Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Требования к оформлению отчета.





Введение.

 

Трехфазные асинхронные двигатели (ТАД) широко используются в электроприводе большой мощности. ТАД обладают рядом преимуществ по сравнению с другими электрическими машинами (высокая надежность, меньшая стоимость и др.) и поэтому получили наибольшее распространение. При выполнении данной домашней контрольной работы студенты знакомятся, практически, со всеми основными вопросами, связанными с анализом работы асинхронных двигателей . Студенты рассчитывают естественную механическую характеристику, рассматривают пуск, торможение и регулирование частоты вращения асинхронного двигателя (АД).

Полный объем домашнего задания (ДЗ) по расчету основных характеристик АД включает следующие вопросы:

1. Расчет естественной механической характеристики n(M) и электромеханической характеристики n(I2) .

2. Расчет искусственных механических характеристик n(M) АД при различных способах регулирования n :

2.1. при изменении напряжения источника питания U1 ;

2.2. при введении в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором добавочного сопротивления R2 ДОБ ;

2.3. при изменении частоты напряжения источника питания f1 с соблюдением соотношения U1 / f1 = const .

3. Расчет искусственных механических характеристик n(M) АД при различных способах электрического торможения :

3.1. при генераторном торможении ;

3.2. при динамическом торможении ;

3.3. при торможении противовключением с использованием реверса вращающегося магнитного поля, либо при введении реостата в цепь ротора АД .

4. Расчет семейства пусковых механических характеристик n(M), обеспечивающих пуск при трехступенчатом разгоне АД.

5. Расчет рабочих характеристик АД .

 

Исходные данные вариантов домашнего задания приведены в таблицах 1.1., 1.2. и 1.3. . Методика расчета всех пунктов домашнего задания рассмотрена ниже.

По усмотрению преподавателя для отдельных специальностей могут выполняться не все пункты задания.

Выбор студентом номера варианта исходных данных осуществляется по порядковому номеру, под которым студент числится в журнале у старосты группы.

 

Требования к оформлению отчета.

 

Отчет по выполненной расчетно-графической работе должен содержать :

1. Титульный лист (см. стр. 43.).

2. Текст домашнего задания с приведением всех исходных данных рассматриваемого варианта.

3. Последовательное выполнение всех пунктов задания с приведением расчетных формул и подставляемых в них числовых значений. (Формула – подставляемые числа – ответ с единицами измерения).

4. При выполнении каждого пункта задания необходимо приводить краткие пояснения о сути выполняемых действий.

5. После выполнения расчетов по каждому пункту задания приводятся таблицы с расчетными данными и строятся требуемые по заданию графики.

6. Графики должны быть построены аккуратно, в крупном масштабе, с помощью чертежных инструментов.



7. В конце каждого пункта задания необходимо сделать выводы по результатам проведенных расчетов.

8. Домашнее задание должно быть выполнено и представлено на проверку преподавателю в указанные сроки.

 

 

1. Содержание домашнего контрольного задания.

 

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ТЕМЕ

«Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором»

 

 

Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором с номинальным напряжением U = 220/380 В (см. табл. 1.1., 1.2., 1.3.) выполнить следующие расчеты и построения :

1. Нарисовать электрическую схему включения асинхронного двигателя с фазным ротором.

2. Рассчитать и построить на одном графике естественные механическую характеристику n = f(M) и электромеханическую характеристику n = f(I2). Определить частоту вращения nD при заданном моменте сопротивления MC = t∙MН на валу двигателя.

3. Рассчитать и построить на одном графике естественную и искусственную характеристики n(M) при различных способах регулирования частоты вращения n асинхронного двигателя (АД). Определить для каждого случая частоту вращения nD при заданном моменте сопротивления MC = t∙MН на валу двигателя :

а) при регулировании изменением напряжения сети

U1 = var , (U1/ = q1∙U1);

б) при реостатном регулировании R2 + R2ДОБ = var , (RДОБ = q2∙R2);

в) при частотном регулировании f1 = var и соотношении

U1/f1 = const , (f1/ = q1∙f1);

4. Рассчитать и построить на одном графике естественную и искусственные характеристики n(M) при различных способах торможения АД :

а) при генераторном торможении, начиная с режима

nТ = h1∙nН и MТ = t∙MН .

