Расчет параметров и характеристик асинхронных машин
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Цель занятия – приобрести практические навыки расчета параметров и характеристик асинхронных машин.

Задача 6.1

Технические данные асинхронного двигателя типа А051-6 приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Технические данные АД типа А051-6.

Тип

 

 

 

 

При номинальной нагрузке

ток статора  при напряжении, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

127 220 380 500
А051-6 2,8 950 19,7 11,4 6,8 5,0 82,5 0,78 5,0 1,3 1,8

Двигатель может быть выполнен на любое из указанных напряжений.

Определить: синхронную скорость  и номинальное скольжение  моменты: номинальный  пусковой  и максимальный  активную мощность  потребляемую из сети при номинальной нагрузке; пусковой ток  при напряжении

 

Решение

Синхронная скорость двигателя

                     (6.1.1)

где  число пар полюсов.

О синхронной скорости можно судить также по номинальной скорости: если номинальная скорость  то ближайшая синхронная скорость

Номинальное скольжение обычно колеблется в пределах от 1 до 6%. В данном случае

               (6.1.2)

Момент на валу двигателя можно определить по уравнению

              (6.1.3)

где  мощность на валу;  угловая скорость вращения вала. Тогда

       (6.1.4)

Мощность, потребляемая из сети,

Пусковой ток

где

Тогда

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определить согласно формул:

Остальные данные принять равными табличным, где N – последняя цифра зачетной книжки.

 

Задача 6.2

Построить график зависимости вращающего момента двигателя от скольжения (от s = 0 до s = )для двигателя A051-6,технические данные которого приведены в таблице к задаче 6.1.

 

Решение

При построении графика зависимости M = f ( s ) (рис. 6.1) воспользуемся приближенной зависимостью

,                         (6.2.1)

где s – скольжение при заданном моменте M, - критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту :

При значениях s < (устойчивые режимы) данная формула дает значения M близкие к действительным.

При решении уравнения из двух возможных значений выбираем большее, т.к. > .

Затем формулу (6.2.1) поочередно подставляем ряд значений скольжения.

Полученные результаты сведены в таблицу №

По данным таблицы строим график зависимости , изображенный на рисунке 6.2.1.

 

Как видно из построения в интервале от , характеристику можно приближенно считать прямолинейной, т.е. скорость двигателя уменьшается с ростом момента.

Задача 6.3

Построить механическую характеристику двигателя A051-6, технические данные которого сведены в таблицу к задачам 6.1 и 6.2,для нагрузочного режима работы, считая характеристику прямолинейной в интервале .

 

Решение

Первая точка характеристики (рис.6.3.1) имеет координаты: , об/мин. Вторая точка характеристики определяется синхронной скоростью вращения об/мин и лежит на оси ординат. Проведя через эти две точки прямую, получим требуемую характеристику. В режиме работы двигателя от M = 0 до  механическую характеристику можно практически считать прямолинейной.

 

Задача 6.4

Определить э.д.с. в фазах статора и ротора асинхронного двигателя с контактными кольцами в роторе, а также частоту э.д.с. в роторе в двух случаях:

Ротор неподвижен и в номинальном режиме вращается со скольжением ; и если максимальный магнитный поток, приходящийся на полюс Вб. Количество витков и обмоточные коэффициенты статора и ротора: . Частота сети Гц.

 

Решение

Э.д.с. в фазе статора

В  (6.4.1)

В неподвижном роторе частота тока равна частоте сети. Э.д.с. в фазе неподвижного ротора

 В   (6.4.2)

Э.д.с. в фазе ротора, вращающегося со скольжением

В                    (6.4.3)

Э.д.с., возникающая в роторе в начале пуска двигателя, при номинальной нагрузке уменьшается до от

Частота э.д.с. ротора при номинальной нагрузке Гц (только при пуске частота э. д. с. ротора равна 50 Гц, а в номинальном режиме колеблется обычно в пределах от 0,5 до 3 Гц).

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определить согласно формул:

,

где N – последняя цифра зачетной книжки.

 

Задача 6.5

Найти ток в фазе ротора асинхронного двигателя (см. задачу 6.4) в номинальном режиме и в режиме пуска, если активное сопротивление фазы ротора  Ом, и индуктивное сопротивление неподвижного ротора - Ом.

 

Решение

Ток в фазе ротора  находится из выражения:

                     (6.5.1)

Это выражение показывает, что ток во вращающемся роторе можно рассматривать, как ток неподвижного ротора ( - э.д.с. неподвижного ротора), принимая полное сопротивление его цепи равным

                                      (6.5.2)

Ток в фазе ротора при номинальном режиме ( )

 А,

или

 А          (6.5.3)

В режиме пуска двигателя s=1, тогда э.д.с. в фазе неподвижного статора

В,                   (6.5.4)

а пусковой ток в фазе ротора

 А      (6.5.5)

За время пуска двигателя эквивалентное сопротивление цепи ротора  увеличивается от  до , что приводит к значительному уменьшению тока в роторе. Кратность пускового тока по отношению к номинальному обычно не превышает

Задача 6.6

Ротор двигателя при номинальной нагрузке вращается со скоростью об/мин, частота сети Гц, активное сопротивление фазы ротора Ом.

Определить добавочное сопротивление ,которое необходимо включить в фазу обмотки ротора, чтобы при тех же значениях электромагнитного момента и частоты сети скорость двигателя была равна об/мин (рис. 6.6.1).

Скольжение при  об/мин , при об/мин .

Чтобы электромагнитный момент не менялся при изменении скольжения, необходимо оставить измененным ток двигателя; это согласно схеме замещения, получим при условии:

 или ,

отсюда

Ом.

Рисунок 6.6.1 – Механическая характеристика.

 

Задание для самостоятельной работы

Исходные данные определить согласно формул:

где N – последняя цифра зачетной книжки.

 

Задача 6.7

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором номинальной мощностью кВт имеет четыре полюса и подключен к сети напряжением В. Номинальный коэффициент мощности двигателя , к. п. д. .

Определить число оборотов двигателя  при скольжении ;

номинальный момент ; потребляемую мощность  и ток  при номинальном режиме; пусковой момент , если .

Ответы:  об/мин; ;  кВт; А; .

 

Задача 6.8

Для двигателя (см. задачу 6.7) построить механическую характеристику  при  по упрощенной зависимости:  Предварительно подсчитать из того же выражения критическое скольжение , если

На характеристике показать моменты номинальный и максимальный.

Ответы: , .

 

Задача 6.9

Для двигателя (см. задачу 6.7) подсчитать пусковой момент  и пусковой ток  при снижении напряжения сети на , если при В.

Ответы: ;  А, А.

 

 

Дата: 2019-04-22, просмотров: 436.