Расчет основных параметров и характеристик трёхфазного асинхронного двигателя

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

1. Исходные данные

a) Паспортные номинальные данные двигателя:

Тип

Pном, кВт

При номин. нагрузке

J, кГ·м2

n, об/мин.

η, %

4А71В2У3

1,1

2810

77,5

0,87

2,2

2,0

1,5

5,5

10,5·10-4

б) При номинальной мощности равной 0,37 кВт номинальное напряжение составляет 220/380 В.

в) Относительное изменения момента сопротивления на валу двигателя и напряжения соответственно равны:

= 35 %

= 7,5 %

= 1,5 %

2. Задание

В этой работе нужно рассчитать параметры номинального режима, не указанные в паспортных данных, а также не номинальные режимы работы двигателя. В ней необходимо рассмотреть как увеличение, так и уменьшение указанных величин. 

3. Теоретическое обоснование

Асинхронный двигатель - это двигатель переменного тока, состоящий из статора и ротора.

Статор представляет собой полый цилиндр, составленный из листов электротехнической стали: листы имеют форму колец со штампованными пазами. В находящихся на внутренней стороне цилиндра, укладывается статорная обмотка. Эта обмотка выполняется так, что при включении ее в сеть переменного тока в расточке статора образуется магнитное поле, вращающееся вокруг оси статора с постоянной скоростью.

Ротор машины имеет вид цилиндра, набранного из круглых листов стали. У поверхности ротора вдоль его образующихся расположены проводники, составляющие обмотку ротора. Обмотка ротора не связанна с внешней электрической сетью. Токи в ней возникают в результате того, что ротор при вращении отстает от вращающегося поля. Значение этих токов определяется скоростью вращения магнитного поля относительно ротора.

4. Расчет номинального режима

4.1. Определение частоты вращения магнитного поля n0 и числа пар полюсов p по номинальной частоте вращения вала двигателя nн.

Для формулы  существует ряд значений частот вращения и соответствующее им количество пар полюсов.

n0, об/мин

3000

1500

750

p

1

2

4

В соответствии с номинальной частотой двигателя выбираем ближайшую большую, из ряда значений.

n0 = 3000 об/мин

По частоте определяем количество пар полюсов: p = 1.

4.2 Определение по паспортным данным Sн, f, Mн и P.

Скольжение Sн определяем по формуле:

Подставляя числа получаем:

Номинальную частоту в роторе определяем по формуле:

, где Гц – промышленная частота тока в сети.

Подставляя числа получаем Гц

Определим номинальный момент:

Подставляя числа получаем Mн =  = 3,74 Н·м

Общую потребляемую мощность определим через КПД:

Вт.

4.3 Определение номинальных значений фазных Iф и линейных Iл токов, в двух случаях: при соединение фаз статора треугольником и звездой.

Фазный ток будем определять через фазную мощность равную:

Вт, тогда из формулы  имеем А

P 3·380 U = 380 В, А

Δ 3·220 U = 220 В, А

4.4 Определение максимального Mmax и пускового Mп моментов.

Найдем моменты, исходя из паспортных данных ( и ).

Н·м                    Н·м

4.5 Определение Sn, nкр, Δn=n0-nкр и Δn/n0

Определим критическое значение скольжения:

Подставим числа: , получим Sкр1 = 0,33 и Sкр2 = 0,02. Выбираем значение 0,33, т.к. при значении 0,02 слишком большая частота вращения вала.

 подставим числа , получим S1 =1,37 и S2 = 0,08. Выбираем значение 0,08, т.к. при значении 1,37 момент становится отрицательным.

Определим критическое значение частоты вращения:

Подставим числа: об/мин, тогда об/мин

.

5, Расчет не номинальных режимов

5.1 Определение влияния изменения момента сопротивления на режим работы двигателя.

5.1.1 Проведение качественного анализа.

-Если первоначальный момент сопротивления будет больше электромагнитного, то нагрузка на валу возрастет, соответственно ротор будет затормаживаться. Снижение скорости повлечет за собой увеличение ЭДС и токов в обмотке ротора, что приведет к увеличению электромагнитного момента до его уравновешивания с моментом сопротивления.

В этом случае увеличится скольжение и полезная мощность, т.о. увеличение полезной мощности приведет к увеличению КПД при неизменной потребляемой мощности.

-Если же момент уменьшиться, то все процессы, описанные выше будут происходить наоборот. Скорость вращения ротора будет увеличиваться, будут уменьшаться скольжение и полезная мощность, что приведет к снижению КПД двигателя.

При увеличении или уменьшении момента сопротивления происходит переход к новым режимам работы двигателя, которые характеризуются соответствующими скоростями вращения ротора.

5.1.2 Определение S, n, P как в абсолютных, так и в относительных единицах.

Момент сопротивления изменился на 25 % относительно номинального момента это видно из соотношения приведенного в исходных данных

 = 35 %   Þ  M = Mн ± 0,35Mн.

Знак обусловлен тем, что момент может, как увеличиваться, так и уменьшаться.

Соответственно момент равен:  Н·м.

Похожие материалы

Информация о работе