б) при динамическом торможении, начиная с режима

nТ = nD и MТ = t∙MН;

в) при торможении противовключением, начиная с

режима nТ = h3∙nН и MТ = t∙MН при реостатном торможении и

с режима nТ = nD и MТ = t∙MН при торможении с реверсом

магнитного поля .

5. Рассчитать и построить на одном графике естественную и семейство реостатных пусковых характеристик n(M) (MПУСК/// = MMAX), обеспечивающих четырехступенчатый пуск асинхронного двигателя с фазным ротором до выхода его в номинальный режим.

6. Рассчитать и построить на одном графике рабочие характеристики асинхронного двигателя s, n, M, I1, P1, кпд, cosφ1 = f(P2) при работе двигателя на естественной характеристике n(M).

 

Таблица вариантов исходных данных.

 

Таблица 1.1.

Вари- ант Тип двигателя РН , кВт nН , об/мин ММАКС MН КПД, % cosφ Е , В I , А Данные из таб.3
4АК200М8У3 3,0 0.7 а
4АК200М8У3 3,0 0.7 б
4АК200М8У3 3,0 0.7 в
4АК200М8У3 3,0 0.7 г
4АК200М8У3 3,0 0.7 д
4АК200М8У3 3,0 0.7 е
4АК200М8У3 3,0 0.7 ж
4АК200М8У3 3,0 0.7 з
4АК200М8У3 3,0 0.7 и
4АК225М8У3 2.2 0.82 а
4АК225М8У3 2.2 0.82 б
4АК225М8У3 2.2 0.82 в
4АК225М8У3 2.2 0.82 г
4АК225М8У3 2.2 0.82 д
4АК225М8У3 2.2 0.82 е
4АК225М8У3 2.2 0.82 ж
4АК225М8У3 2.2 0.82 з
4АК225М8У3 2.2 0.82 и
4АК250М8У3 2.2 0.8 а
4АК250М8У3 2.2 0.8 б
4АК250М8У3 2.2 0.8 в
4АК250М8У3 2.2 0.8 г
4АК250М8У3 2.2 0.8 д
4АК250М8У3 2.2 0.8 е
4АК250М8У3 2.2 0.8 ж
4АК250М8У3 2.2 0.8 з
4АК250М8У3 2.2 0.8 и

Таблица 1.2.

Вари- ант Тип двигателя РН , кВт nН , об/мин ММАКС MН КПД, % cosφ Е , В I , А Данные из таб.3  
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 а
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 б
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 в
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 г
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 д
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 е
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 ж
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 з
4АНК250SB8У3 2.2 0.82 и
4АНК315S10У3 1.8 0.8 а
4АНК315S10У3 1.8 0.8 б
4АНК315S10У3 1.8 0.8 в
4АНК315S10У3 1.8 0.8 г
4АНК315S10У3 1.8 0.8 д
4АНК315S10У3 1.8 0.8 е
4АНК315S10У3 1.8 0.8 ж
4АНК315S10У3 1.8 0.8 з
4АНК315S10У3 1.8 0.8 и
4АНК355M10У3 1.7 0.81 а
4АНК355M10У3 1.7 0.81 б
4АНК355M10У3 1.7 0.81 в
4АНК355M10У3 1.7 0.81 г
4АНК355M10У3 1.7 0.81 д
4АНК355M10У3 1.7 0.81 е
4АНК355M10У3 1.7 0.81 ж
4АНК355M10У3 1.7 0.81 з
4АНК355M10У3 1.7 0.81 и

Таблица 1.3.

