Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Cuprins

Pag

Icircntroducerehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3

Alegerea dimensiunilor de bază 5

Determinarea Z1 W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice 6

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntreferului 8

Calculul rotorului 10

Calculul curentului de magnetizarehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

Parametrii regimului de functionarehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 16

Calculul pierderilor 20

Caracteristicele de funcţionare 23

Caracteristicile de pornire 26

Calculul Termic 33

Calculul ventilaţiei 35

Concluzie 36

Bibliografiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 38

2

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Introducere

Proiectul de curs este dedicat calculului unui motor asincron trifazat cu rotorul scurtcircuitat

datele iniţiale sunt date de conducătorul de proiect

Motorul asincron proiectat trebuie să corespundă cerinţelor indicate icircn STAS

La elaborarea proiectului ne conducem după următoarea metodă de proiectare Structura

acestei metode de proiectare este următoarea

Calculul electromagnetic

Calculul termic

Calcul electromagnetic este compus din următoarele iteme

alegerea dimensiunilor de bază

determinarea Z1 W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice

calculul dimensiunilor zonei de crestătură a statorului şi a icircntrefierului

calculul rotorului

calculul curentului de magnetizare

parametrii regimului de funcţionare

calculul pierderilor

caracteristicele de funcţionare

caracteristicile de pornire

Toate calculele se efectuează icircn sistemul SI şi se verifică la conducătorul de proiect

Verificare proiectului care constă icircn introducerea la calculator a mărimilor de bază de unde obţinem

valorile caracteristicilor de pornire şi de funcţionare care trebuie să fie aproximativ egale cu cele

calculate manual dacă valorile obţinute la calculator nu sunt egale cu cele calculate respectiv cu

cele incluse icircn standard rezultă că calculele nu sunt efectuate corect şi va trebui de verificat toate

calculele din nou

Partea grafică a acestui proiect conţine o coală de formatul A1 care conţine desenele vederii

generale a motorului asincron cu rotorul icircn scurtcircuit proiectat

3

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Alegerea dimensiunilor de bază

1 Numărul de perechi de poli

2 Icircnălţimea axei de rotaţie (icircn prealabil) conform fig17a Din tab16 se acceptă valoarea mai

apropiată şi mai mică h=180mm şi Da=0313 m

3 Diametrul interior statoric

unde K =068 din tab17

4 Pasul polar

5 Puterea de calcul după (14)

unde din fig18 şi din fig19

6 Solicitările electromagnetice conform fig111a

7 Factorul de icircnfăşurare pentru icircnfăşurarea icircntr-un strat (icircn prealabil)

8 Lungimea de calcul

unde - viteza unghiulară sincronă

factorul de formă al cicircmpului

9 Justificarea criteriului de selecţionare a dimensiunilor principale D şi lδ e confirmat de

raportul

se icircncadează icircn limitele indicate icircn fig 114 pentru execuţia adoptată

Determinarea z1W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice

10 Valorile prealabile ale pasului dentar t1(după fig115)

4

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

11 Numărul de crestături statorice se determină cu relaţia (116)

Acceptăm atunci q=4icircnfăşurarea o alegem icircntr-un strat

12 Pasul dentar statoric (definitiv)

13 Numărul de conductoare efective din crestătură (icircn prealabil) din condiţia că a =1 după

(117)

conform (118)

14 Acceptam a=4 atunci comform (119)

15 Determinăm valoarea numărului de spire

conform expresiei (121)

conform expresiei (122)

16 Densitatea curentului icircn icircnfăşurarea statorică (icircn prealabil) conform expresiei (125)

5

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform fig116 a

17 Secţiunea efectivă a conductorului (icircn prealabil)

conform (124)

acceptăm atunci

Conducatorul de infasurare ПЭТМ (se ia conform tab A III1 )

18 Densitatea curentului din icircnfăşurarea statorică (definitiv)

conform (127)

