Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Аналитический метод расчета рабочих характеристик асинхронных двигателей



 

Рассмотренный графический метод расчета рабочих характеристик асинхронных двигателей с применением круговой диаграммы имеет существенный недостаток — необходимость построения этой диаграммы и неизбежную неточность как при по­строении, так и при ее последующем использовании, связанные с дополнительными построениями, измерениями отрезков и т. п. Аналитический метод расчета рабочих характеристик не преду­сматривает каких-либо графических изображений и измерений, а некоторое увеличение объема математических вычислений при условии применения простейшей вычислительной техники не вы­зывает каких-либо затруднений. Аналитический метод расчета основан на схеме замещения асинхронного двигателя (рис. 12.2, б). Исходными при этом явля­ются паспортные данные двигателя (Рном, U1HOM, n2ном) и результаты выполнения опытов холостого хода и короткого замыкания (см. § 14.2 и 14.3).

Расчет ведут в следующем порядке.

Определяют приведенное активное сопротивление ротора (Ом):

r2' = rк – r1, (14.30)

а затем критическое скольжение:

sкрr2'/ xк (14.31)

и номинальное скольжение:

sном = (n1 - n2ном)/ n1 (14.32)

 

Задавшись рядом значений скольжения (всего 6—7 значений, в том числе номинальное shom и критическое sкр), определяют не­обходимые для построения рабочих характеристик величины.

Эквивалентное активное сопротивление (Ом)

rэк = r1 +r2'/ s. (14.33)

Эквивалентное полное сопротивление рабочего контура схе­мы замещения (Ом)

Zэк = (14-34)

Коэффициент мощности рабочего контура схемы замещения

cos φ 2 = rэк / zэк. (14.35)

Приведенный ток ротора, (А)

I/2 = U1 /zэк (14.36)

и его активная и реактивная составляющие (А)

I/2a = I/2 соs φ 2; (14.37) I/2p = I/2 sin φ 2. (14.38)

Активная и реактивная составляющие тока статора (А)

I= I + I/; (14-39)

I1p = I0p + I2p (14-40)

Здесь I = I0 соs φ 0 — активная составляющая тока холостого хода; I0p = I0 sin φ 0 — реактивная составляющая этого тока.

Ток в обмотке статора (А)

I1 = (14.41)

Коэффициент мощности двигателя

cos φ 1 = I1a/ I1 (14.42)

Потребляемая двигателем мощность (Вт)

P1 = m1U1I1a (14.43)

Электрические потери статора Рэ1 определяют по (13.2), элек­тромагнитную мощность Рэм — по (13.6), электромагнитный мо­мент М — по (13.11), электрические потери в роторе Рэ2 — по (13.5), добавочные потери Рдоб — по (13.7) и (13.8).

Полезная мощность двигателя (Вт)

Р2 = Рэм – Рэ2 – Рмех – Рдоб, (14.44)

где Рмех — механические потери, Вт; их определяют из опыта хо­лостого хода (см. рис. 14.2).

Коэффициент полезного действия двигателя определяют по (13.10), частоту вращения ротора — по (10.2). Полезный момент (момент на валу) двигателя (Н м)

М2 = 9, 55Р2/ n2. (14.45)

Результаты расчета сводят в таблицу (см. табл. 14.1), а затем строят рабочие характеристики двигателя (см. рис. 13.7).

Пример 14.1. Трехфазный асинхронный двигатель имеет паспортные дан­ные: Рном =3, 0 кВт, Uном = 220/380 В, I1ном = 6, 3 А, nном = 1430 об/мин. Активное сопротивление фазы обмотки статора при рабочей температуре r1 = 1, 70 Ом. Ха­рактеристики х.х. двигателя приведены на рис. 14.2 (I0ном = 1, 83 А, Рном = 300 Вт, Р/0ном = 283 Вт, Рмех = 200 Вт, соs φ 0ном = 0, 24, обмотка статора соединена звез­дой). Характеристики к.з. приведены на рис. 14.3 (Рк.ном = 418 Вт, Uк.ном = 59, 5 В, Iк.ном = 6, 3 А, cos φ к.ном =0, 372).

Требуется рассчитать данные и построить рабочие характеристики двигателя и определить перегрузочную его способность.

 

Решение. Активная и реактивная составляющие тока х.х.

I0a = I0 cos φ 0ном = 1, 83 • 0, 24 = 0, 44 А,

I0p = I0 sin φ 0ном = 1, 83 • 0, 97 = 1, 77 А.

