B_з1ср=16,2∙0,75/10,44∙0,95=1,23 Тл.

   Магнитные потери в зубцах статора Р₃₁ для стали 2312 найдём по формуле

               Р_з1 = 3В²_з1срm_з1; (6.8)

               Р_з1 = 3 × 1,23² × 37,6 = 170,6 Вт.

   Массу стали спинки статора m_С1 найдём по формуле

   

               m_C1 = 7,8∙p∙(D_Н1 – h_с1)∙h_C1∙l₁k_С × 10^-6; (6.9)

               m_C1 = 7,8 × 3,14∙(520 – 42,3) · 42,3 × 220 × 0.95 × 10^-6 = 103,4 кг.

   Магнитные потери в спинке статора Р_с1 для стали 2312 найдём по формуле

               Р_с1 = 3В²_с1m_с1; (6.10)

               Р_с1 = 3 × 1.5² × 103,4 = 697,95 Вт.

   Суммарные магнитные потери в сердечнике статора, включающие добавочные потери в стали Р_Сå найдём по формуле

               ; (6.11)

               Р_Сå=170,6∙(1+2∙ )+697,95=959,7Вт.

   Механические  потери при степени защиты IP44, способе охлаждения ICO141 Р_МХå найдём по формуле

               Р_МХå = k_МХ(n₁ ¤1000)²(D_H1/100)⁴; (6.12)

   Где при 2р = 6 k_МХ =1;

               Р_МХå =1( 1000/1000)² (520/100)⁴=731,1616 Вт.

   Активная  составляющая тока холостого хода I_0а найдём по формуле

               I_0а  = (Р_СМ1 + Р_Сå + Р_МХå)/(m₁∙U₁); (6.13)

               I_0а  = (195,57 + 959,7 + 731,16)/(3 ×220) = 2,86 А.

   Ток холостого хода I₀ найдём по формуле

               I₀= ; (6.14)

   I₀=

A.

   Коэффициент мощности на холостом ходу cosj₀ найдём по формуле

               cosj₀ = I_0a/I₀; (6.15)

               cosj₀ = 2,86/40,37 = 0,069.

   Активное  сопротивление короткого замыкания  r_К найдём по формуле

               r_К = r¢₁ + r¢¢₂ = 0,04 + 0,032= 0,072 Ом. (6.16)

   Индуктивное сопротивление короткого замыкания  x_К найдём по формуле

               x_К = x¢₁ + x¢¢₂ = 0,175 + 0,22 = 0,395 Ом. (6.17)

   

   Полное  сопротивление короткого замыкания  z_К найдём по формуле

               z_к= ; (6.18)

   z_к=

Ом.

   Добавочные  потери при номинальной нагрузке Р_Д найдём по формуле

               Р_Д = 0,005 Р₂ × 10³/h¢ = 0,005 · 85000/0,93 =457 Вт. (6.19)

   Механическая  мощность двигателя Р¢₂ найдём по формуле

               Р¢₂ = Р₂ × 10³ + Р_МХ + Р_Д = 85000 + 731+ 457 = 86188 Вт. (6.20)

   Эквивалентное сопротивление схемы замещения  R_Н найдём по формуле

               ; (6.21)

               Rн= Ом.

   Полное  сопротивление схемы замещения z_H найдём по формуле

               z_н= ;   (6.22)

   z_н=

Ом.

   Проверка  правильности расчётов R_H и z_H

               R_H  ¤ z²_H = Р¢₂/m₁U²₁; (6.23)

               1,43/1,55² = 85000/(3 · 220²);

               0,595 = 0,595.

   Скольжение  S_Н найдём по формуле

               S_Н = 1/(1 + R_H ¤ r¢¢₂); (6.24)

               S_Н = 1/(1 + 1,43/0,032) = 0,022 о.е.

   Активная  составляющая тока статора при синхронном вращении I_са найдём по (9 – 279)

               I_са = (Р_СМ1 + Р_Сå)/m₁∙U₁; (6.25)

               I_ca = (195,57 + 910,8)/(3 × 220) = 1,68 А.

