Расчётное выражение механической характеристики
Асинхронного двигателя Уравнение механической характеристики асинхронного двигателя (4.10) затруднительно использовать для практических расчетов, так как обычно неизвестны величины сопротивлений r1, r`2 и хк. Необходимо получить выражение, в котором использовались бы паспортные данные двигателя. для этого поделим соответственно левую и правую части формулы (5.6) на (5.8): разделим числитель и знаменатель на введём обозначение
откуда
Полученное выражение представляет собой уточненное уравнение механической характеристики асинхронного двигателя. Как уже говорилось, для мощных асинхронных двигателей можно пренебречь величиной r1 тогда ε = 0. Упрощенное уравнение механической характеристики:
Из курса «Электрические машины» известно, что r1
Таким образом, для расчета механической характеристики требуются значения только Мк и sк которые приводятся в паспорте двигателя. Задаваясь s в требуемых пределах, можно получить график механической характеристики. Выражением (4.20) достаточно точно описывается механическая характеристика асинхронного двигателя с фазным ротором. В двигателях же с короткозамкнутым ротором имеет место вытеснение тока в стержнях ротора. Поэтому механическая характеристика, построенная по этим выражениям, несколько отличается от действительной, особенно на пусковой части, а рабочая часть - совпадает. Выражение (5.10) обычно используют для качественного анализа механической характеристики. Для определения sк в выражении (4.20) принимают s = sн, М = Мн отношение
Примем ε = sк. Тогда это выражение можно записать так:
Решим его относительно sк:
Получим неприведенное полное квадратное уравнение. Решим его относительно sк:
Значение физического смысла. Таким образом:
При r1
Необходимо отметить, что выражение (4.24) справедливо для двигателей мощностью более 20 кВт. Для двигателей меньшей мощности при расчетах возникают существенные погрешности. Для анализа механической характеристики асинхронного двигателя рассмотрим упрощенное выражение механической характеристики асинхронного двигателя (4.26):
При изменении скольжения двигателя от 0 до (1.2…1.5)s и на рабочей ветви характеристики отношение
где При
Это выражение - уравнение гиперболы, значит, пусковая ветвь механической характеристики нелинейная. Построение естественных механической и Электромеханической характеристик асинхронного двигателя По каталожным данным Характеристика асинхронного двигателя естественна при Uдв = Uн, отсутствии добавочного сопротивления в цепи ротора и статора и при частоте источника питания, равной номинальной частоте двигателя. Естественную механическую характеристику по каталожным данным строят при расчетах переходных процессов электроприводa, определении: частоты вращения регулируемого двигателя, т.е. в тех случаях, когда нужно точно знать частоту вращения и момент [18].
Исходные данные берут из таблички на щитке двигателя или из каталога (5): номинальная мощность двигателя Рн, кВт; номинальная частота вращения nн. Естественную механическую характеристику АД строят по пяти точкам с соответствующими координатами: Первая точка - синхронная угловая скорость ωо = 2πf/р или ωо = πnо/30 Вторая точка – номинальные: частота вращения ωн = πnн/30 или Третья точка – критические: момент Если значение критического скольжения не приводится в справочной литературе, его определяют по формуле:
Четвертая точка – минимальные: момент Мм = Мн ωм = ωо(1 - sм), sm= 6/7 для всех двигателей: Пятая точка - пусковой момент Мп = Мн Для более точного построения механической характеристики в области критического скольжения необходимо взять несколько промежуточных точек и определить значения момента по (4.20). Рис. 4.3. Построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя. Соединив плавной линией рассчитанные точки, получим график механической характеристики асинхронного двигателя (рис.4.3). На этой же рисунке пунктиром приведен график механической характеристики, построенной по уравнению (4.19). Естественная электромеханическая характеристика асинхронного двигателя I = f(ω) нужна при построении нагрузочных диаграмм для проверки двигателя на нагрев. Рис.4.4. Построение естественной электромеханической
характеристики асинхронного двигателя. Исходные данные можно взять из таблички двигателя и каталога: номинальная мощность двигателя Рн, кВт; номинальное линейное напряжение двигателя Uн, B; номинальные коэффициенты: полезного действия ηн и мощности cosφ; кратность пускового тока 1п; номинальное и критическое скольжение sн, sк. Естественную электромеханическую характеристику строят по четырем характерным точкам: Первая точка имеет координаты:синхронная угловая скорость ωо = 2πf/р или ωо = πnо/30 и ток статора, соответствующий ωо (ток намагничивания): Ic = I н(sinφн - cosφн/2 где Вторая точка соответствует номинальным значениям: Iн = Pн • 103/( Третья точка соответствует критическому скольжению двигателя: ωк = ωо(1 - sк); Iк = (0,7…0,8)Iпуск Четвертая точка - пусковая: Iпуск = Iн • iп; ω = 0 Соединив полученные точки плавной линией, получим график электромеханической характеристики. Обычно ее строят на одном графике с механической (рис.4.4).
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|