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntrefierului

Crestătura statorică fig119 a cu corelarea dimensiunilor asigură paralelismul marginilor laterale

ale dinţilor

19 Acceptăm icircn prealabil conform tab110

unde conform tab111 pentru tole de oţel (electrotehnic) oxidate

6

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Introducere

Proiectul de curs este dedicat calculului unui motor asincron trifazat cu rotorul scurtcircuitat

datele iniţiale sunt date de conducătorul de proiect

Motorul asincron proiectat trebuie să corespundă cerinţelor indicate icircn STAS

La elaborarea proiectului ne conducem după următoarea metodă de proiectare Structura

acestei metode de proiectare este următoarea

Calculul electromagnetic

Calculul termic

Calcul electromagnetic este compus din următoarele iteme

alegerea dimensiunilor de bază

determinarea Z1 W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice

calculul dimensiunilor zonei de crestătură a statorului şi a icircntrefierului

calculul rotorului

calculul curentului de magnetizare

parametrii regimului de funcţionare

calculul pierderilor

caracteristicele de funcţionare

caracteristicile de pornire

Toate calculele se efectuează icircn sistemul SI şi se verifică la conducătorul de proiect

Verificare proiectului care constă icircn introducerea la calculator a mărimilor de bază de unde obţinem

valorile caracteristicilor de pornire şi de funcţionare care trebuie să fie aproximativ egale cu cele

calculate manual dacă valorile obţinute la calculator nu sunt egale cu cele calculate respectiv cu

cele incluse icircn standard rezultă că calculele nu sunt efectuate corect şi va trebui de verificat toate

calculele din nou

Partea grafică a acestui proiect conţine o coală de formatul A1 care conţine desenele vederii

generale a motorului asincron cu rotorul icircn scurtcircuit proiectat

3

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Alegerea dimensiunilor de bază

1 Numărul de perechi de poli

2 Icircnălţimea axei de rotaţie (icircn prealabil) conform fig17a Din tab16 se acceptă valoarea mai

apropiată şi mai mică h=180mm şi Da=0313 m

3 Diametrul interior statoric

unde K =068 din tab17

4 Pasul polar

5 Puterea de calcul după (14)

unde din fig18 şi din fig19

6 Solicitările electromagnetice conform fig111a

7 Factorul de icircnfăşurare pentru icircnfăşurarea icircntr-un strat (icircn prealabil)

8 Lungimea de calcul

unde - viteza unghiulară sincronă

factorul de formă al cicircmpului

9 Justificarea criteriului de selecţionare a dimensiunilor principale D şi lδ e confirmat de

raportul

se icircncadează icircn limitele indicate icircn fig 114 pentru execuţia adoptată

Determinarea z1W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice

10 Valorile prealabile ale pasului dentar t1(după fig115)

4

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

11 Numărul de crestături statorice se determină cu relaţia (116)

Acceptăm atunci q=4icircnfăşurarea o alegem icircntr-un strat

12 Pasul dentar statoric (definitiv)

13 Numărul de conductoare efective din crestătură (icircn prealabil) din condiţia că a =1 după

(117)

conform (118)

14 Acceptam a=4 atunci comform (119)

15 Determinăm valoarea numărului de spire

conform expresiei (121)

conform expresiei (122)

16 Densitatea curentului icircn icircnfăşurarea statorică (icircn prealabil) conform expresiei (125)

5

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform fig116 a

17 Secţiunea efectivă a conductorului (icircn prealabil)

conform (124)

acceptăm atunci

Conducatorul de infasurare ПЭТМ (se ia conform tab A III1 )

18 Densitatea curentului din icircnfăşurarea statorică (definitiv)

conform (127)

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntrefierului

Crestătura statorică fig119 a cu corelarea dimensiunilor asigură paralelismul marginilor laterale

ale dinţilor

19 Acceptăm icircn prealabil conform tab110

unde conform tab111 pentru tole de oţel (electrotehnic) oxidate

6

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Alegerea dimensiunilor de bază

1 Numărul de perechi de poli

2 Icircnălţimea axei de rotaţie (icircn prealabil) conform fig17a Din tab16 se acceptă valoarea mai

apropiată şi mai mică h=180mm şi Da=0313 m

3 Diametrul interior statoric

unde K =068 din tab17

4 Pasul polar

5 Puterea de calcul după (14)

unde din fig18 şi din fig19

6 Solicitările electromagnetice conform fig111a

7 Factorul de icircnfăşurare pentru icircnfăşurarea icircntr-un strat (icircn prealabil)

8 Lungimea de calcul

unde - viteza unghiulară sincronă

factorul de formă al cicircmpului

9 Justificarea criteriului de selecţionare a dimensiunilor principale D şi lδ e confirmat de

raportul

se icircncadează icircn limitele indicate icircn fig 114 pentru execuţia adoptată

