Основні втрати в сталі в асинхронних двигунах розраховують тільки в осерді статора, так як частота перемагнічування ротора, рівна f2 = sf1. в режимах, близьких до номінального, дуже мала і втрати в сталі ротора навіть при великих індукціях незначні.
У пускових режимах f2 близька до f1. і втрати в сталі ротора відповідно зростають, однак при розрахунку пускових характеристик втрати знаходять тільки для визначення нагріву ротора за час пуску. Найбільшими втратами в пускових режимах є електричні втрати в обмотках. Вони у багато разів перевищують втрати номінального режиму, тому зневага втратами в стали ротора при великих ковзаннях не вносить скільки-небудь помітної похибки в розрахунок.
Основні втрати в сталі статорів асинхронних машин визначають відповідно до (6.4) за такою формулою:
де p1.0 / 50 - питомі втрати (табл. 8.1) при індукції 1 Тл і частоті перемагнічування 50 Гц; # 946; - показник ступеня, що враховує залежність втрат в стали від частоти перемагнічування; для більшості
електротехнічних сталей # 946; = 1,3 ÷ 1,5; kДa і kДZ - коефіцієнти, що враховують вплив на втрати в сталі нерівномірності розподілу потоку по перетинах ділянок муздрамтеатру і технологічних факторів.
Питомі втрати в сталі, Вт / кг, товщиною 0,5 ммпрі індукції
В = 1 Тл і частоті перемагнічування f = 50 Гц
ha - висота ярма статора, м:
hZ1 - розрахункова висота зубця статора, м; bZ1cp - середня ширина зубця статора, м,
# 947; с - питома маса стали; в розрахунках приймають # 947; с = 7,8 # 903, 10 3 кг / м 3.
Додаткові втрати в сталі (додаткові втрати холостого ходу) підрозділяють на поверхневі (втрати в поверхневому шарі коронок зубців статора і ротора від пульсацій індукції в повітряному зазорі) і пульсації втрати в сталі зубців (від пульсації індукції в зубцях).
Для визначення поверхневих втрат спочатку знаходять амплітуду пульсації індукції в повітряному зазорі над коронками зубців статора і ротора (рис. 8.1, а), Тл:
Для зубців статора p01 залежить від відносини ширини шліца пазів ротора до повітряного зазору: b01 = f (bш2 / d); для зубців ротора - від відносини ширини шліца пазів статора до повітряного зазору: b02 = f / (bш1 / d). Залежність b0 = f (bш / d) приведена на рис. 8.1, б.
За В0 і частоті пульсацій індукції над зубцями, що дорівнює Z2 n для статора і Zl n - для ротора, розраховують питомі поверхневі втрати, тобто втрати, що припадають на 1 м 2 поверхні головок зубців статора і ротора, Вт:
Мал. 8.1. До розрахунку поверхневих втрат в асинхронних машинах:
a - пульсація індукції в повітряному зазорі; б - залежність # 946; 0 = f (bШ / # 948;)
У цих виразах k01 (2) коефіцієнт, що враховує вплив обробки поверхні головок зубців статора (ротора) на питомі втрати; якщо поверхня не обробляється (двигуни потужністю до 160 кВт, сердечники статоров яких шихту на циліндричні оправлення), то k01 (2) = 1,4 ÷ 1,8, при шліфованих поверхнях (зовнішня поверхня роторів машин середньої та великої потужності і внутрішня поверхня статора двигунів P2> 160 кВт) k01 (2) = 1,7-2,0; п = пс (1 - s) ≈ пс - частота обертання двигуна, об / хв.
Повні поверхневі втрати статора, Вт,
Повні поверхневі втрати ротора, Вт,
Для визначення пульсаційних втрат спочатку знаходиться амплітуда пульсацій індукції в середньому перетині зубців впуліть, Тл:
для зубців статора
для зубців ротора
У цих формулах BZlcp і BZ2cp - середні індукції в зубцях статора і ротора, Тл:
При відкритих пазах на статорі або на роторі при визначенні # 947; 1 і # 947; 2 замість bШ1 або bШ2 підставляють розрахункову ширину розкриття паза, рівну
(Індекс 1 при розрахунку bШ1. Індекс 2 при розрахунку bШ2).
значення коефіцієнта # 967; # 948; в залежності від ставлення bп / # 948; для відкритих пазів наведені на рис. 8.2.
Рис.8.2. До розрахунку пульсаційних втрат в асинхронних машинах
Пульсаційні втрати в зубцях статора, Вт,
Пульсаційні втрати в зубцях ротора, Вт,
У цих формулах mZl- маса стали зубців статора, кг, визначається по (8.3); тZ2 - маса стали зубців ротора, кг,
де hZ2 - розрахункова висота зубця ротора, м; bZ2cp- середня ширина зубця ротора, м,
Поверхневі і пульсації втрати в статорах двигунів з короткозамкненим або фазними роторами зі стрижневою обмоткою зазвичай дуже малі, так як в пазах таких роторів мало bШ2 і пульсації індукції в повітряному зазорі над головками зубців статора незначні. Тому розрахунок цих втрат в статорах таких двигунів не виробляють.
У загальному випадку додаткові втрати в сталі, Вт,
і повні втрати в сталі асинхронних двигунів, Вт,
Зазвичай Pст.доб приблизно в 5-8 разів менше, ніж Рст.осн.