Расчёт параметров асинхронного короткозамкнутого двигателя (Пример использования возможностей компьютерной техники для решения инженерных задач), страница 5

Действующее значение, активная и реактивная составляющие тока рабочей ветви:

Формула EXCEL для I_2Ф: =$E$33/D50

Формула EXCEL для I_2ФА: =F50*COS(E50)

Формула EXCEL для I_2ФР: =F50*SIN(E50)

Активная и реактивная составляющие фазного тока двигателя:

Формула EXCEL для I_1ФА: =$F$45+G50

Формула EXCEL для I_1ФР: =$G$45+H50

Фазный ток двигателя:

Формула EXCEL: =КОРЕНЬ(I53^2+J53^2)

Коэффициент мощности двигателя:

Формула EXCEL: =COS(ATAN(J53/I53))

Электромагнитная мощность и мощность на валу двигателя:

Формула EXCEL для Р_Э: =3*F53^2*$J$41/B74

 Формула EXCEL для Р₂: =(1-B74)*E74

Мощность, потребляемая двигателем из сети:

Формула EXCEL: =3*$E$33*C74*D74

Коэффициент полезного действия двигателя:

 Формула EXCEL: =F74/G74

Частота вращения ротора и момент двигателя:

Формула EXCEL для n: =$F$33*(1-B74)

Формула EXCEL для M: =(9,549*E74)/$F$33

Резюме: В данной части курсового проекта согласно заданию произведен расчет соотношений для короткозамкнутого асинхронного двигателя. При этом использовался для записи соотношений встроенный редактор формул Microsoft Equation. Для наглядности также приведены таблицы с результатами ответов в табличном редакторе Microsoft Excel, которые полностью приведены в приложении (стр.36-37).

Расчёт относительных погрешностей

Относительная погрешность вычисляется по формуле:

Расчеты производятся при номинальном скольжении. В случае правильно выполненного расчёта погрешность не должна превышать 5%.

·  Погрешность между мощностью двигателя на валу и её номинальным значением:

Формула EXCEL: =ABS(($C$5-F74)/$C$5)*100

·  Погрешность между коэффициентом и номинальным коэффициентом мощности:

 

Формула EXCEL: =ABS(($E$8-D74)/$E$8)*100

·  Погрешность между частотами вращения ротора:

Формула EXCEL: =ABS(($D$8-I74)/$D$8)*100

·  Погрешность между номинальным и найденным КПД:

Формула EXCEL: =ABS(($D$5-H74)/$D$5)*100

Резюме: погрешность рассчитанных величин не превышает 5%. Значит расчет, выполнен, верно.

Построение графиков

Все четыре приведенные ниже графика были построены в EXCEL при помощи мастера диаграмм.

Алгоритм построения графиков

В мастере диаграмм выбираем диаграмму типа «точечная». В разделе «ряд» создаем два ряда: «50», «60»(значения изменяющегося параметра f_H – номинальной частоты), для каждого из которых по оси «Х» задаем соответствующий столбец значений мощности на валу двигателя (Р₂), а по оси «Y» столбец значений того параметра (Р₁, h, cosj, n), зависимость которого от (Р₂) необходимо получить. Затем проводим оформление графика в соответствии со стандартом (заглавие, подпись осей и т.д.).

График зависимости мощности, потребляемой двигателем из сети (Р₁), от мощности на валу двигателя (Р₂) при изменении номинального напряжения двигателя.

Рис.2 График зависимости  Р1(Р2,fH)

График зависимости коэффициента полезного действия двигателя (h) от мощности на валу двигателя (Р₂) при изменении номинального напряжения двигателя.

Рис.3 График зависимости h( P2,fH)

График зависимости коэффициента мощности двигателя (cosj) от мощности на валу двигателя (Р₂) при изменении номинального напряжения двигателя.

Рис.4 График зависимости сosj(P₂,f_H)

На рис.5 представлен график зависимости частоты вращения ротора (n) от мощности на валу двигателя (Р₂) при изменении номинального напряжения двигателя.

Рис.5 График зависимости n(P₂,f_H)

Выводы по семейству графиков

По семейству графиков зависимости  Р1(Р2,UH), отображенном на  Рис.2, можно сделать вывод, что мощность (P1), потребляемая двигателем из сети, прямо пропорционально зависит от  частоты сети.