Determinarea z1W şi secţiunea conductorului icircnfăşurării statorice

10 Valorile prealabile ale pasului dentar t1(după fig115)

4

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

11 Numărul de crestături statorice se determină cu relaţia (116)

Acceptăm atunci q=4icircnfăşurarea o alegem icircntr-un strat

12 Pasul dentar statoric (definitiv)

13 Numărul de conductoare efective din crestătură (icircn prealabil) din condiţia că a =1 după

(117)

conform (118)

14 Acceptam a=4 atunci comform (119)

15 Determinăm valoarea numărului de spire

conform expresiei (121)

conform expresiei (122)

16 Densitatea curentului icircn icircnfăşurarea statorică (icircn prealabil) conform expresiei (125)

5

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform fig116 a

17 Secţiunea efectivă a conductorului (icircn prealabil)

conform (124)

acceptăm atunci

Conducatorul de infasurare ПЭТМ (se ia conform tab A III1 )

18 Densitatea curentului din icircnfăşurarea statorică (definitiv)

conform (127)

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntrefierului

Crestătura statorică fig119 a cu corelarea dimensiunilor asigură paralelismul marginilor laterale

ale dinţilor

19 Acceptăm icircn prealabil conform tab110

unde conform tab111 pentru tole de oţel (electrotehnic) oxidate

6

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

11 Numărul de crestături statorice se determină cu relaţia (116)

Acceptăm atunci q=4icircnfăşurarea o alegem icircntr-un strat

12 Pasul dentar statoric (definitiv)

13 Numărul de conductoare efective din crestătură (icircn prealabil) din condiţia că a =1 după

(117)

conform (118)

14 Acceptam a=4 atunci comform (119)

15 Determinăm valoarea numărului de spire

conform expresiei (121)

conform expresiei (122)

16 Densitatea curentului icircn icircnfăşurarea statorică (icircn prealabil) conform expresiei (125)

5

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform fig116 a

17 Secţiunea efectivă a conductorului (icircn prealabil)

conform (124)

acceptăm atunci

Conducatorul de infasurare ПЭТМ (se ia conform tab A III1 )

18 Densitatea curentului din icircnfăşurarea statorică (definitiv)

conform (127)

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntrefierului

Crestătura statorică fig119 a cu corelarea dimensiunilor asigură paralelismul marginilor laterale

ale dinţilor

19 Acceptăm icircn prealabil conform tab110

unde conform tab111 pentru tole de oţel (electrotehnic) oxidate

6

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform fig116 a

17 Secţiunea efectivă a conductorului (icircn prealabil)

conform (124)

acceptăm atunci

Conducatorul de infasurare ПЭТМ (se ia conform tab A III1 )

18 Densitatea curentului din icircnfăşurarea statorică (definitiv)

conform (127)

Calculul dimensiunilor zonei de crestături a statorului şi icircntrefierului

Crestătura statorică fig119 a cu corelarea dimensiunilor asigură paralelismul marginilor laterale

ale dinţilor

19 Acceptăm icircn prealabil conform tab110

unde conform tab111 pentru tole de oţel (electrotehnic) oxidate

6

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

20 Dimensiunile crestăturii ştanţate le acceptăm egale conform

tab112

conform (141)

conform(142)

conform expresiilor (145146)

21 Dimensiunile crestăturii icircn lumină după icircmpachetare

conform (147)

Aria secţiunii transversale a crestăturii pentru dispunerea conductorilor conform(151)

unde =0 ndash Aria secţiunii transversale a garniturii izolante

-Aria secţiunii transversale a izolaţiei de crestătură

unde grosimea relativă a izolaţiei din crestătură conform tabA18

22 Factorul de umplere a crestăturii

7

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul rotorului

23 Mărimea icircntrefierului se ia după fig121 şi este egală cu

24 Numărul de crestături rotorice conform tab115

25 Calcularea diametrului exterior al rotorului

26 Pasul dentar rotoric

27 Lungimea pachetului rotoric

28 Diametrul interior al rotorului este egal cu diametrul arborelui deoarece miezul este fixat

direct pe arbore şi se calculează cu relaţia

conform tab116

29 Curentul barei rotorice se calculează cu relaţia

unde conform fig122

conform expresiei (168)

de aici

30 Aria secţiunii transversale a barei

se calculează conform relaţiei (169)

densitatea curentului din bara coliviei turnate din aluminiu se ia egală cu

31 Crestătura rotorică este arătată icircn fig127bacceptăm

Lăţimea acceptată a dintelui se calculează cu relaţia

8

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde =185 T conform tabelului 110