Вариант а б в г д е ж з и
t 0,6 0,8 0,5 0,7 0,9 0,8 0,4 0,3 0,7
q1 0,8 0,85 0,7 0,75 0,9 0,85 0,6 0,55 0,8
q2 3,5 2,5
h1 1,3 1,25 1,2 1,15 1,1 1,05 1,5 1,4 1,35
h3 0,8 0,5 0,6 0,4 0,3 0,25 0,7 0,35 0,45

 

 

Расчет номинальных данных и построение

Расчет искусственных механических характеристик n(M)

При различных способах торможения трехфазного асинхронного двигателя .

 

Далее рассматриваются три основных способа электрического торможения АД :

- генераторное торможение;

- динамическое торможение;

- торможение противовключением.

 

Генераторное торможение .

 

Условие перехода АД в режим генераторного торможения.

Режим генераторного (рекуперативного) торможения наступает (см. схему рис.4.1.), когда частота вращения ротора n становится больше частоты вращения магнитного поля n0, создаваемого обмоткой статора.


 

Рис. 4.1.

 

На рисунке 4.2. этому соответствует на естественной характеристике, например, точка 2. При этом скольжение

s = (n0 - n) / n0 < 0

становится отрицательным и момент тормозным

M = MТ < 0 .

С некоторыми допущениями примем, что механическая характеристика n(M) относительно точки n = n0 имеет симметрию (см. рис. 4.2.) . Откуда следует, что

sКР ТЕ = - sКР Е и МMAX Т. = - МMAX .

Здесь sКР Е соответствует работе AД в двигательном режиме (табл.2.2.). Пусть рабочая точка (точка 1, рис.4.2.) находится на характеристике n(M) в первом квадранте.


Значения sКР ТЕ и МMAX Т соответствуют тормозному генераторному режиму, при котором рабочая точка расположена во втором квадранте (точ. 2).

 

Рис. 4.2.

 

По условию задания требуется рассчитать тормозную реостатную характеристику, соответствующему генераторному торможению и обеспечивающую при заданном моменте торможения МТ частоту вращения nТ .

Решение этой задачи разбиваем на два этапа.

На первом этапе определяем частоту вращения nТЕ при работе AД на естественной характеристике (R2 ДОБ = 0) и при заданном тормозном моменте МТ .

На втором этапе определяем величину добавочного сопроти-вления R2 ДОБ , вводимого в цепь ротора и обеспечивающего прохождение реостатной характеристики n/(M) через точку с координатами МТ и nТ :

MТ = t∙MН , nТ = h1∙nН .

Рассмотрим первый этап – работу AД в тормозном режиме на естественной характеристике n/(M) (при R2 ДОБ = 0) :

MТ = t∙MН ,

MMAX Т = - MMAX ,

sКР ТЕ = - sКР Е .

Определяем коэффициент нагрузки

λТ = MMAX Т / MТ

и частоту вращения nТЕ при работе AД на естественной характеристике. Скольжение sТЕ , соответствующее nТЕ , равно

,

nТЕ = n0∙(1 – sТЕ) ,

т.к. sТЕ < 0 , то nТЕ > n0 .

Переходим ко второму этапу – определению R2 ДОБ , обеспечивающего прохождение реостатной тормозной характеристики через точку с координатами МТ и nТ .

При работе АД на естественной характеристике n(M) нашли, что при МТ частота вращения ротора будет nТЕ . На реостатной характеристике при том же тормозном моменте МТ необходимо обеспечить nТ .

Величина добавочного сопротивления R2 ДОБ вычисляется по формуле

R2 ДОБ = ,

где R2 - сопротивление обмотки ротора;

sТ = (n0 – nТ) / n0 - скольжение, соответствующее nТ и МТ на

реостатной характеристике;

sТЕ = (n0 – nТЕ)/n0 - скольжение, соответствующее nТЕ и МТ на

естественной характеристике при генераторном торможении.

Далее остается рассчитать и построить на одном графике участки естественной и реостатной характеристик n(M), соответствующие генераторному торможению.

Расчет реостатной характеристики n(M) при генераторном торможении.

