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.