ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет электрических потерь в экранирующей гильзе статора и защитной оболочке ротора из "Герметические химико-технологические машины и аппараты " Экранирующая гильза статора и защитная оболочка ротора расположены в зазоре между пакетами стали статора и ротора. Магнитный поток пересекает их и наводит в них электродвижущую силу. [c.75] Так как электромагнитные явления как в экранирующей гильзе, так и в защитной оболочке ротора по своей природе одинаковы, то вначале рассмотрим их применительно к экранирующей гильзе статора, которую в дальнейшем будем называть просто гильзой, а затем полученные выводы применим к защитной оболочке ротора. [c.75] Гильзу можно рассматривать как тонкостенный полый ротор в неподвижном состоянии. Тогда вдоль ее образующей всегда можно выделить элементарный стержень, длина которого равна длине пакета статора, а сечение будет зависеть от диаметра и толщины гильзы, числа пар полюсов и фаз первичной обмотки. Однако здесь следует отметить, что мы имеем дело с электрическим током, который возникает вследствие периодических изменений магнитного потока во времени и в пространстве относительно металлических масс, т. е. с вихревым током, расчет которого всегда вызывает ряд затруднений так как длина пути электрического тока практически может быть определена лишь приближенно, то следовательно, лишь приближенно может быть определено сопротивление гильзы, величина потерь в ней и другие параметры. [c.75] Любой расчет представляет интерес тогда, когда он достаточно точно совпадает с действительными значениями, а расчетные формулы указывают пути к наилучшему решению поставленной задачи и не требуют громоздких математических вычислений. [c.75] Глуханова [18, 26, 47], однако еще раз подчеркиваем, что формулы очень сложны и в источниках нет достаточного подтверждения о совпадении расчетных данных с опытными. [c.75] Электрические потери в гильзах влияют на параметры электродвигателя, особенно на коэффициент полезного действия и коэффициент мощности. В целях определения влияния геометрических и электрических параметров на потери в экранирующей гильзе рассмотрим ее как тонкостенный немагнитный ротор, размещенный в воздушном зазоре электродвигателя. Тогда гильза представляет собой короткозамкнутую обмотку , число витков которой в каждой фазе равно /3, а величина э. д. с., наводимая в ней, невелика, но вследствие малого сопротивления цепи электрический ток в гильзе достигает очень больших значений. Тепловые потери в любом проводнике возрастают в квадратичной зависимости от величины тока, поэтому потери в гильзе велики. [c.76] При расчете потерь в гильзах необходимо определить величину э. д. с., создаваемую в элементарном витке, и его сопротивление. Эта задача имеет ряд трудностей, особенно при расчете сопротивления, так как длина пути вихревых токов в гильзе не может быть определена с достаточно большой точностью, особенно в областях свеса при разных толщинах гильз и при наличии контакта гильзы с пакетом стали статора. [c.76] Как уже говорилось, экранирующая гильза статора и защитная оболочка ротора расположены в воздушном зазоре электродвигателя и пересекаются вращающимся магнитным потоком. [c.76] В гильзах наводится электродвижущая сила, вследствие чего возникает электрический ток. [c.76] Уменьшение скорости изменения магнитного потока приводит к снижению электромагнитной мощности, передаваемой на ротор, поэтому оно может быть выполнено лишь в допустимых пределах. Угловая скорость магнитного потока для заданного числа пар полюсов и при заданной частоте постоянна, поэтому в целях снижения скорости изменения магнитного потока необходимо делать расточку статора меньшего диаметра, а также снижать магнитную индукцию в воздушном зазоре. [c.77] Увеличить электрическое сопротивление гильзы можно посредством выбора материала с большим удельным сопротивлением, увеличения длины гильзы и уменьшения ее толщины и диаметра. Использование в качестве защитных гильз электроизоляционных материалов снижает потери в ней до минимума, так как практически в такой гильзе электрического тока нет, однако ввиду сложности изготовления тонких неметаллических гильз и относительно низкой механической прочности толщина таких гильз значительно превышает толщину металлических. Расчетный воздушный зазор возрастает, а это ведет к увеличению намагничивающего тока. [c.77] В целях количественной оценки величины электрических потерь в гильзе рассмотрим более подробно электромагнитные явления, происходящие в зазоре асинхронного экранированного электродвигателя. [c.77] При этом примем, что вращающийся магнитный поток распределяется по окружности расточки статора по синусоиде, а на всей длине статора по образующей магнитный поток постоянен. Таким образом, будем рассматривать лишь основную гармонику и пренебрежем краевыми магнитными потоками электромагнитного поля электродвигателя. [c.77] При выводе формулы (57) мы учитываем сопротивление гильзы только на активном участке, т. е. в области пакета статора, и не учитываем влияние контакта гильзы с пакетом стали статора. [c.79] Следовательно, этот вывод справедлив для гильзы, которая обладает нулевым сопротивлением в областях свеса и не имеет контакта с пакетом стали статора (теоретический случай). [c.79] Расчету потерь в экранирующих гильзах посвящено несколько работ [3, 52, 136, 148, 153, 156]. Все авторы по разному учитывали влияние областей свеса на потери в гильзе статора, в результате чего были получены различные формулы. После ряда преобразований эти формулы могут быть приведены к сравниваемому виду, соответствующему формуле (58), в которой будет различным лишь значение е [101]. [c.79] Электродвижущей силой, наводимой в элементарном витке потоками рассеяния в областях свеса, пренебрегаем за ее незначительностью. [c.81] Яс — сопротивление витка на участках свеса. [c.81] Эта же формула легко приводится к виду = Р, г, как это представлено выше. Из формулы (79) видно, что потери в гильзе растут в квадрате от линейной скорости и величины магнитной индукции прямо пропорциональны объему гильзы в активной части электродвигателя и обратно пропорциональны удельному сопротивлению материала экранирующей гильзы. Влияние конструкции гильзы учитывается коэффициентом e . [c.83] О влиянии контакта гильзы со сталью пакета статора на величину потерь в гильзе опубликованных работ нет. В настоящее время делаются первые попытки определить экспериментально характер такого влияния. Но несомненно, что с увеличением площади контакта потери будут возрастать. [c.83] Вернуться к основной статье