Переходного процесса асинхронного ЭП в двигательном режиме

1.1 Построение естественной механической характеристики

1.1.1 Будем считать, что приводимый механизм создает на валу АД реактивный статический момент сопротивления постоянной величины: .

Чтобы иметь высокий КПД двигателя, выберем его нагрузку в пределах:

, (1)

где: – номинальный момент АД:

, (2)

где: – номинальная угловая частота вращения вала АД:

, (3)

где: – номинальная частота вращения вала АД

;

1.1.2 Номинальное скольжение:

, (4)

где: – синхронная частота вращения магнитного поля статора АД:

, (5)

где: – частота питающей сети;

– число пар полюсов АД;

;

1.1.3 Рассчитаем естественную механическую характеристику АД по формуле Клосса:

, (6)

где: – критическое (максимальное) значение момента, определяемое из отношения кратности критического момента:

; (7)

; (8)

;

– критическое скольжение:

, (9)

где: – активное сопротивление фазы обмотки статора и приведенное к числу витков фазы статора активное сопротивление фазы обмотки ротора АД;

– индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора и приведенное к числу витков фазы статора индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки ротора АД (в задании даны неприведенные значения параметров ротора и и коэффициент приведения по ЭДС ):

; (10)

; (11)

;

– суммарное активное сопротивление фазы ротора АД, приведенное к числу витков фазы обмотки статора, включающее приведенное добавочное сопротивление фазы обмотки ротора (при построении естественной механической характеристики ), Ом;

Далее, задаваясь скольжениями в диапазоне (таблица № 3), по формуле Клосса строим естественную механическую характеристику АД, представленную на рисунке 3.

Таблица № 3. – Естественная и искусственные механические характеристики АД с фазным ротором

s	0, 1	0, 15	0, 2	0, 25	0, 3	0, 35	0, 4	0, 45	0, 5	0, 55	0, 6	0, 65	0, 7	0, 75	0, 8	0, 85	0, 9	0, 95
М
М_{1 доб.1}
М_{2 доб.2}
М_{3 доб.3}

Рисунок 3. – Естественная и искусственные механические характеристики АД с фазным ротором

1.2 Ступенчатый пуск АД с фазным ротором

1.2.1 Значение пускового момента АД:

; (12)

1.2.2 Значение переключающего момента АД:

; (13)

1.2.3 Скольжение на естественной механической характеристике при :

, (14)

где: – коэффициент кривизны естественной механической характеристики:

; (15)

;

1.2.4 Задаемся количеством ступеней пускового реостата . Обычно .

1.2.5 Скольжение на естественной механической характеристике при :

; (16)

1.2.6 Подставляя в формулу Клосса , проверяем выполнение условия :

Т.е. проверка верна, т.к. .

Так как метод расчета количества ступеней пуска приближенный, то возможны дефекты взаимного расположения искусственных характеристик: пусковая характеристика с добавочным сопротивлением не проходит через точку короткого замыкания ( ) при моменте (задано по условию пуска), переключение на очередную механическую характеристику проходит при моменте, отличающемся от . В этом случае необходимо откорректировать прохождение характеристик, подбирая приведенные значения добавочного сопротивления . Добившись желаемого взаимного расположения всех искусственных механических характеристик АД, построим на одном графике с естественной скорректированные искусственные механические характеристики АД в диапазоне скольжений (см. таблицу № 3 и рисунок 3).

Из построенных характеристик, помимо и критических скольжений , определим , являющиеся и для переходного процесса АД.

1.2.7 Приращение скольжений на каждой ступени пуска :

- для первой ступени пуска:

(17)

;

- для второй ступени пуска:

(18)

;

- для третьей ступени пуска:

(19)

1.2.8 Добавочные (реальные) сопротивления пускового реостата для каждой ступени пуска:

(20)

- для первой ступени пуска:

;

- для второй ступени пуска:

;

- для третьей ступени пуска:

1.2.9 Полное активное сопротивление роторной цепи:

1.2.10 Изменение скольжения в процессе пуска при изменении времени для различных ступеней пускового реостата:

, (21)

где: – коэффициент кривизны соответствующей механической характеристики АД:

, (22)

где: – суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя:

, (23)

где: – момент инерции механизма, приведенный к валу АД:

; (24)

;

– синхронная угловая частота вращения АД:

; (25)

;

– скольжение при моменте на механической характеристике:

;

- для первой ступени пуска:

;

- для второй ступени пуска:

;

- для третьей ступени пуска:

;

- для первой ступени пуска:

;

- для второй ступени пуска:

;

- для третьей ступени пуска:

Изменяя время для трех ступеней разгона, строим зависимость переходного процесса АД с фазным ротором, причем момент времени окончания переходного процесса на предыдущей ступени разгона является моментом времени начала переходного процесса следующей ступени. Данные расчета представлены в таблице № 4, а характеристика переходного процесса приведена на рисунке 4.

Далее строим зависимость переходного процесса АД, величину которой получаем подстановкой значений в формулу Клосса. Данные сводим в таблицу № 5, а характеристика переходного процесса показана на рисунке 5.

Таблица 4. – Переходной процесс АД с фазным ротором, зависимость s(t)

t, c		0, 1	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9
s, о.е.		0, 8460	0, 7488	0, 6875	0, 6488	0, 6243	0, 6089	0, 5991	0, 5930	0, 5891	0, 5866
t, c	1, 1	1, 2	1, 3	1, 4	1, 5	1, 6	1, 7	1, 8	1, 9
s, о.е.	0, 5851	0, 5841	0, 5835	0, 3395	0, 3395	0, 3395	0, 3395	0, 1978	0, 1978	0, 1978

Рисунок 4. – Переходной процесс АД с фазным ротором, зависимость s(t)

Таблица № 5. – Переходной процесс АД с фазным ротором, зависимость М(t)

t, c		0, 1	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9		1, 1
М, Н*н	913, 84	828, 92	763, 75	717, 89	687, 07	666, 87	653, 83	645, 48	640, 16	636, 79	634, 65	633, 3
t, c	1, 2	1, 3	1, 3	1, 4	1, 5	1, 6	1, 7	1, 7	1, 8	1, 9
М, Н*н	632, 44	631, 9	914, 4	630, 94	630, 93	630, 93	630, 93	913, 69	630, 92	630, 92	630, 92

Рисунок 5. – Переходной процесс АД с фазным ротором, зависимость М(t)

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