Задаем несколько (7-8 точек) значений sТ в диапазоне

от 0 до sКР.Т , и для каждого sТ вычисляем nТЕ и nТ и МТ

sКР Т = sКР ТЕ∙(R2 + R2 ДОБ)/R2 ,

nКР Т = (1 – sКР Т) ,

nТЕ = n0(1 – sТЕ) ,

nТ = n0(1 – sТ) ,

MТ = 2∙MMAX / (s/sКР + sКР/s) .

Результаты расчета естественной и искусственной характеристик записываем в таблицы 4.1. и 4.2. соответственно.

 

Таблица 4.1.

sТЕ - sН ТЕ sКР ТЕ
nТЕ об/мин n0          
MТ Н∙м            

 

Таблица 4.2.

sТ - sН Т sКР Т
nТ об/мин n0          
MТ Н∙м            

 

На одном графике строим естественную (табл. 4.1.) и искусственную (таб. 4.2.) тормозные характеристики.

На построенных характеристиках n(M) показываем расчетные точки, соответствующие моментам МТ и МD .

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотренного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения .

 

Динамическое торможение .

 

Описание процесса торможения.

При выполнении динамического торможения размыкаем контакты контактора Q1 (обмотку статора отключаем от трехфазной сети) и замыкаем контакты контактора Q2 (подключаем два линейных

 


 

 

Рис. 4.3.

провода к источнику постоянного напряжения UТ ), ( рис. 4.3.). Тормозной момент MТ будет зависеть от величины тока IТ .

Чтобы использовать естественную характеристику асинхронной машины, у которой известен максимальный момент MMAX , необходимо создать тормозящее магнитное поле, равное вращающемуся магнитному полю при работе машины в двигательном режиме. При этом должны быть одинаковы модули магнитных потоков ( ФТ = ФРЕЗ ) :

ФТ – неподвижного потока в режиме динамического торможения и

ФРЕЗ – потока вращающегося магнитного поля.

 


 


Рис. 4.4.

 

 

Рис. 4.5.

 

В зависимости от схемы включения обмоток статора асинхронной машины требуется разной величины ток IТ . Значение IТ можно получить, анализируя параметры магнитного поля, создаваемого обмоткой статора для любой схемы включения фазных катушек.

При подключении источника постоянного напряжения как показано на рис. 4.4. (при соединении обмоток статора в звезду) IТ = 0.86∙IM .

Для схемы подключения, соответствующей рис. 4.5. (при соединении обмоток статора в треугольник), IТ = 1.5∙IM .

Здесь IM – амплитудное значение тока в обмотке статора при работе АД в двигательном режиме.

 

Чтобы представить вид характеристики n(M) асинхронного двигателя при динамическом торможении (2 квадрант, рис. 4.6.) достаточно характеристику n(M) двигателя при генераторном торможении, рассмотренную ранее (рис. 4.2.), сместить вниз на величину n0 . Полученная характеристика будет проходить через начало координат графика n(M) .

 

 


 

Рис. 4.6.

 

Расчет характеристики n(M) при динамическом торможении.

Задача ставится следующим образом : требуется рассчитать и построить реостатную характеристику n(M), соответствующую динамическому торможению и проходящую через точку с координатами МТ и nТ .

Расчет этой характеристики n(M) проводим в два этапа:

- расчет характеристики при R2 ДОБ = 0 ;

- расчет реостатной характеристики при R2 ДОБ ≠ 0 , проходящей через расчетную точку с координатами МТ и nТ .

Расчет характеристики nТ(MТ) при R2 ДОБ = 0 .

Рассмотрим первый этап - расчет характеристики при R2 ДОБ = 0 . Расчет удобно проводить, используя характеристику генераторного торможения.

Определяем тормозной момент МТ = t∙МН и коэффициент нагрузки λТ = MMAX / MТ .

Критическое скольжение при генераторном торможении на естественной характеристике (R2 ДОБ = 0) равно по модулю критическому скольжению при работе машины в двигательном режиме

sКР ГЕН Е = - sКР ДВИГ Е .

