Розрахунок параметрів і характеристик трифазного асинхронного двигуна з коротко замкнутим ротором

Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

Кафедра електротехніки

Розрахунково-графічна робота № 2 з електротехніки на тему:

“Розрахунок параметрів і характеристик трифазного асинхронного двигуна з коротко замкнутим ротором”

Варіант № 171

Виконав:    студент     Лейба В.М.

групи           ДМ-21

Перевірив:                  Сенченко В.М.

СумДУ, 2005

Завдання.

За даними трифазного асинхронного двигуна і заданою схемою з’єднання обмоток статора, наведеною у таблиці 1, виконати:

1.  Визначити лінійну напругу живильної трифазної мережі  і синхронну частоту обертання поля статора, номінальну та критичну частоти обертання ротора, номінальну потужність , споживану двигуном із мережі, номінальний  і пусковий  струми двигуна, номінальний  і максимальний  обертаючі моменти двигуна.

2.  Накреслити криву залежності M(S) при , визначити кратність пускового моменту .

3.  Дати механічну характеристику  при  і визначити діапазон частот обертання ротора, при яких можлива стійка робота двигуна.

4.  Дати характеристики M(S) і  при .

5.  Навести схему з’єднання фаз обмотки статора згідно з таблицею 1 із урахуванням діючих струмів.

Таблиця А. – Дані трифазного асинхронного двигуна з коротко замкнутим ротором на напругу 220/380 В при .

Ва- рі-  ант	Схема з’єднання фаз обмотки статора	кВт
171	Y	4,0	8	0,041	2,2	6,0	0,83	0,7

Розв’язання:

1. Визначаємо лінійну напругу мережі живлення:

Так як схема з’єднання обмоток статора “Y” – трикутник, то U_л = U₁ = 220 В.

Синхронна частота обертання поля статора:

       

2∙р = 8 – кількість електромагнітних полюсів обертового магнітного поля, тоді р = 4 – кількість пар електромагнітних полюсів.

Таким чином, маємо

Номінальна частота обертання поля ротора:       

Критична частота обертання поля ротора:

       

де – критичне ковзання;

Тоді

Номінальна потужність, яку асинхронний двигун споживає з мережі живлення:

       

Номінальний струм асинхронного двигуна:

Пусковий струм асинхронного двигуна розраховуємо за фазою:

       

де                    

Тоді

Номінальний обертовий момент асинхронного двигуна:

       

Максимальний обертовий момент асинхронного двигуна:

       

Для виконання пунктів 2), 3), 4) проведемо наступні розрахунки:

Розрахуємо кратність пускового моменту:

         К_п = М_пуск /М_ном,

де М_пуск = М = 4,994 Н∙м при  і n₂ = 0 (із таблиці 1.2).

Тоді .

Дані розрахунків для побудови кривих залежностей М(S) і М^’(S) та механічних характеристик n₂ = f(M) зводимо у таблицю 1.

При розрахунку використовуємо формули для поточних значень величин, а також  вже знайдені значення деяких із них:

 

Приклад розрахунку:

При S = 0,2 маємо:            

         Таблиця 1 – Обраховані величини  і .

S	0	0,1	0,2	0,307	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
,об/хв	750	675	600	519,75	450	375	300	225	150	75	0
М,	0	5,242	8,141	8,9	8,597	7,937	7,218	6,547	5,954	5,439	4,994
,	0	4,246	6,594	7,209	6,964	6,429	5,847	5,303	4,823	4,406	4,045

                    Криві залежностей M(S) та M^’(S) зображені на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Графіки кривих залежностей M(S) та М^’(S).

Графіки механічних характеристик n₂ = f(M) та n₂ = f(M^’) зображені на рисунку 1.2.

Визначаємо діапазон частот обертання ротора, при яких можлива стійка робота двигуна: n₂ = 1500 ÷ 1410 (об/хв).

Рисунок 1.2 − Графіки механічних характеристик n₂ = f(M) та n₂ = f(M^’).