Расчёт механических характеристик асинхронных двигателей

1.Паспортные данные машин  и задание.

1.1.  Испытуемая машина ИМ:   Тип: двигатель АИР 80А6У3.

Р_Н   = 0,75 кВт;           U_Н  = 380/220  В;                   I_1Н  =  2,3/3,9 А;                    n_Н = 925 об/мин;

r_{1 15°С} = 9,0 Ом;          х_К = 16,9 Ом;                        r_m = 4,68 Ом;                          х_m = 53,0 Ом;

1.2.  Нагрузочная машина НМ:   Тип: двигатель МИ -32.

Р_Н   = 0,76 кВт;                      U_Н  = 110 В;               I_Н  =  8,5 А;                n_Н = 2500 об/мин;

r_{Я 15°С} + r_{ДП 15°С} = 0,37 Ом.                                                         

1.3.   Преобразователь частоты ПЧ        : MOVITRAC 1108-403-4-00.

U_С = 3 ´ 400 В;   f _С =  50 Гц;   I_ВХ = 3,6 А.

U_ВЫХ = 3 ´ 400 В;   f = 2…127 Гц;    Р_ВЫХ = 1,7 кВт;   Р_ДВ   = 0,7 кВт.

Механические потери агрегата:

Таблица 1

n	об/мин	50	100	200	300	400	500	700	900	1100	1300
DРА	Вт	4,5	9,5	19,5	30	40	51	74	97	123	151

3. Расчет характеристик.

Расчёты механических характеристик асинхронных двигателей - естественной и искусственной с добавочным сопротивлением R_П в цепи ротора - выполняются по формуле:

                                   ,                                                                   

где М_К, s_К - критические момент и скольжение, которые являются координатами критической точки - граничной между рабочим и нерабочим участками механической характеристики двигателя:

                                   ;                                                          

                                   ;                                                                          

e - коэффициент, учитывающий активное сопротивление обмотки статора:

                           .                                                                             

Скольжение s характеризует отставание ротора от вращающегося со скоростью w₀ магнитного поля, создаваемого обмотками статора:

                           ;                                                                              

                           .    

Сопротивление Х_K, изменяющееся пропорционально частоте f₁, находится из соотношения:                                                                                          

где Х*_K - реактивное сопротивление, определяемое из опыта короткого замыкания при номинальной частоте питающего напряжения f_1H = 50Гц.

Скорость идеального холостого хода двигателя для установленной частоты f₁ рассчитывается из выражения

           w₀=,                                                         

где р - число пар полюсов.                                           

Результаты расчетов значений w₀, Х_K, S_K, e, M_K сводятся в табл. 2.

Таблица 2.

f1	U1	w	xk	Sk	ε	Mk	(U/f)
Гц	В	рад/сек	Oм	-	-	HЧм
1. При fбаз = 50 Гц и Uподдерж = 0 % (1-я зона регулирования)
25.00	110.00	52.36	8.45	0.80	0.80	13.78	4.40
35.00	154.00	73.30	11.83	0.69	0.69	17.70	4.40
50.00	220.00	104.72	16.90	0.55	0.55	22.07	4.40
2. При fбаз = 50 Гц и Uподдерж = 40 %  (1-я зона регулирования)
25.00	117.60	52.36	8.45	0.80	0.80	15.75	4.70
35.00	158.56	73.30	11.83	0.69	0.69	18.76	4.53
50.00	220.00	104.72	16.90	0.55	0.55	22.07	4.40
3. При fбаз = 50 Гц (2-я зона регулирования)
65.00	220.00	136.14	21.97	0.45	0.45	14.90	3.38
95.00	220.00	198.97	32.11	0.33	0.33	8.08	2.32

Пример расчета при f = 25 Гц :

Расчет механических характеристик:

Таблица 3