Dimensiunile crestăturii conform relaţiei (174)

conform expresiei (175)

după formula (176)

acceptăm b1=86 mm b2=47 mm h11=103 mm

Icircnălţimea totală a crestăturii

Secţiunea barei se determină

conform relaţiei (178)

32 Densitatea curentului din bară

33 Inelele de scurtcircuitare fig(126) Aria secţiunii transversale se determină cu relaţia (173)

9

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Conform expresiei (171) şi (172)

Dimensiunile inelelor de scurtcircuitare

10

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul curentului de magnetizare

32 Valoarea inducţiei se calculează cu(1104)

conform relaţiei (1104)

conform expresiei (1105)

icircn conformitate cu relaţia (1107)

unde icircnălţimea de calcul a jugului rotoric icircn conformitate cu relaţia (1109) avem

33 Tensiunea magnetică a icircntrefierului conform relaţiei (1110)

unde conform relaţiei (1110)

34 Tensiunea magnetică a zonei de dantură pentru stator

pentru rotor

conform tabA117 pentru oţelul 2013 şi

iar pentru

11

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

35 Factorul de saturaţie a zonei de dantură conform relaţiei

36 Tensiunea magnetică a jugului statoric şi rotoric conform (1121)

conform (1123)

icircn conformitate cu tabA116

conform (1124)

unde conform (1125)

37 Tensiunea magnetică pentru o pereche de policonform relaţiei(1127)

38 Factorul de saturaţie a circuitului magnetic conform (1128)

39 Curentul de magnetizare conform relaţiei(1129)

valoarea relativă icircn conformitate (1130)

12

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Parametrii regimului de funcţionare

40 Rezistenţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu (131)

Pentru clasa durabilităţii termice a izolaţiei F temperatura de calcul

pentru cupru

Lungimea conductorilor fazei icircnfăşurărilor icircn conformitate cu (1133)

conform (1134)

unde conform tab119

Lungimea axială a capetelor de bobină

unde conform tab119

Valoarea relativă

41 Rezistenţa icircnfăşurării fazice rotorice icircn conformitate cu(1164)

conform(1165)

conform(1166)

unde pentru icircnfăşurarea rotorică turnată din aluminiu

Raportăm 2r la numărul de spire al icircnfăşurării icircn conformitate cu (1169)

13

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Valoarea relativă

42 Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice icircn conformitate cu(1150)

unde din tabelul 122 (fig138g) avem

vezi fig166

icircn conformitate cu (1154)

şi conform relaţiei (1170)

conform (1172)

Valoarea relativă

14

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

43 Reactanţa fazică a icircnfăşurării rotorice icircn conformitate cu(1173)

unde conform tab123 (fig140ai)

unde

unde conform relaţiei (1156)

icircn conformitate cu expresia (1176)

icircn conformitate cu expresia (1174)

conform (1175)

deoarece

Reactanţa 2x se raportează la numărul de spire ale statorului conform (1176)

Valoarea relativă

15

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul pierderilor

44 Pierderile principale icircn fier icircn conformitate cu relaţia (1183)

unde şi pentru oţelul 2013conform tab124 şi formulei (1184)

unde

conform expresiei (1185)

45 Pierderile de suprafaţă conform relaţiei (1190)

conform

unde

conform (1186)

pentru 8

40

230 b

conform fig 141 3700

46 Pierderile prin pulsaţie icircn dinţii rotorici conform (1196)

unde

16

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

conform (1197)

47 Suma pierderilor suplimentare din oţelconform (1198)

48 Pierderile totale din oţelconform (1199)

49 Pierderile mecanice conform relaţiei (1205)

50 Pierderile suplimentare icircn regim nominal

51 Mersul icircn golconform relaţiei (1212)

conform

unde conform (1214)

conform (1215)

17

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Caracteristicile de funcţionare