Скольжение и частота вращения, соответствующие генераторному торможению на естественной характеристике при МТ , равны

sТ ГЕН Е = sКР ГЕН Е / (λТ + ,

nТ ГЕН Е = n0(1 – sТ ГЕН Е) .

При динамическом торможении и известном моменте МТ

nТ ДИН Е = nТ ГЕН Е – n0 = - n0 sТ ГЕН Е .

Для расчета характеристики n(M) , соответствующей динамическому торможению (при R2 ДОБ = 0) , задаемся рядом значений sТ ГЕН Е

(от 0 до -1) , рассчитываем соответствующие значения

nТ ДИН Е = - n0 sТ ГЕН Е

и МТ = 2∙MMAX / (sТ ГЕН Е/sКР ГЕН Е + sКР ГЕН Е/sТ ГЕН Е) .

Результаты расчета записываем в таблицу 4.3..

Таблица 4.3.

sТ ГЕН Е - sГЕН Н sГЕН КР - 1
nТ ДИН Е об/мин            
MТ Н∙м            

 

Расчет характеристики nТ(MТ) при R2 ДОБ ≠ 0 .

Переходим ко второму этапу – расчету реостатной характеристики n(M) , соответствующей динамическому торможению и проходящей через точку МТ и nТ ДИН .

Определяем величину добавочного сопротивления R2 ДОБ , которое необходимо включить в цепь ротора, чтобы получить реостатную характеристику n(M) , проходящую через точку МТ и nТ ДИН ,

R2 ДОБ = (nТ ДИН/nТ ДИН Е - 1)∙R2 .

Проведем промежуточные преобразования :

sТ ГЕН = (n0 – (nТ ДИН + n0)) / n0 = - nТ ДИН / n0 ,

sКР Т ГЕН = sТ ГЕН∙(λТ + ) ,

nКР Т ГЕН = n0∙(1- sКР Т ГЕН) ,

nКР Т ДИН = nКР Т ГЕН – n0 = - n0∙sКР Т ГЕН .

Далее рассчитываем реостатную характеристику nТ ДИН(MТ) , соответствующую динамическому торможению (при R2 ДОБ ≠ 0) . Задаемся рядом значений (7-8 точек) sТ ГЕН (от 0 до -1) и вычисляем соответствующие nТ ДИН и MТ , заносим их в таблицу 4.4..

Последовательность расчета

nТ ГЕН = n0∙(1- sТ ГЕН) ,

nТ ДИН = - n0∙sТ ГЕН ,

MТ = 2∙MMAX / (sТ ГЕН/sТ КР ГЕН + sТ КР ГЕН/sТ ГЕН) .

 

Таблица 4.4.

sТ ГЕН - sГЕН Н sГЕН КР - 1
nТ ДИН об/мин            
MТ Н∙м            

 

Затем на одном графике строим две характеристики динамического торможения : nТ ДИН Е(MТ) при R2 ДОБ = 0 (табл. 4.3.) и

nТ ДИН(MТ) при R2 ДОБ ≠ 0 (табл. 4.4.) .

На построенных характеристиках n(M) показать расчетные точки, соответствующие моментам МТ и МD .

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотренного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения и в каких случаях.

 

Магнитного поля.

 

Описание процесса торможения.

Второй вариант торможения противовключением заключается в изменении во время работы двигателя направления вращения его магнитного поля на обратное путем изменения порядка чередования фаз с помощью переключателя Q (см. рис. 4.8.).

 


 

Рис. 4.8.

 

В первом случае асинхронный двигатель работал на естественной характеристике в первом квадранте в точке 1 (рис. 4.9.).

