎn)子屏蔽套采用同種材料,如果二者厚度相同,且忽略定、轉(zhuǎn)子屏蔽套直徑和定、轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi)渦流路徑等效長度的差異,有近似關(guān)系

        即任一轉(zhuǎn)差率時,都有轉(zhuǎn)子屏蔽套損耗約等于定子屏蔽套損耗乘以轉(zhuǎn)差率的平方。以額定功率25kW、2 極的電機(jī)為例,其定轉(zhuǎn)子屏蔽套材料均為1Cr18Ni9Ti(電阻率0.72×10-6Ω·μm),厚度均為0.5mm。計算電機(jī)起動過程中的定、轉(zhuǎn)子屏蔽套渦流損耗pc1和pc2,列出部分?jǐn)?shù)據(jù)見表2。據(jù)此繪出起動過程中定、轉(zhuǎn)子屏蔽套損耗的變化曲線,如圖4。

        表2 起動過程中屏蔽套損耗數(shù)值

        圖4 起動過程中屏蔽套損耗變化曲線

        對圖表數(shù)據(jù)的分析可得如下結(jié)論

        (1)任一轉(zhuǎn)差率時,定子屏蔽套渦流損耗pc1、轉(zhuǎn)子屏蔽套渦流損耗pc2以及轉(zhuǎn)差率s 三者之間有式(9)所示的近似關(guān)系式成立;

        (2)s=1 時,對于相同材料、相同厚度的定、轉(zhuǎn)子屏蔽套,其渦流損耗數(shù)值相近,pc1僅略大于pc2。換言之,起動時轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi)的渦流損耗已不能忽略;

        (3)在起動過程中,定子屏蔽套的渦流損耗逐漸增大,轉(zhuǎn)子屏蔽套的渦流損耗則逐漸減小。

        3 實例計算

        一臺屏蔽電動機(jī)功率為37kW,極數(shù)為2,主要計算參數(shù)見表3。

        表3 屏蔽電動機(jī)主要計算參數(shù)

        應(yīng)用屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路,對該電動機(jī)進(jìn)行性能分析和計算,與采用傳統(tǒng)Γ 型等效電路計算結(jié)果,同試驗值對比,如表4 所示。

        表4 本文方法與傳統(tǒng)方法計算精度對比

        表4 中,η 為額定效率;nN為額定轉(zhuǎn)速;cosφ為額定功率因數(shù);Ist為堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù);Tst為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。

        從表4 中數(shù)據(jù)可以看出,額定效率、額定轉(zhuǎn)速的計算結(jié)果已非常接近試驗值,額定功率因數(shù)和堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)的百分誤差也大幅減小。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的誤差則略大,但比傳統(tǒng)方法而言仍有改善??紤]到堵轉(zhuǎn)試驗的測試誤差,這樣的結(jié)果也可接受。

        4 結(jié)語

        本文在感應(yīng)電機(jī)的Π 型精確等效電路基礎(chǔ)上提出了屏蔽電動機(jī)Π 型精確等效電路,與傳統(tǒng)方法(采用Γ 型等效電路計算)相比,計算精度有了明顯改善。通過對計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的對比分析,說明采用本文方法能夠根據(jù)等效電路計算屏蔽套渦流損耗的數(shù)值,并且計算精度較經(jīng)驗公式更高。與傳統(tǒng)方法相比,本文方法的計算精度有了明顯改善,具有很高的工程應(yīng)用價值,應(yīng)用該等效電路開發(fā)的屏蔽電動機(jī)計算程序可直接應(yīng)用工程實踐。

        [1] 閻治安,崔新藝,蘇少平.電機(jī)學(xué)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2006:2-3.

        [2] 陳偉華,黃國治. 基于精確等值電路的異步電機(jī)第二版電磁計算程序[J].中小型電機(jī),1992,19(1):2-6.

        [3] 王亞峰,韓力,譚春宇. 基于Π 型精確等效電路的三相異步電機(jī)電磁計算程序改進(jìn)及其探討[J]. 電機(jī)技術(shù),2003(2):3-4.

        [4] 于令新.屏蔽電動機(jī)的計算特點(diǎn)[J].大電機(jī)技術(shù),1979(4):24-30.

        [5] Dai Uneyama,Yuji Akiyama,Shinya Manome,and Tomokazu Naruta,The Proposal of Can Loss Estimation Method of Canned Motor[J].Proceedings of International Conference on Electrical Machines and Systems,2007:882-885.

        [6] 王亞峰.計算機(jī)輔助三相感應(yīng)電動機(jī)電磁設(shè)計的改進(jìn)研究[D].重慶:重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2003:1-18.

        [7] 傅豐禮,唐孝鎬. 異步電機(jī)設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007:640-648.

        [8] R.C.Robinson,I.Rowe,and L.E.Donelan,“The calculation of can losses in canned motors”,Power Apparatus and Systems,Part III.Transactions of the American Institute of Electrical Engineers,vol.76,no.3,pp.312-315,April 1957.

        [9] R.L.Russell and K.H.Norsworthy,“Eddy currents and wall losses in screened-rotor induction motors”,Proceedings of the IEE-Part A:Power Engineering,vol. 105,no.20,pp.163-175,April 1958.

        [10] 張建濤.雙屏蔽復(fù)合轉(zhuǎn)子電動機(jī)渦流損耗計算和性能分析[D]. 哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009:7-33.

        午夜视频国产在线观看| 久久婷婷国产综合精品| 国产思思99re99在线观看| 99精品视频69v精品视频免费| 中文字幕人妻久久一区二区三区| av熟妇一区二区三区| 亚洲看片lutube在线观看| 一级免费毛片| 厕所极品偷拍一区二区三区视频 | 国产精品国产三级国产剧情 | 吸咬奶头狂揉60分钟视频| av中文字幕少妇人妻| 白色白色视频在线观看| 亚洲熟妇av一区二区三区| 国产精品久久久久久影视| 亚洲欧美日韩高清中文在线| 国产一区二区三区免费在线播放| 亚洲一区毛片在线观看| 永久免费看啪啪网址入口| 亚洲熟妇乱子伦在线| 五十路一区二区中文字幕| 一本无码中文字幕在线观| 国产免费丝袜调教视频| 青青草视频华人绿色在线| 国产一区二区不卡av| 久久精品国产亚洲av麻豆色欲| a级毛片毛片免费观看久潮喷| 激情中文丁香激情综合| 男女视频网站在线观看| 国产内射爽爽大片视频社区在线| 日韩一欧美内射在线观看| 亚洲av国产大片在线观看| 一本之道久久一区二区三区| 亚洲 另类 日韩 制服 无码| 天天躁日日操狠狠操欧美老妇| 女同在线视频一区二区| 99精品国产成人一区二区| 亚洲成色在线综合网站| 亚洲av国产大片在线观看| 亚洲成人av一二三四区| 精品人妻人人做人人爽夜夜爽|