460 (8)

ĄgQ 12. Prądy i elektromagnetyczny moment obrotowy maszyny indukcyjnej

Dokładne wartości prądów można otrzymać tyjko w wyniku obliczeń iteracyjnych. W tym celu, metodą kolejnych przybliżeń opisaną w p. 12.2 należy obliczyć wartość sem i odpowiadający jej prąd magnesujący /«,. Na podstawie tych wielkości z zależności (9.80) otrzymuje się reaktancję główną X_ml przy poślizgu r»J. Reaktancje rozproszeniowe X„, oraz X'„, w tym stanie pracy można wyznaczyć wg wskazówek podanych w p. 10.3.8 lub wg metody opisanej w pracy [15].

Rezystancję R_f.i oblicza się w sposób przybliżony zakładając, że przy poślizgu s = 1 straty mocy w rdzeniu wirnika są równe stratom mocy w rdzeniu stojana, powstającym pod wpływem strumienia magnetycznego odpowiadającego sem Zatem

i 2 (p„+p^>

(12.41)

przy czym: || — podstawowe straty mocy w zębach stojana wg wzoru (U.12a); Pp, — podstawowe straty mocy w jarzmie stojana wg wzoru (11.14).

Biorąc jednak pod uwagę, że E„ 10,5a zatem, że suma strat mocy w rdzeniu stojana i wirnika jest równa tylko ok. połowie strat mocy w rdzeniu maszyny przy biegu jałowym, można prądu I_Fę, — ze względu na jego małą wartość — w obliczeniach prądu l_a nie uwzględniać.

Prąd początkowy rozruchowy w uzwojeniu stojana

Uwzględniając, że R, 4 X_m, i R_s < X_ml oraz podstawiając wyrażenia z zależności (12.4b) i (12.4c), otrzymuje się prąd

(12.42b)

Natomiast elektromagnetyczny moment obrotowy początkowy — na podstawie zależności (12.32) — ma postać

m.

R’_r

•i

n

301

w przybliżeniu

(12.43a)

(12.43b)

30 '

Ponieważ przy prędkości obrotowej n = 0 straty dodatkowe w rdzeniu oraz

straty tarcia lepkiego są także równe zeru, to — jak wynika z zależności (1133) — moment rozruchowy na wale

(1144)

Moment tarcia statycznego M„, wywołany tarciem w łożyskach oraz w zestyku ślizgowym zwykle się w obliczeniach pomija.

W założeniach projektowych podaje się wartość względnego momentu rozruchowego początkowego

llfl    02.45)

oraz względnego prądu rozruchowego początkowego

/,=-r    (12-46)

m

Na ich podstawie oblicza się wskaźnik dobroci rozruchu

|lf|    (1147)

h

Jeżeli względny moment obrotowy rozruchowy jest większy, a względny prąd rozruchowy mniejszy niż zadany w założeniach projektowych, to uznaje się, że wymagania rozruchowe są spełnione przy uzyskanym większym wskaźniku dobroci rozruchu i nie wprowadza się zmian wymiarów maszyny. Jeżeli natomiast moment rozruchowy m, oraz prąd rozruchowy i, są za duże w stosunku do wymaganych, to należy wprowadzić zmiany zmierzające do zmniejszenia prądu. W tym celu w silniku z wirnikiem klatkowym bez wypierania prądu należy zwiększyć przede wszystkim reaktancję zwarciową w takim stopniu, w jakim pozwala na to wymaganie co do przeciążalnośd momentem obrotowym. Jeżeli zaś moment rozruchowy m, jest za mały oraz prąd i, jest mniejszy niż dopuszczalny, to przede wszystkim należy zmniejszyć reaktancję zwarciową. Można to osiągnąć np. przez zwiększenie stopnia nasycenia elementów ferromagnetycznych w obszarze strumienia magnetycznego rozproszonego lub przez zmniejszenie liczby zwojów uzwojenia stojana tak, żeby prąd i, zbliżył się do wartości podanej w założeniach projektowych. Jeżeli taka korekta nie wystarcza do osiągnięcia postulowanego momentu m,, to należy zwiększyć rezystancję uzwojenia wirnika.

W przypadku gdy zostaną już osiągnięte graniczne dopuszczalne przyrosty temperatury uzwojeń podczas pracy znamionowej oraz gdy zostaną naruszone wymagania co do sprawności silnika, a postulowany moment rozruchowy nie zostanie jeszcze osiągnięty, to oznacza, że wymagania rozruchowe nie są osiągalne i należy rozważyć celowość zmiany struktury silnika — np. sprawdzić możliwość zastosowania wirnika głębokożłobkowego.