После изменения порядка чередования фаз и изменения направления вращения магнитного поля двигатель переходит в точку 2, находящуюся на характеристике n(M), являющейся симметричной относительно начала координат по отношению к первоначальной характеристике. При этом момент становится отрицательным и тормозит ротор двигателя. Частота вращения ротора уменьшается, рабочая точка перемещается в направлении точки 4, при которой n = 0. Если в это время двигатель не отключить от сети, то ротор начнет разгоняться в противоположную сторону в соответствии с направлением вращения магнитного поля в машине. С помощью добавочного сопротивления R2 ДОБ мы имеем возможность регулировать тормозной момент при работе машины на рабочем участке характеристики n(M). Этому соответствует на графике точка 3 (см. рис. 4.9.).

Рассмотрим, как рассчитать реостатную характеристику, соответствующую торможению противовключением с реверсом магнитного поля, проходящую через рабочую точку с параметрами

MТ = (- t∙MН) и nТ = nD .

Точки 2 и 4 (см. рис. 4.9.) соответствуют режиму торможения при движении рабочей точки по неустойчивому участку характеристики n(M) (при R2 ДОБ = 0) ; точки 3 и 5 соответствуют торможению на устойчивом участке реостатной характеристики n(M) (при R2 ДОБ ≠ 0).

 

 


 

 

Рис. 4.9.

 

Определим величину R2 ДОБ , которая обеспечивает прохождение реостатной характеристики n(M) на участке устойчивой работы в режиме противовключения через точку с координатами MТ и nТ .

R2 ДОБ = ∙R2 .

Здесь ΔnЕ = | - n0 – nТЕ | ,

ΔnТ = | - n0 – nТ | ,

n0 – известно ,

nТ – задано, известно ,

nТЕ – необходимо вычислить (точка 6, рис. 4.9.).

Точка 6 находится в 3 квадранте, это соответствует двигательному режиму при реверсе двигателя.

По заданию принято, что |МТ| = |МD| = t∙MН . Следовательно,

nТЕ = - nD , которое уже вычисляли при анализе естественной характеристики n(M) в двигательном режиме (см. стр. 11).

В общем случае, если МТ = МD , то nТЕ можно вычислить.

Определяем nТЕ на естественной характеристике, соответствующей моменту M = MТ :

λТ = MMAX / MТ ,

sТЕ = sКР / (λТ + ) - скольжение, соответствующее MТ на естественной характеристике при реверсе магнитного поля,

nТЕ = n0∙(1-sТЕ) .

Вычисляем R2 ДОБ по приведенной ранее формуле.

Расчет тормозной характеристики.

Для расчета реостатной характеристики nТ(MТ) задаемся рядом значений коэффициента скольжения sТ в диапазоне

от 0 до 1.5∙sКР Т , где sКР Т = sКР∙(R2 + R2 ДОБ) / R2 .

Результаты расчета записываем в таблицу 4.6. Соответствующий график показан на рис.4.9., функция, проходящая через точку 3.

 

Таблица 4.6.

sТ - sН Т sКР Т 1.5∙sКР Т
nТ об/мин - n0            
MТ Н∙м            

 

На одном графике строим три характеристики n(M) :

- естественную характеристику АД в двигательном режиме (табл. 2.2.);

- естественную характеристику АД в двигательном режиме при реверсе магнитного поля ;

- реостатную тормозную характеристику nТ(MТ) (табл. 4.6.).

На построенных характеристиках n(M) показать расчетные точки, соответствующие моментам МТ и МD .

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотрен-ного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения .

 

Кольцами.

Рабочие характеристики АД представляют собой графически выраженные зависимости частоты вращения n2 , КПД η , полезного момента (момента на валу) М2 , коэффициента мощности cos φ1 и тока статора I1 от полезной мощности Р2 при U1 = const f1 = const

в рабочем диапазоне его естественной характеристики n(М).

Расчет рабочих характеристик проведем в два этапа:

- на первом этапе определим параметры схемы замещения АД ;

- на втором этапе проведем непосредственный расчет самих рабочих характеристик.

Первый этап.

Используя паспортные данные, рассчитаем элементы Г- образной схемы замещения АД (см. рис. 6.1.).