   Ток ротора I¢¢₂ найдём по формуле

               I¢¢₂ = U₁ ¤ z_H = 220 / 1,55 =141,9 А. (6.26)

   Ток статора, активная составляющая I_A1 найдём по формуле

   

               I_a1= I_ca+I₂''∙{[( R_н+r_к)/z_н]+(x_к/ z_н)∙2∙ρ₁}; (6.27)

               I_a1= 1,68+141,9∙{[(1,43+0,072)/1,55]+(,395/1,55)∙2∙7,58∙10^-3}=139,7А.

   Ток статора, реактивная составляющая I_P1 найдём по формуле

               I_р1= I₀+I₂''∙{(x_к/ z_н)+ [( R_н+r_к)/z_н] ∙2∙ρ₁}; (6.28)

               I_р1= 40,47+141,9∙{(0,395/1,55)+[(1,43+0,072)/1,55]∙2∙7,58∙10^-3}=78,72 А.

   Фазный  ток статора I₁ найдём по формуле

               I₁= A. (6.29)

   Коэффициент мощности cos j найдём по формуле

               cosφ= I_a1/ I_р1=139,7/160,35=0,87 (6.30)

   Линейную  нагрузку статора А₁ найдём по формуле

               А₁ = 10I₁N_п1 / (а₁∙t1) = 10 · 160,35 · 13 / (3 · 16,2) = 428,9 А/см. (6.31)

   Плотность тока в обмотке статора J₁ найдём по формуле

               J₁ = I₁¤(c∙S∙a₁) = 160,35 /( 2 · 5,085 · 3) = 5,26 А/мм². (6.32)

   Линейную  нагрузку ротора А₂ найдём по формуле

               ; (6.33)

               А₂=428,9∙[141,9∙(1+0,03)∙0,912]/(160,35∙1∙1)=347,2  А/см.

   Ток в стержне короткозамыкающего ротора I_ст найдём по формуле

               I_ст=I'' ₂∙w₁∙k_об1(1+τ₁)/(z₂∙k_обм2); (6.34)

               I_ст=141,9∙52∙0,912(1+0,03)/82=493,9А.

   Плотность тока в стержне короткозамыкающего ротора J_ст найдём по формуле

               J_ст = I_ст ¤S_СТ = 439,9 / 171,5 = 0,016 А / мм². (6.35)

   Ток в коротко замыкающем кольце найдём по формуле

   I_кл= I_ст/k_пр2;

   I_кл=439,9/0,23=2147А.

   Электрические потери в обмотке статора и  ротора соответственно найдём по формулам

               Р_М1 = m₁I²₁r¢₁= 3 · 160,35² · 0,04 = 3085 Вт. (6.36)

               P_M2 = m₁I₂''²r''₂ = 3 · 141,9² · 0,032= 1933 Вт. (6.37)

   Суммарные потери в электродвигателе Р_å найдём по формуле

   

               Р_å = Р_М1 + Р_М2 + Р_Сå + Р_МХ + Р_Д; (6.38)

               Р_å = 3085+ 1933 + 697,95 + 731,1616 + 457 = 6904 Вт.

   Подводимую  мощность Р₁ найдём по формуле

               Р₁ = Р₂ × 10³ + Р_å = 85 · 10³ + 6904= 91904 Вт. (6.39)

   Коэффициент полезного действия h найдём по формуле

               h = (1 – Р_å / Р₁) × 100 = (1 – 6904 / 91904) · 100% = 92,5 % (6.40)

   Проверим  Р₁ по формуле

               Р₁ = m₁I_а1U₁ = 3 · 139,7 · 220 = 92202 Вт. (6.41)

   Мощность  Р₂ должна соответствовать полученной по заданию

               Р₂ = m₁I₁U₁cos j h¤100 = 3 · 160,35 · 220 ·92,5 · 0,87 / 100 = 85167 Вт. (6.42) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                                           

                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

7. Круговая диаграмма  и рабочие характеристики.

 

   Выбираем  масштаб тока c_I таким, чтобы диаметр рабочего круга диаграммы был в пределах 200 – 300 мм.

               220/((200÷300)∙0,395)А/мм.

   Принимаем c_I =2,5 А/мм.

   Определим диаметр рабочего круга D_а по формуле

               D_а = U₁ ¤(c_I∙x_к) = 220 / (2,5 · 0,395) = 223 мм. (7.1)

   Определим масштаб мощности с_Р по формуле

               с_Р = m₁U₁c_I × 10^-3 = 3 · 220 · 2,5 · 10^-3 = 1,65 кВт/мм. (7.2)