52 Icircn conformitate cu (1179)

conform (1180)

conform relaţiei (1218)

utilizăm formula aproximativă deoarece 1conform (1217)

conform (122)

conform (1223)

Pierderile constante ce nu se modifică la variaţia alunecării

Acceptăm şi calculăm caracteristicile de funcţionare dacircndu-se valori lui

S0005 010 0015 0020 0025 0030 0037

53 Coeficienţii folosiţi icircn calcule sunt următorii

NRFormula de calculUnităţi

Alunecarea

0005 001 0015 002 0025 003 0037

1 11169 5584 3723 2792 2233 1861 1503

2 0 0 0 0 0 0 0

311254

156659 38080 28773 23188 19465 1588

18

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

4 2861 2861 2861 2861 2861 2861 2861

5 11257 56768 38188 28915 23364 19674 16135

6 1954 3875 5761 7609 9416 11182 13635

7 - 1000 0999 0997 0995 0992 0989 0984

8 - 0025 0050 0075 0099 0122 0145 0177

9 A 2293 4210 6085 7911 9685 11403 13758

10 A 5277 5423 5659 5980 6381 6854 7645

11 A 5754 6865 8310 9917 11598 13304 1574

12 A 2013 3991 5933 7836 9698 11517 1403

13 kW 1514 2779 4016 5221 6392 7526 9081

14 kW 0082 0117 0171 0244 0333 0438 0614

15 kW6398e

-30025 0056 0097 0149 0209 0311

16 kW5988e

-38525e

-30012 0018 0024 0032 0045

17 kW 0348 0404 0493 0612 0760 0933 1223

18 kW 1166 2375 3523 4609 5633 6593 7857

19 - 0770 0855 0877 0883 0881 0876 0865

20 - 0399 0613 0732 0798 0835 0857 0874

19

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 20

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul caracteristicilor de pornire

Parametrii la considerarea refulării curentului

Ccal 115 conform expresiei (1235)

unde

pentru se determină reieşind din fig146

iar conform fig147 aflăm

Rezistenţa activă a icircnfăşurării rotorice

conform (1236)

conform (1243)

unde

icircn conformitate cu (1237)

conform (1247)

Rezistenţa rotorică raportată la considerarea efectului de refulare a curentului

(vezi pag45)

Reactanţa icircnfăşurării rotorice conform (1123) şi fig140a şi (vezi de asemenea pag47 al

exemplului de calcul)

21

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

unde pentru 1S conform tab127

conform (1251)

conform (1250)

Curentul rotoric aproximativ fără considerarea acţiunii saturaţiei

conform (1269) acceptacircnd 11 pC

54 Considerarea acţiunii saturaţiei asupra parametrilor

Acceptăm pentru 1S factorul de saturaţie 351satK şi 22 II şi realizăm calculul

pentru icircn conformitate cu relaţia (1252)

conform (1253)

unde conform (1254)

Icircn conformitate cu fig150 pentru 408356 fbB

22

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Permeanţa specifică a dispersiei a crestăturii statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Icircn corespundere cu relaţia (1255)

conform (1258)

şi cu relaţia (1251)

Permeanţa specifică de scăpări diferenţiale statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei se

calculează cu relaţia (1263)

Reactanţa de fază a icircnfăşurării statorice consideracircnd acţiunea saturaţiei

Se calculează cu expresia (1264)

unde

Permeanţa specifică de dispersie a crestăturii rotorice conside-racircnd acţiunea saturaţiei şi a

refulării curentului se calculează cu expresia (1260)

unde conform (1259)

conform (1262)

Permeanţa specifică magnetică de dispersie a crestăturii rotorice la saturaţie

conform (1263)

Reactanţa de fază rotorică raportată la stator consideracircnd acţiunea saturaţiei se calculează cu

(1265)

23

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Reactanţa mutuală a icircnfăşurării icircn regim de pornire icircn corespundere cu relaţia (1266)

conform (1267)