В исходных данных большинство величин приведены для номинального режима. Опираясь на него, проведем необходимые расчеты.

 


 

Рис. 6.1.

Используя схему замещения (рис. 6.1), можно получить следующее выражение для номинального момента

.

Отсюда определяем

.

Здесь

 

и ,

,

.

 

Пренебрегая потерями в стали магнитопровода (ΔPСТ ≈ 0) можно записать

.

Откуда определяем

.

 

Здесь .

Для рассматриваемой Г- образной схемы замещения ( см. рис. 6.1.) вычисляем

.

 

Так как , то

.

Обычно для серийных машин .

Эти расчеты мы провели пренебрегая потерями в стали .

Теперь ориентировочно определим параметры ветви холостого хода

( R0 ; X0 ).

При холостом ходе АД M ≈ 0 и I2 ≈ 0 .

Ток I10 в режиме холостого хода мал. Он составляет

I10 ≈ (0.08 ÷ 0.12)∙I и cos φ10 ≈ (0.10 ÷ 0.30).

Примем I10 = 0.1∙ I и cosφ10 = 0.2 .

Используя принятые допущения, определяем параметры схемы замещения, соответствующие режиму холостого хода :

Z0 = U1Ф / I10 ;

R0 = Z0∙cosφ10 ;

X0 = Z0∙sinφ10 .

Рассмотрим второй этап – расчет рабочих характеристик , соответствующих работе АД на рабочем участке механической характеристики n(M) .

Задаем ряд значений s от 0 до (sКР / 2) , (5-7 точек).

Для вычисления требуемых величин воспользуемся следующими формулами :

M = ,

,

,

,

.

Расчет тока I1 удобнее провести в комплексной форме

(см. рис. 6.1. и рис. 6.2. )

 


 

 

Рис. 6.2.

 

,

,

,

,

φ1 = ψU1 - ψI1 = - ψI1 при ψU1 = 0 .

 

Вычисляем cos φ1.

Определяем полезную P2 и потребляемую P1 мощности и к.п.д. :

,

φ1 ,

η = .

Результаты расчетов записываем в таблицу 6.1..

На общем графике в крупном масштабе показываем следующие расчетные зависимости

s, n, M, I1, P1, cosφ1, η = f(P2) .

При этом для каждой физической величины строим отдельную ось с соответствующей шкалой и единицами измерения. Шкала указывается начиная от нуля, равномерная, без разрывов, с выбранным шагом ( шаг рекомендуется выбирать – 1, либо 2, либо 5, умноженные на 10n ) .

 

 

Таблица 6.1.

s - sН sКР/2
n об/мин n0        
M Н∙м        
I1 А          
P1 Вт          
cos φ1 -          
η %        
P2 Вт        

 

Примерный вид рабочих характеристик АД показан на рис. 6.3..

 


 

Рис. 6.3.

 

 

7. Контрольные вопросы.

1. Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором.

2. Необходимые условия для создания вращающегося магнитного поля. Частота вращения магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе.

3. Принцип действия асинхронного двигателя.

4. Что такое скольжение и от чего оно зависит ?

5. Э.д.с. статора и ротора . Закон электромагнитной индукции .

6. Как зависит ток в обмотке ротора от скольжения ? Приведите формулу для I2 .

7. Как изменяется частота тока ротора асинхронного двигателя с изменением нагрузки на валу ?

8. Схема замещения асинхронного двигателя . Чем обусловлены сопротивления, входящие в схему замещения асинхронного двигателя ?

9. Потери активной мощности в асинхронном двигателе . Коэффициент полезного действия .

10. Электромагнитный момент асинхронного двигателя. Закон Ампера.

11. Как зависит электромагнитный момент асинхронного

двигателя от скольжения ? Формула момента .

12. От чего зависит критическое скольжение двигателя ?

13. Что характеризуют пусковой, максимальный и номинальный

моменты двигателя ?

14. В чем состоят преимущества двигателя с фазным ротором по

сравнению с короткозамкнутым двигателем ?









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.