Теория электропривода: Методические указания и контрольные задания, страница 3

Ток холостого хода асинхронного двигателя:

  , где  - номинальный ток статора двигателя;

- номинальное скольжение;

- ток статора при частичной загрузке;

- коэффициент мощности при частичной загрузке;

-КПД при частичной загрузке;

- коэффициент загрузки двигателя.

Зависимость КПД и  от нагрузки в технической и справочной литературе приводится редко, а иногда вообще отсутствуют. Эти параметры можно определить исходя из следующего:

-  Современные асинхронные двигатели имеют наибольший коэффициент полезного действия при загрузке (0.850.9) Рн. Двигатели проектируются так потому, что большинство из них в силу стандартной дискретной шкалы мощностей работают с некоторой недогрузкой. Поэтому КПД при 100% нагрузке и при 75% нагрузке практически равны, т. е. .

-  Коэффициент мощности при 75% нагрузке существенно отличается от  (при 100% нагрузке), причем это отличие в значительной степени зависит от мощности двигателя и для известных серий АД с достаточной для практики точностью может быть представлено зависимостью (рис.1).

Критическое скольжение может быть определено исходя из формулы Клосса при М=Мн и S=Sн.

,                            (1)

где ;

.

Значение коэффициента  находится в пределах ;

Поэтому в первом приближении принимаем .

Определим коэффициент:

.

Активное сопротивление ротора, приведенное к цели статора определяется:

, Ом

Активное сопротивление статорной обмотки определяется по выражению:

, Ом

Определим параметр , который позволяет найти индуктивное сопротивление короткого замыкания х_кн:

.

При отрицательном значении подкоренного выражения, т. е. при , первоначально принятое значение  следует изменить.

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

.

Для определения сопротивлений рассеяния фаз статора и ротора используются соотношения, которые справедливы для серийных АД.

Индуктивное сопротивление статорной обмотки определяется:

, Ом.

Критическое скольжение:

.                                     (2)

Если рассчитанное значение S_кр найденное с использованием формулы Клосса (выражение (1)) не равно значению, найденному по выражению (2), то следует изменить значение  и повторить расчеты до совпадения значений с абсолютной погрешностью . Обычно за 2-3 итерации удается достичь желаемого результата.

ЭДС ветви намагничивания Е₁, наведенная потоком воздушного зазора в обмотке статора в номинальном режиме, определяется:

.

Индуктивное сопротивление контура намагничивания:

.

Используя найденные параметры схемы замещения производится расчет механических и электромеханических характеристик АД.

Задача №4. Для привода механизма (М_с=0.8Мн) используется асинхронный двигатель с фазным ротором типа МТ. Паспортные данные двигателя приведены в табл. 4 (приложение 1). Двигатель работает на реостатной характеристике R_2доб=1 Ом, затем переводится в режим торможения противовключением с начальным тормозным моментом М_нач.т=2.3 Мн.

Требуется:

1.  Рассчитать и построить естественную механическую характеристику двигателя.

2.  Определить скорость вращения при включении R_доб=1 Ом и построить искусственную механическую характеристику.

3.  Рассчитать сопротивление, которое должно быть включено в режиме противовключения, для получения требуемого начального тормозного момента.

Методические указания

1. Для расчета механической характеристики используют формулу Клосса:

, где:

критическое скольжение:

;

номинальное скольжение:

;

синхронная скорость:

;

номинальная скорость:

;

текущее значение скорости:

.

Скольжение S менять в пределах

ΔS=0¸1

2. Скорость вращения при включении добавочного сопротивления R_2доб=1 Ом определяется:

где:

;

S_е – скольжение на естественной характеристике при М_с=0.8Мн.

3. Дополнительное сопротивление в режиме противовключения:

где S_кри – критическое скольжение на искусственной характеристике, которое определяется из формулы Клосса при М_с=2.3 М_н и , причем  - угловая скорость до начала торможения.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА II

Задача №4. На рис. 2 приведена силовая часть реверсивного тиристорного электропривода с раздельным управлением. Регулирование скорости двухзонное: вниз от основной – изменением напряжения на якоре U_я; вверх от основной – изменением потока возбуждения.