Calculul curenţilor şi cuplurilor conform expresiei (1268)

conform (1269)

cu expresia (1271)

aceasta valoare este admisibila deoarece ea depaseste doar cu 38 valoarea curentului

considerat la saturatie

Valoarea relativă

Alunecarea critică

Icircn continuare introducem icircn calculator datele iniţiale cu ajutorul cărora obţinem

coeficienţii caracteristicilor de pornire şi comparăm datele obţinute pentru 1S cu calculele

efectuate de noi

24

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

55 Date iniţiale pentru calculul caracteristicilor de pornire ale motorului asincron cu rotorul icircn

scurtcircuit la considerarea curentului din barele rotorului

Nr Formul de calcul

unitati alunecarea

S 1 08 06 04 02 0194

1 1247 111 096 079 056 055

2 017 013 009 004 001 001

3 1217 115 11 103 099 099

4 RK 1148 11 107 102 099 099

5 0608 0585 0566 0541 0526 0526

6 092 094 095 097 098 098

7 101 1037 1043 1054 1069 1097

8 1511 1565 1575 1592 1614 1656

9 satx 2 1342 1389 1408 1443 1514 1563

10 satx1 113 111 1111 1127 1165 117

11t

1019 1019 1019 1019 102 102

12 145 1575 1791 2207 3514 3593

13 247 2518 2546 2598 2709 2765

14 A 76808 741 707 645 496 485

15 I1 A 78603 759 724 662 51 499

16 I1` 5061 489 466 426 328 321

17 M` 127 142 167 199 229 226

25

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala 26

MI

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic

56 Depăşirea de temperatură a suprafeţei interioare a miezului statoric icircn raport cu temperatura

aerului din interiorul motoruluise calculează (1300)

ClD

PPK

Fepclc

8224

10815702130143

57397101020

1

din tab130 20 K conform (1298)

Wl

lPKP

merclc 260

5590

11102071614

2

1

11

unde din fig159 b CmW

21 108

Căderea de temperatură icircn izolaţia crestăturii icircnfăşurării statorice conform (1301)

C

bbb

lPz

P

cc

iz

c

clcciz

97731116

0088001150

160

1040

1110108784436

260

163

321

111

1

cu relaţia (1302)

mmbbhP cc 8784443324365961722 211

pentru izolaţia clasei F CmW

c 160 din fig162

pentru 909150

850 izd

d determinăm Cm

Wc 11

Căderea de temperatură icircn grosimea izolaţiei părţilor frontale ale icircnfăşurării se calculează cu

relaţia (1305)

C

hb

lPz

lP

c

c

c

fiz

fc

felfizf

32801112

105917

16900450362

948396

1223

11

111

1

11

unde 15901059170 1

31 mlmhb fciz

unde conform (1294)

Wl

lPKP

m

fcrelf 948396

5590

16902614071

2

1

11

1

mPP cf 044011

27

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Depăşirea de temperatură a părţilor frontale ale icircnfăşurării icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii conform expresiei (1306)

ClD

PK

acb

elfsf

7615

104052014801432

94839620

2 11

1

1

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării statorice icircn raport cu temperatura aerului din

interiorul maşinii

conform (1307)

C

l

l

l

l

m

fsfizf

m

izs

45175590

15902766153280

5590

1110297735471522

1

11

1

111

Depăşirea temperaturii aerului din interiorul maşinii icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu (1308)

CS

P

bcarf

1572225470

994927

cu (1311)

W

PPKPP Feelc

9949276631892602011288

1 1

1

unde

W

PPKPP elel

128831161410711223

1 21

conform (1312)

2547005202111024082250143

28

m

llPDS acbbpacar

unde din fig163 240 pP pentru mmh 132

Depăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperatura mediului

icircnconjurător

se calculează cu relaţia (1313)

Cf 9045117157211

28

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul ventilaţiei

57 Debitul necesar de aer de răcire

se calculează cu relaţia (1324)

sec064015721100

9949275115

1100

3

1

11

mPKQ m

cu (1325)

