Построение диаграммы изменения скорости и момента на валу электродвигателя за время подъема груза. Расчет естественной механической характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором типа МТН611-6 краново-металлургической серии, страница 2

Асинхронный – тип АН2-15-57-10,  напряжение U_1л = 6000 В, номинальный ток статора  =  80 А, номинальная скорость 592 об/мин, cosφ = 0,8.

Решение.

Реактивная мощность, циркулирующая в цепи статора АД  

Для компенсации этой реактивной мощности СД должен работать с опережающим cosφ и реактивным током.

Активная составляющая тока статора при нагрузке на валу 0,5 номинальной:

 Полный ток статора синхронного двигателя в этом режиме

Коэффициент мощности синхронного двигателя в этом режиме Cosφ_СD =(опер).

Для того, чтобы определить величину тока возбуждения синхронного двигателя в рассматриваемом режиме воспользуемся упрощенным уравнением угловой характеристики синхронного двигателя.

Сначала определим из условий номинального режима параметры синхронного двигателя: x₁ и E_1н из уравнения угловой характеристики:  где перегрузочная способность данного двигателя М_макс/М_н = 2, то sin θ_н = 30⁰.

Из векторной диаграммы имеем:  U_1Фsinθ = I₁x₁cos(φ – θ)

для номинального режима

  Ом

Получим:  U_1Фsinθ = I₁x₁ ( cosφ∙cosθ + sinφ∙sinθ), Для заданного режима ; sinθ = 0,277

Из уравнения угловой характеристики найдем величину E₁, соответствующую заданному режиму

где: M = 0.5М_н= 0,5

Полагая, что э.д.с. E₁, пропорциональна току возбуждения, найдем, что заданному режиму будет соответствовать ток возбуждения,

Задача 4.

Частотно-регулируемый электропривод состоит из асинхронного короткозамкнутого двигателя типа 4А132М4УЗ и преобразователя частоты типа инвертора напряжения.

Технические данные двигателя:

Р_н=11 кВт, U_1л=380 В, ω_н=1455 об/мин=152 с^-1, М_к/М_н=2,2, r₁=0,43 Ом, r₂'=0,32 Ом, х_к=1,5 Ом, х_μ=32 Ом

Требуется рассчитать механические характеристики привода при следующих соотношениях частоты и напряжения:

1., f₁=5–50 Гц;  2.U₁=220 В=const, f₁=50–150Гц

Решение.

1.Номинальный момент двигателя

2.Номинальное скольжение двигателя

3. Расчет естественной характеристики

3.1 Относительное значение частоты питающего напряжения,

где f_1j – регулируемое значение частоты напряжения статора;

      f_1н – номинальное значение частоты, соответствующее паспортным данным двигателя

3.2 Скорость вращения магнитного поля статора

3.3 Величина критического скольжения

3.4 Величина максимального момента

в относительных единицах:

3.5 Относительная скорость вращения поля статора

3.6 Величина скольжения

для первой точки: 

для второй точки:

для третьей точки:  

3.7 Скорость вращения ротора в относительных единицах

для первой точки:

для второй точки:

для третьей точки:

3.8 Значение момента, развиваемого двигателем

для первой точки: при ω'_j=0 получаем М=0

для второй точки:

для третьей точки:

В относительных единицах

для первой точки: М'=0

для второй точки:

для третьей точки:

Аналогичным образом проводим расчет для искусственных характеристик. Результаты расчета сводим в таблицу 1.

Таблица 1. Расчет механических характеристик асинхронного двигателя при частотном регулировании.