- •2014 Расчетно-графическая работа №1 Расчет основных параметров и определение характеристик силового трехфазного трансформатора
- •Расчетно-графическая работа №2 Расчет номинального режима и построение механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
- •Расчетно-графическая работа №3 Расчет параметров машины постоянного тока в режиме двигателя
- •Расчетно-графическая работа №4 Расчет и построение механической характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •Расчетно-графическая работа №5 Расчет и построение механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором
Расчетно-графическая работа №5 Расчет и построение механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором
Задание
Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором имеет следующие данные, приведенные в табл.9: число полюсов, номинальная мощность, линейное напряжение обмотки ротора, активное сопротивления фазы статора и ротора при 20 °C, индуктивные сопротивления фазы статора и ротора.
Частота сети f1=50 Гц. Напряжение сети U1=380 В.
Соединение обмоток статора и ротора «звезда».
Класс нагревостойкости изоляции – F.
Расчетная температура обмоток 115°C.
Номер варианта определяется суммой двух последних цифр номера зачетной книжки студента.
Требуется:
определить синхронную частоту вращения;
определить потребляемый ток, момент и коэффициент мощности при пуске двигателя с замкнутой накоротко обмоткой ротора, т.е. без пускового реостата;
определить сопротивление пускового реостатаRp, при котором начальный пусковой момент имеет максимально возможное значение. Определить в этом режиме пусковой момент, ток статора и коэффициент мощности;
рассчитать механические характеристики двигателя для трех значений добавочных сопротивлений в цепи ротора:Rд=0, Rд=Rp/2,Rд=Rp.
Таблица 9
Данные асинхронных двигателей с фазным ротором.
|
Вариант |
Тип двигателя |
2p |
P2н, кВт |
U2л, В |
r1, Ом |
r2’, Ом |
х1, Ом |
х2’, Ом |
|
1 |
4АК160S4У3 |
4 |
11 |
305 |
0,27 |
0,232 |
0,668 |
0,544 |
|
2 |
4АК160М4У3 |
4 |
14 |
300 |
0,188 |
0,147 |
0,479 |
0,513 |
|
3 |
4АК180М4У3 |
4 |
18,5 |
295 |
0,0989 |
0,106 |
0,258 |
0,233 |
|
4 |
4АК200М4У3 |
4 |
22 |
340 |
0,09 |
0,0734 |
0,258 |
0,31 |
|
5 |
4АК200L4У3 |
4 |
30 |
350 |
0,743 |
0,0634 |
0,217 |
0,281 |
|
6 |
4АК225М4У3 |
4 |
37 |
160 |
0,0534 |
0,0102 |
0,187 |
0,0376 |
|
7 |
4АК250SA4У3 |
4 |
45 |
230 |
0,0391 |
0,0111 |
0,173 |
0,0758 |
|
8 |
4АК250SB4У3 |
4 |
55 |
200 |
0,0277 |
0,012 |
0,129 |
0,0426 |
|
9 |
4АК250M4У3 |
4 |
71 |
150 |
0,0193 |
0,0128 |
0,085 |
0,0446 |
|
10 |
4АК160S6У3 |
6 |
7,5 |
300 |
0,481 |
0,353 |
0,972 |
0,92 |
|
11 |
4АК160M6У3 |
6 |
10 |
310 |
0,29 |
0,259 |
0,662 |
0,807 |
|
12 |
4АК180M6У3 |
6 |
13 |
325 |
0,194 |
0,211 |
0,496 |
0,614 |
|
13 |
4АК200M6У3 |
6 |
18,5 |
360 |
0,141 |
0,147 |
0,336 |
0,391 |
|
14 |
4АК200L6У3 |
6 |
22 |
330 |
0,121 |
0,101 |
0,307 |
0,311 |
|
15 |
4АК225M6У3 |
6 |
30 |
140 |
0,0942 |
0,012 |
0,267 |
0,0572 |
|
16 |
4АК160S8У3 |
8 |
5,5 |
300 |
0,652 |
0,732 |
1,65 |
1,612 |
|
17 |
4АК160M8У3 |
8 |
7,1 |
290 |
0,456 |
0,403 |
1,29 |
1,42 |
|
18 |
4АК180M8У3 |
8 |
11 |
270 |
0,243 |
0,167 |
0,7 |
0,658 |
Исходные данные
Тип двигателя
2p=…; P2н=…кВт; U2л=…В;
r1=…Ом; r2’ =…Ом;х1=…Ом;х2’=…Ом;
Решение задачи
Синхронная
частота вращения, об/мин:

Фазное
напряжение обмотки статора при соединении
фаз обмоток «звездой», В:

Коэффициент
трансформации обмоток статора и ротора:

Активные сопротивления обмоток при 115°C, Ом


Расчет параметров при отсутствии пускового реостата (естественная механическая характеристика)
Полное сопротивление короткого замыкания, Ом’

где

Начальный
пусковой ток, А:

Коэффициент
мощности при пуске:

Пусковой момент, Нм:

где m=3 - число фаз обмотки статора.
Критическое
скольжение:
Максимальный
момент, Нм:

Расчет параметров для режима работы, при котором пусковой реостат имеет максимальное значение
Сопротивление
пускового реостата определяем из
условий, что пусковой моментMп
имеет максимальное возможное значениеMк
(Mп=Mк),
поэтому критическое скольжение:

Суммарное активное сопротивление роторной цепи определяется сопротивлением обмотки ротора и сопротивлением пускового реостата

Откуда
определяется приведенное значение
активного сопротивления роторной цепи,
Ом:

Искомое
сопротивление пускового реостата, Ом:

Полное сопротивление короткого замыкания при наличии пускового реостата Rp, Ом

где
Начальный
пусковой ток, А:

Коэффициент
мощности при пуске:

Расчет параметров при добавочном сопротивлении Rд=Rp/2
При добавочном сопротивлении Rд=Rp/2 суммарное сопротивление роторной цепи, Ом:

Полное сопротивление короткого замыкания при добавочном сопротивлении Rд=Rp/2:

где
Пусковой момент, Нм:

Критическое
скольжение:
Расчет механических характеристик
Расчет механических характеристик ведем по упрощенной формуле Клосса

Значения Mки sк определенны ранее, причемsк различно для каждой механической характеристики.
Расчеты механических характеристик M=f(s) для трех значений добавочных сопротивлений сведены в табл.10.
Следует отметить, что приближенная формула Клосса дает значительную погрешность при больших значениях скольжения, поэтому пусковой момент при скольжении s=1 в табл.10 принимается по предыдущему расчету.
Таблица 10
Электромагнитный момент М, Нм
Mк=
|
Rд |
s | ||||||||||
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 | |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rp/2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rp |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

