Электротехника \ Испытание и надежность электрических машин

Определение типа и мощности асинхронного двигателя. Определение минимально допустимого сопротивления изоляции асинхронного двигателя на статоре. Определение напряжения вспомогательного генератора в схеме Гучинсона взаимной нагрузки машин постоянного тока

Страницы работы

11 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Содержание работы

Министерство образования и науки РФ

Вятский Государственный Университет

Электротехнический факультет

Кафедра электрических машин и аппаратов

Задача 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3

“ Испытание и надёжность электрических машин “

Выполнил: студент группы ЭМ-52 Мальцев А.С.

Проверил: Шестаков А.В.

Киров 2006

Задача 1.1

Вариант 11

Определить минимально допустимое сопротивление изоляции асинхронного двигателя на статоре и, если есть, то на роторе при рабочей температуре и сопротивление изоляции при .

Исходные данные:

Тип двигателя 4А355S8У3,

Класс изоляции F,

кВт,

В.

Решение:

Сопротивление изоляции при рабочей температуре, Мом,

принимаем Мом.

Сопротивление изоляции при , Мом,

Задача 1.2

Вариант 11.

Определить напряжение вспомогательного генератора в схеме Гучинсона взаимной нагрузки машин постоянного тока. Определить КПД МПТ по схеме Гучинсона и по методу отдельных потерь. Схема Гучинсона представлена на рисунке 1.

Исходные данные:

кВт,

В,

А,

Вт,

Ом,

Вт,

Класс изоляции F.

Рисунок 1 – Схема Гучинсона.

Решение:

Напряжение вспомогательного генератора, В,

;

КПД по методу отдельных потерь:

;

КПД по схеме Гучинсона:

;

Вывод: КПД рассчитанное по схеме Гучинсона незначительно выше КПД, рассчитанного по методу отдельных потерь.

Задача 1.3

Таблица1.3-Данные расчёта (вариант 27)

Тип генератора
ЕСС-5-91-4	62,5	1500	230	50	100	89,4	63	1090	355	0,8

Определить:

Мощность и выбрать тип асинхронного двигателя , передаточное отношение редуктора , потребляемую мощность и стоимость электроэнергии в схеме с взаимной нагрузкой и в схеме по рисунку 3 .

Первая схема

На рисунке 1 показана схема взаимной нагрузки .

Рисунок 1 – Схема взаимной нагрузки

Номинальная мощность двигателя, кВт,

Номинальная мощность фазорегулятора, кВт,

Коэффициент загрузки фазорегулятора

Потери в фазорегуляторе и регулируемой индуктивности, кВт,

Общая полезная мощность генератора, кВт,

Механическая мощность ,требуемая на валу генератора, кВт,

Механическая мощность, выдаваемая двигателем, на вал генератора, кВт,

Механическая мощность, потребляемая от привода, кВт,

Выбирается двигатель АИР160S4,

Коэффициент загрузки асинхронного двигателя

Мощность, потребляемая асинхронным двигателем от тирристорного преобразователя, кВт,

Мощность, потребляемая тирристорным преобразователем частоты от сети, кВт,

где - коэффициент полезного действия преобразователя, =0,95;

Мощность возбуждения двух машин, кВт,

Мощность, потребляемая установкой из сети, кВт,

Электроэнергия, потребляемая установкой в год, ,

где -время работы установки в установленный срок, час.;

Стоимость потребляемой энергии, руб.,

где - стоимость единицы электроэнергии, ;

Вторая схема

На рисунке 2 показана схема непосредственной нагрузки.

Рисунок 2 – Схема непосредственной нагрузки

Механическая мощность, потребляемая двумя генераторами от привода, кВт,

Выбирается двигатель 4АН280S4У3,

Передаточное число редуктора

Количество ступеней редуктора принимается равным 1

Механическая мощность на ход редуктора, кВт,

где -коэффициент полезного действия ступени редуктора;

Окончательно выбирается двигатель 4АН280S4У3,

Коэффициент загрузки асинхронного двигателя

Мощность, потребляемая асинхронным двигателем, кВт,

Мощность, потребляемая всей установкой от сети, кВт,

где - коэффициент полезного действия преобразователя;

Электроэнергия, потребляемая установкой в год, ,

где -время работы установки в установленный срок, час.;

Стоимость потребляемой энергии, руб.,

где - стоимость единицы электроэнергии, ;

Экономическая эффективность от внедрения стенда взаимной нагрузки, руб.,

Задача 2.1

Определить вероятность безотказной работы , вероятность отказа за время , вероятность безотказной работы и вероятность отказа за время ; частоту отказов за время , интенсивность отказов .

Таблица 2.1 – Данные расчёта (Вариант 12)

Обозначение	Описание	Величина
,час,	время	4000
	первоначальное количество машин на испытании	400
	количество машин, отказавших за время	90
, час,	дополнительное время испытаний	100
	количество машин, отказавших за время	10

Вероятность безотказной работы ,

Вероятность отказа за время ,

Вероятность безотказной работы ,

Вероятность отказа за время ,

Среднее количество машин, исправно работающих в дополнительное время испытаний, шт:

Частота отказов машин за время ,

Интенсивность отказов при испытании машин за время ,

Условие

0,33>0,25,что удовлетворяет условию.

Задача 2.2

Оценить надёжность двигателя постоянного тока, работающего с номинальной нагрузкой при экспоненциальном законе распределения отказов его элементов.

Рассчитать вероятность безотказной работы за 500, 1000, 2000, 5000 часов.

Таблица 2.2– Данные расчёта (Вариант 27)

Интенсивность отказов,	Элементы системы
	обмотки
	подшипники
	щёточно-коллекторный узел
	центробежный регулятор

Суммарная эффективность отказов

=+++

где - интенсивности отказов отдельных элементов системы,

=(+0,7+0,5+0,6)= .

Вероятность безотказной работы ,

где -суммарная интенсивность всех элементов системы,

Таблица 2.2 – Зависимость вероятности безотказной работы ко времени

	500	1000	2000	5000
	0,887	0,787	0,619	0,301

На рисунке 3 представлена экспоненциальная зависимость между вероятностью безотказной работы и временем .

Рисунок 3 - экспоненциальная зависимость между вероятностью безотказной работы и временем .

Среднее время безотказной работы, час,

Задача 2.3

Испытание на надёжность, оценка надёжности по результатам. Определить объём выборки и в методе двукратной выборки для подтверждения заданной вероятности безотказной работы за время , при риске заказчика , допустимое количество отказов при испытании .