Рассчет мощности электродвигателя, страница 5

I_п= I_н·к_I .                                                                   (18)

При ошибочном выборе способа подключения двигателя фактические фазные напряжения будут отличаться от номинальных фазных  в  раз (см. выражения (13) и (14)). Следовательно, и токи фактические фазные, в соответствии с законом Ома, будут отличаться от номинальных фазных в  раз. Тогда фактические линейные токи, с учётом связи с фазными токами (см. выражения (16) и (17)) станут отличаться от номинальных линейных в 3 раза, как и связанные с ними пусковые токи (см. выражение (18)). Поскольку все моменты асинхронного двигателя (М_п , М_н , М_кр) зависят в квадрате от приложенного к фазным обмоткам напряжения, значения фактических моментов двигателя при ошибочном способе подключения станут отличаться от номинальных значений в 3 раза, как и мощность двигателя.

Пример 4. Обосновать способ подключения фазных обмоток ранее выбранного двигателя 4А180S2У3 с номинальным напряжением U_н=380/220 В к электрической сети с напряжением U_с=380 В. Определить пусковой, фазные и линейные номинальные токи двигателя при выбранном способе подключения его обмоток. Рассчитать пусковой, фазные и линейные токи, моменты пусковой и критический, мощность двигателя, соответствующие номинальному скольжению, при ошибочном выборе способа подключения фазных обмоток.

4.1.Способ подключения фазных обмоток двигателя выбираем из условия соответствия номинального напряжения фазных обмоток и напряжения сети. Фазные обмотки двигателя рассчитаны на номинальное напряжение U_н(ф)=220 В (меньшее значение напряжения из паспортных данных). Напряжение сети (линейное) U_с(л)=380 В. Поскольку номинальное напряжение фазных обмоток меньше напряжения сети в раз, т.е. U_ф = U_л /, подключаем двигатель к электрической сети звездой (Υ). При этом напряжение на фазных обмотках двигателя U_ф в раз меньше линейного (номинального напряжения сети) U_л =380 В  и составит U_ф = U_л /=380 /=220 В, что соответствует паспортным данным двигателя.

4.2. Линейный номинальный ток двигателя определим из выражения мощности трёхфазной цепи: P₁=U_лI_лcosφ_н , где U_л=380 В – линейное (номинальное) напряжение электрической сети;  P₁,Вт – номинальная активная электрическая мощность двигателя, которую определяем через номинальную паспортную мощность на валу двигателя P_н с учётом потерь в двигателе:  P₁= P_н/ η_н=22·10 ³/0,88=25·10 ³ Вт.

Ток линейный номинальный двигателя    I_л(н)=P₁ /(U_лcosφ_н)=25·10 ³ /·380·0,91=41,8 А.

4.3. Токи фазные номинальные при соединении звездой равны линейным    I_ф= I_л=41,8 А

4.4. Пусковой ток двигателя определяем через номинальный линейный ток I_н =41,8 А и коэффициент пускового тока

к_I=I_п/I_н =7,5:        I_п= I_н·к_I  =41,8·7,5=313,5 А                

4.5. Определяем основные характеристики двигателя при ошибочном выборе способа подключения двигателя, т.е при соединении фазных обмоток треугольником (∆). Обозначим характеристики двигателя при ошибочном способе  подключения двигателя (треугольником) Х^! (I^!, U^!, М^! ,Р^!). При соединении треугольником фазные напряжения U_ф равны линейным U_л =380 В. Следовательно напряжение на фазных обмотках станет равным U^!_ф = U_л =380 В, что в раз превышает номинальное напряжение обмоток, что может привести к электрическому пробою изоляции обмоток двигателя.

4.5.1. Фазные токи, в соответствии с законом Ома  I_ф =U_ф /z_ф ,изменяются пропорционально фазному напряжению. Следовательно, фактические значения фазных токов, как и фазные напряжения, враз превысят номинальные значения, т.е. I^!_ф = I_ф =·41,8=72,3 А.

4.5.2. Линейные токи при соединении треугольником  I_л =I_{ф .}Следовательно, фактические значения линейных токов станут равны  I^!_л =I^!_ф =· I_ф =3·41,8=125,4 А , что в 3 раза превышает номинальные значения линейных токов.