51152250100

150052

100 am D

nmK

Debitul de aer asigurat de ventilatorul exterior

cu (1326)

sec1030100

1500225060

10060

333 mnDQ ab

Deoarece 1 QQb ventilaţia este satisfăcută

06401030

29

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Concluzie Icircn lucrarea dată a fost proiectat motorul asincron cu rotorul icircn scurtcircuit cu gradul de protecţie IP44 Conform sarcinii motorul are puterea nominală Pn = 75kW şi numărul deperechi de poli 2p = 4 Acest motor este destinat să funcţioneze la tensiunea nominală de 220380 V Pe parcursul elaborării proiectului au fost determinate turaţia nominală şi viteza unghiulară care pentru 2p = 4 constituie n = 1500 rotmin şi respectiv Ώ = 157 rads De asemenea au fost alese dimensiunile constructive de bază cum ar fi icircnălţimea axei de rotaţie h = 132 mm şi respectiv după STAS a fost ales pentru această icircnălţime diametrul Da = 225 mm Icircn conformitate cu aceste valoriau fost determinate diametrul interior statoric D = 148mm diametrul exteriorrotoric D2 = 1475mm icircntrefierul δ = 04 mm lungimea pachetului statoric = l11 mm precum şi diametrul interior rotoric =72 mm

Numărul de conductoare efective din crestătură au fost determinate din condiţia că numărul de căi ce curent este a = 2 Numărul de dinţi pentru stator Z1 = 36 şi respectiv pentru rotor Z2 = 34 care a fost ales din şirul standart icircn dependenţă de Z1 Curentul nominal =15527 A care a fost obţinut icircn calcule diferă de cel obţinut la calculul caracteristicilor de funcţionare analitic ( = 1574A) cu 135 ceea ce este admisibil Randamentul η = 86 şi factorul de putere cosφ = 00851 alese iniţial din grafice la verificare sau obţinut cu o eroare de 105 şi respectiv 109 Puterea nominală obţinută P2n =78 kW diferă de cea dată icircn condiţiile iniţialecu o eroare de 3 Erorile tuturor acestor valori se datorează icircn special diferitor rotungiri alerezultatelor care au avut loc icircn calcule Ele icircnsă nu constituie abateri mari de lacele alese ceea ce demonstrează corectitudinea calculelor Curentul de magnetizare s-a obţinut Iμ = 5288 A Valoarea relativă = 027 afost primită relativ mare Aceasta se explică prin faptul că tensiunea magnetică aicircntrefierului este mare icircnsuşire caracteristică pentru motoarele de putere mică

Parametrii motorului calculat sunt rezistenţa fazică a icircnfăşurării statoricer1 = 083 Ω şi respectiv a icircnfăşurării rotorice r2 =8510-6 Ω rezistenţarotorică raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statorice este r = 0611 Ω reactanţa fazică a icircnfăşurării statorică x1 =151 Ω cea raportară la numărul de spire a icircnfăşurării statoriceeste x =151Ω Pierderile obţinute pentru regimul nominal de funcţionare sunt pierderile icircn fierPFe = 1818 W pierderile mecanice Pmec = 63866 W pierderile suplimentarePsupn = 3736 W pierderile electrice icircn stator Pel1 =614 W şi respectiv icircn rotorPel2 = 311 W Calculul caracteristicilor de pornire ale motorului proiectat s-a efectuat analiticnumai pentru alunecarea S = 1 Restul calculelor pentru alte valori ale alunecăriiau fost efectuate la calculator inclusiv şi pentru Scr Valorile obţinute analiticdiferă de cele obţinute la calcurator cu erori cuprinse icircntre 66 pentru Scr care analitic s-a obţinut Scr 0194 iar la calculator 02

Alunecarea critică obţinută precum şi cuplul maxim Mmax = 229 corespund

cerinţelor standardelor de stat pentru aşa tip de motorCalculul termic a fost realiazat pe baza utilizării valorilor pierderilor obţinute pepentru regimul nominal de funcţionareDepăşirea medie a temperaturii icircnfăşurării rotorice icircn raport cu temperaturamediului icircnconjurător fiind mai mică decacirct cea maxim admisibilă care pentru clasa de izolaţie F care a fost utilizată constituie 130˚C

30

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Calculul termic a fost realizat prin metoda aproximativă care reprezintăcomparaţia dintre debitul de aer necesar pentru răcirea motorului şi debitul carepoate fi obţinut pentru dimensiunile şi construcţia date ale motorului

31

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32

Mod Coala

Nr document

Semnat Data

Coala

Bibliografie1 Ambros Tudor Proiectarea maşinilor asincrone Chişinău Universitas 1992 211 foi 2 ИП Копылов Проектирование электрических машин

Москва Энергия 1980 495 стр

3 Справочник Асинхроные двигатели серии 4А Москва Энергиздат 1982

32