 |
Данные для построения механической характеристики
|
|
|
|
Номинальное фазное напряжение 220 вольт, частота питающего напряжения 50 герц, ротор короткозамкнутый.
Порядок расчета и расчетные формулы.
(можно пользоваться аналогичными формулами из учебников)
Исходные данные для расчета:
1. Номинальная мощность на валу двигателя (кВт)____________ P2ном
2. Номинальное напряжение статора (фазное) (В)______________ Uфном
3. Синхронная частота вращения ротора (об/мин)______________ nc
4. Номинальный КПД (предварительно) (%)__________________ ηном
5. Номинальный cosf (предварительно)______________________ cosφном
6. Частота напряжения сети (Гц)_____________________________ f1
7. Механические потери (в % от номинальной мощности)_______ pмех%
8. Потери холостого хода (в % от ном. мощности)______________ P0%
9. Ток холостого хода (в % от номинального тока)______________ I0%
10. Потери короткого замыкания (в % от ном. мощности)________ Pк%
11. Напряжение КЗ (в % от номинального)____________________ uк%
12. Активное сопротивление обмотки статора (о.е.)_____________ R1*
Порядок расчета
1. Номинальный ток в обмотке статора (А)
35.5 А
2. Число пар полюсов
3. Базисное сопротивление (ом)
4. Ток холостого хода (в амперах):
5. Потери холостого хода (в ваттах)
6,97 кВт
6. Потери короткого замыкания (в ваттах)
15,13кВт
7. Напряжение КЗ (в вольтах)
8. Механические потери (в ваттах)
9. Добавочные потери(в ваттах)
10. Активное сопротивление обмотки статора (в омах)
11. Электрические потери в обмотке статора на холостом ходу (в ваттах)
Вт
12. Потери в стали на холостом ходу – магнитные потери (в ваттах)
13. Активное сопротивление контура намагничивания (ом, о.е.)
14. Сопротивление двигателя на холостом ходу(ом, о.е.)
15. Индуктивное сопротивление холостого хода (ом, о.е.)
|
|
|
3,14Ом 
16. Сопротивление короткого замыкания (ом, о.е.)
17. Активная и индуктивная составляющие сопротивления КЗ (ом, о.е.)
18. Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток статора и ротора (ом, о.е.)
19. Приведенное активное сопротивление обмотки ротора (ом, о.е.)
20. Коэффициент с1, учитывающий падение напряжения в обмотке статора
21. Критическое скольжение sк.
Рис.1. Г-образная схема замещения.
Рис.2. Т-образная схема замещения.
Расчет рабочих характеристик
Данные для построения механической характеристики
| s | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | |
 , об/мин
| ||||||||||
| P, кВт | ||||||||||
| 13,16 | 14,2 | 16,1 | 19,7 | 21,5 | 23,2 | 24,8 | 26,4 | 27,7 | ||
| I1.A | ||||||||||
Cos 
| 10,67 | 10,22 | 8,06 | 7,36 | 6,75 | 6,25 | 5,85 | 5,49 | 5,24 |
Рабочие характеристики рассчитываются по формулам, полученным из Г- образной схемы замещения АД (см. учебную литературу).
Задаваясь различной величиной скольжения s, находят все необходимые для построения рабочих характеристик величины. Для определения диапазона изменения величины скольжения предварительно рассчитывают критическое скольжение sк:
В большинстве случаев номинальное скольжение sном составляет (20-40)% от критического, что позволяет предварительно оценить диапазон изменения скольжения при расчете рабочих характеристик. Скольжение рекомендуется изменять в диапазоне от (0,1 – 0,2) sном до (1,2-1,25) sном. Число расчетных точек должно быть не менее 10 при равномерном делении диапазона изменения скольжения. Реальное номинальное скольжение находят по графику 
для 
. При необходимости диапазон изменения скольжения корректируется, т.е. если номинальное скольжение оказалось на краю или вне предварительно выбранного диапазона
|
|
|
Номинальные расчетные ток статора, потребляемая мощность, КПД, коэффициент мощности, скольжение, вращающий момент, частота вращения ротора находятся по графикам соответствующих кривых для номинального значение мощности на валу (P2ном).
Их необходимо сравнить с предварительно заданными значениями и сделать соответствующие выводы. Большое различие (более 15-20 % указывает на возможные ошибки в расчетах.
Для каждого скольжения в выбранном диапазоне рассчитывают:Sн=1
1. Ток холостого хода (он не зависит от скольжения) и угол потерь α
2. Приведенный ток ротора (А) и его фазовый сдвиг от напряжения ψ2s
3. Ток в обмотке статора (А)
4. Электромагнитный момент (Нм)
5. Суммарные потери при любом режиме работы (кВт).
6. Мощность на валу двигателя (кВт).
7. Первичная мощность двигателя (кВт)
8. Коэффициент полезного действия
9.Коэффициент мощности двигателя
10. Частота вращения ротора
11. Механическая мощность (кВт)
Строятся рабочие характеристики. По оси абсцисс можно откладывать мощноcть Р2 или в кВт или в относительных единицах, используя коэффициент нагрузки
- коэффициент нагрузки
Построить (в масштабе) векторную диаграмму асинхронного двигателя для скольжения равного номинальному
Механическая характеристика
Механическая характеристика M=f(s) т.е. зависимость электромагнитного момента от скольжения АД снимается в диапазоне скольжений от нуля до единицы. В связи с тем, что при s=0 величина R’2/s не определена, за начальное скольжение берут скольжение близкое к нулю.
При расчете данной зависимости требуется учитывать влияние эффектов вытеснения и насыщения на параметры ротора при больших скольженьях во время пуска. В работе влияние учитывается приближенно с помощью коэффициентов 
и 
, которые принимаются равными:
- момент без учета вытеснения тока и насыщения зубцовой зоны.
момент с учетом вытеснения тока и насыщения зубцовой зоны.
кратность пускового тока
кратность пускового момента
кратность максимального момента (перегрузочная способность)
Кратности пусковых величин и зависимость 
рассчитываются по формулам пунктов 2 и 3 без учета насыщения и вытеснения на параметры ротора и с учетом вытеснения и насыщения
|
|
|
Механические характеристики и зависимости для обоих вариантов строятся на одном графике.
Расчет механической характеристики сведем в таблицу
| М | ||||||||||
| s | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
|
|
|