Полное сопротивление кз. по (14.10)

zк = Uк.ном/ Iк.ном = 59, 5/6, 3 = 9, 45 Ом,

его активная и реактивная составляющие по (14.11) и (14.12)

rк = zк соs φ к.ном = 9, 45 • 0, 372 = 3, 5 Ом,

xк = = =8, 8 Ом.

Приведенное активное сопротивление ротора по (14.30)

r/2 = rк – r1 = 3, 5 - 1, 7 = 1, 8 Ом.

Критическое скольжение по (14.31)

sкр = r/2/ xк = 1, 8/ 8, 8 = 0, 20.

Номинальное скольжение по (14.32)

sном = (n1 - n2ном)/ n1 = (1500 - 1430)/ 1500 = 0, 046.

Магнитные потери по (14.8)

Рм = Р/0 - Рмех = 283 - 200 = 83 Вт.

Задаемся следующими значениями скольжения: 0, 01, 0, 02, 0, 03, 0, 046, 0, 06 и 0, 20. Результаты расчета приведены в табл. 14.1. Рабочие характеристики двига­теля представлены на рис. 13.7.

Перегрузочная способность двигателя λ = Мmax/ Mном = 38, 7/ 21, 4 = 1, 81.

 

 

Таблица 14.1

 

Значения параметров при скольжении s 0, 01 0, 02 0, 03 0, 046 0, 06 0, 20
r/2/s, Ом 39, 1 10, 1
rэк = r1 + r/2/ s, Ом 181, 7 91, 7 61, 7 40, 8 31, 7 11, 8
zэк = , Ом 62, 5 33, 2 15, 5
cos φ 2 = rэк/ zэк 0, 998 0, 996 0, 987 0, 971 0, 955 0, 760
I/2 = U1/ zэк, А 1, 21 2, 39 3, 52 5, 24 6, 63 14, 20
I/2a = I/2 cos φ 2, А 1, 21 2, 38 3, 47 5, 09 6, 33 10, 7
I/2p = I/2 sin φ 2, А 0, 08 0, 19 0, 57 1, 25 1, 95 9, 20
I1a = I0a + I/2a, А 1, 65 2, 82 3, 91 5, 54 6, 77 11, 10
I1p = I0p + I/2p, А 1, 85 1, 96 2, 34 3, 02 3, 72 10, 9
I1 = , A 2, 48 3, 43 4, 55 6, 30 7, 70 15, 5
cos φ 1 = I1a/ I1 0, 66 0, 82 0, 86 0, 88 0, 88 0, 71
P1 = m1U1I1a, Вт
Рэ1 = m1I12r1, Вт 31, 0 60, 0
Рэм = Р1 – Рэ1 – Рм, Вт
М = Рэм/ ω 1, Н м 6, 2 10, 9 15, 3 21, 4 26, 0 38, 7
Рэ2 = s Рэм, Вт
β 2 =(I1/ I1ном)2 0, 15 0, 29 0, 52 1, 0 1, 44
  Р/доб = β 2 Рдоб.ном, Вт 2, 7 5, 2 9, 4
Р2 = Рэм – Рэ2 – —Рмех – Рдоб, Вт
η = Р2/ Р1 0, 70 0, 79 0, 82 0, 82 0, 81
n2 = n1(1-s), об/мин
М2 = 9, 55Р2/ n2, Н м 4, 9 9, 6 13, 8 20, 0 24, 5

Контрольные вопросы

1.Какие существуют методы получения данных для построения рабочих харак­теристик асинхронных двигателей?

2.Чем ограничивается применение метода непосредственной нагрузки?

3.Как определить величину механических и магнитных потерь двигателя по характеристикам х.х.?

 

 

ГЛАВА 15

• Пуск и регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей


Поделиться:



Популярное:

  1. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
  2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
  3. Diana 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
  4. DSM-IV-TR: Основные характеристики.
  5. I Общая характеристика загрязнений естественного и антропогенного происхождения
  6. II. Характеристики суицидальной идеаторной активности
  7. U-образные характеристики синхронного генератора
  8. U–образные и рабочие характеристики синхронного двигателя
  9. А 5. Клиническая характеристика ХОБЛ при среднетяжелом и тяжелом
  10. Административные запреты и ограничения в структуре правового статуса государственных гражданских служащих в Российской Федерации: понятие и содержательная характеристика.
  11. Активный транспорт ксенобиотиков через биологические мембраны: опре-деление и характеристика основных механизмов.
  12. Алкалоиды, общая характеристика


Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 1347; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.016 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь