Министерство Образования Российской Федерации
Ульяновский Государственный Технический Университет
«Асинхронные машины и машины постоянного тока»
Вариант № 41.
Выполнил:
Проверил:
Задача 1.2.: для трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 4А с напряжением питающей сети 220/380 В и частотой f 50 Гц определить число полюсов двигателя 2р, номинальное скольжение SН, номинальный вращающий момент на валу двигателя МН, мощность, потребляемую из сети Р1, максимальный момент Ммах, пусковой момент МП, номинальный ток двигателя при соединении обмоток статора в треугольник и пусковой ток при соединении обмоток статора в звезду и треугольник.
Построить механическую характеристику двигателя (при расчете критического скольжения использовать формулу Клосса).
Определить мощность возбуждения при динамическом торможении.
|
Дано: РН = 4,1 кВт; n1=850 об/мин; ММАХ/МН = 2,3; МП/МН= 2,3; IП/IН =3,2; cos φ = 0,83; I1лY =10.9 А; r1=2,1 Ом; х1 = 1,93 Ом |
Решение: 1. Определим число полюсов двигателя 2р. Скорость вращения магнитного поля (синхронная скорость) n0 определяется по формуле:
Из выражения (1) выразим р:
где f1 =50 Гц – частота питающей сети; р – число пар полюсов. Скорость вращения ротора n1 (асинхронная скорость) всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора (асинхронная скорость) n0, т.е. n1< n0. |
|
Найти: 2р; SH; MH; P1; Mmax; MП; I1HΔ; IПY; IПΔ |
.
Учитывая (2) получим:
;
;
р<3,52. Принимаем р=3. Т. о. Число полюсов 2р=6.
Подставив в выражение (1) р=3 определим скорость вращения поля n0:
(об/мин);
n0 = 1000 об/мин.
2. Определим номинальное скольжение SH.
Разность между скоростью поля статора и скоростью ротора (n0 – n1) называется скоростью скольжения. Отношение скорости скольжения к скорости поля называется скольжением:
S=(n0 – n1)/ n0.
Частота вращения ротора n1 = nН. Тогда SH будет определяться следующим образом:
SН =(n0 – n1)/ n0.
SН =(1000 – 850)/850 = 0.15; SН= 0,15.
3. Определим номинальный вращающий момент на валу двигателя МН ,и мощность потребляемую из сети Р1 .
номинальный вращающий момент можно определить из выражения:
.
Частота вращения ротора n1 = nН. Тогда
(Н·м);
МН=46,065 Н·м.
Трехфазные асинхронные двигатели потребляют из сети мощность Р1
Р1=3·UФ · IФ ·cos φ, (3)
где UФ и IФ – фазные напряжение и ток соответственно.
При соединении обмоток статора звездой: IФ = I1ЛY (4)
Напряжение: 
; (5)
где UЛ – напряжение, равное 380 В.
Подставив (4) и (5) в выражение (3) получим:
(Вт);
Р1=5,9 кВт.
4. Определим максимальный момент Ммах и пусковой момент МП.
По условию задачи ММАХ/МН = 2.3. Следовательно ММАХ=2,3· МН.
ММАХ=2,3· 46,065=105,949 (Н·м); ММАХ=105,949 Н·м.
По условию задачи так же известно, что МП/МН= 2,3. Тогда:
МП=2,3 · МН=2,3 · 46,065=105,949 (Н · м); МП=105,949 Н · м.
5.Определим номинальный ток при соединении обмоток статора в треугольник.
При соединении обмоток статора треугольником
(6)
Номинальную мощность можно определить следующим образом:
РН=3·UФ · IФНΔ ·cos φ, откуда:
IФНΔ=РН/(3·UФ·cos φ)=5954,548/(3·220·0,83)=10,869 (А). Подставив IФНΔ в выражение (6) найдем номинальный ток:
(А);
IЛНΔ = I1HΔ=18,826 А.
6. Определим пусковой ток при соединении обмоток статора в звезду и треугольник.
По условию задачи IП/IН =3,2. Тогда IП = 3,2 · IН.
При соединении звездой: IПY = 3,2 · I1ЛY = 3,2 · 10,9=34,88 (А).
При соединении треугольником: IПΔ = 3,2 · IЛНΔ= 3,2 · 18,826 = 60,243 (А).
7. Построение механической характеристики двигателя.
Формула Клосса
; (7)
где 
(по
условию задачи);
–критическое
скольжение, при котором асинхронная машина развивает максимальный момент.
.
Изменяя скольжение S от 0,01 до критического значения, используя формулу (7) построим механическую характеристику двигателя. График см. рис. 1.
1. S=0,01.
(
Н·м).
2. S=0,05
3. S=0,1
(
Н·м).
4. S=0,2
5. S=0,3
6. S=0,4.
7. S=0,5
8. S=0,6
Ответ: 2р=6;
SH=0,15;
MH=46,065 Н·м;
P1=5,9 кВт;
Mmax=105,949 Н·м;
MП=105,949 Н·м;
I1HΔ=18,826 А;
IПY=34,88 А;
IПΔ=60,243 А.
Задача 2.1: для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения определить вращающий момент двигателя в номинальном режиме МН частоту вращения якоря двигателя и режиме идеального холостого хода, подводимую мощность и коэффициент полезного действия.
Рассчитать пусковой резистор по следующим условиям нагрузки: нагрузочный момент МС при пуске постоянный и равен 1МН, пуск нормальный (число пусковых секций определить из расчета). Расчет провести графическим или аналитическим методом.
Рассчитать сопротивление резистора динамического торможения, исходя из того, что пик тока якоря при торможении равен 2,9IН.
Рассчитать резистор противовключения по условию, чтобы пик момента при противовлючении МТ=2,9МН.
|
Дано: Р=10 кВт nН=1000 об/мин RА=0,300 Ом RВ=85 Ом IН=63 А UН=220 В |
Решение: 1. Определим вращающий момент двигателя в номинальном режиме МН .
где РЭМН – номинальная электромагнитная мощность; nН – номинальная частота вращения. РЭМН = ЕН · IАН ; (2) где ЕН – номинальный ЭДС; IАН – ток якоря. |
|
Найти: МН, nо, Р1, h, RП, Rд, Rпр |
|
|
IН = IАН + IВН – номинальный ток (известен по условию задачи); |
|
Тогда IАН=IН – IВН, где IВН – ток обмотки возбуждения.
IВН= UН/ RВ, где UН – номинальное напряжение, RВ – сопротивление обмотки возбуждения (известно по условию задачи). Тогда
IАН=IН – UН/ RВ = 63 – 220/85 = 60,411 (А); IАН=60,411 А.
Для контура «обмотка якоря – сеть», согласно второму закону Кирхгофа, для двигательного режима работы:
UН=EН + IАН · RА;
откуда
EН= UН – IАН RА; (3) где RА – сопротивление якоря (известно по условию
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
;
(1)
(2)
; (1)