Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники

^ Методические указания и пример расчета Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: Pном=40 кВт, nном=730 об/мин, ηном=0,91, cosφном=0,83, Mmax/Mном=1,8, Iп/Iном=6, Uном=220 В, p=4; обмотка статора соединена в треугольник. Это решение осуществляется в следующем порядке. Определяется номинальная мощность, потребляемая двигателем: кВт; Определяются номинальный и пусковой токи: А; А. Определяются частота вращения поля статора n1, номинальное sном и критическое sкр скольжения: об/мин; или 2,7% ; или 9%. Определяются номинальный и максимальный моменты на валу двигателя: Н•м; Н•м. Зависимость момента от скольжения M(s) И механическая характеристика n(М) рассчитываются в следующем порядке. Для заданного ряда значений s (он приведен в табл.23) определяются значения частоты вращения ротора n и момента на валу М по формулам: ; . При s=0,2 получаем: об/мин; Н•м. Значения n и М для остальных значений s приведены в табл. 23. Таблица 23 s 0 0,027 0,09 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 nном, об/мин 750 730 682 600 450 300 150 0 M, Н•м 0 530 954 715 409 279 212 170 Первая графа этой таблицы соответствует холостому ходу двигателя, при котором момент на валу Мx= 0, скольжение sx= 0, частота вращения ротора nx≈n1=750 об/мин. Вторая и третья графы соответствуют номинальному и критическому скольжениям, Последняя графа соответствует началу пуска двигателя. Из нее следует, что пусковой момент двигателя Мп = 170 Н•м. По данным табл. 23 строятся графики зависимостей M(s) и n(M) (рис. 36 и 37). Схема подключения двигателя к сети приведена на рис. 38. Задача 13.Расчет характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором. Рассчитать и построить зависимости момента от скольжения (характеристики M(s)), указанные в табл. 24. Схема электрической цепи двигатели приведена на рис. 39. Исходные данные к расчету даны в табл. 25 и 26. Знак "X" в табл. 24 означает, что данный контакт замкнут. При расчете пользоваться упрощенной схемой замещения. Активное сопротивление обмотки статора R1 при расчете принять равным нулю. Двигатель работает от сети частотой 50 Гц. Критическое скольжение характеристики M(s)1 должно равняться единице: sкр1 = 1. Критическое скольжение sкр2 характеристики M(s)2 должно равняться среднему арифметическому от sкр и sкр1, где sкр - критическое скольжение, относящееся к естественной характеристике. Обмотка ротора соединена звездой. Определить значения пусковых моментов и токов, которые будет иметь двигатель на каждой характеристике, и значения сопротивлений пусковых резисторов RП1 и RП2. Используя графики M(s)1 и M(s)2, определить скольжения sном1 и sном2 частоты вращения nном1 и nном2, токи статора Iном1 и Iном2 при моменте вращения ка валу, равном номинальному. Таблица 24 K1 K2 Условное обозначение и наименование характеристик X X M(s) - естественная характеристика М(s)1 - первая искусственная характеристика X M(s)2 - вторая искусственная характеристика Таблица 25 Номер личного варианта Схема соединения обмоток статора p Номинальные значения U, В P, кВт η cosφ U2, В 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y Δ Y 3 3 4 4 3 3 4 4 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 3 3 3 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 220 380 21 28 15 22 38 52 31 42 100 120 70 90 55 70 55 70 80 95 130 160 120 100 52 38 28 0,86 0,88 0,84 0,85 0,89 0,90 0,88 0,89 0,91 0,90 0,91 0,91 0,90 0,91 0,88 0,89 0,89 0,89 0,90 0,91 0,90 0,89 0,83 0,84 0,85 0,83 0,82 0,75 0,74 0,83 0,84 0,78 0,79 0,89 0,90 0,84 0,87 0,79 0,81 0,77 0,77 0,77 0,78 0,80 0,80 0,89 0,88 0,84 0,83 0,83 114 147 101 138 171 220 150 220 540 635 432 500 387 430 171 218 265 285 320 405 635 540 380 220 250 3,2 3,4 2,8 3,0 3,2 3,5 2,8 3,3 3,1 3,2 3,0 3,5 2,8 4,1 2,2 2,1 2,3 2,2 2,6 2,5 3,2 3,0 3,4 3,1 3,3 Таблица 26 Номер группового варианта 1 2 3 4 5 sном, % 2,5 3,5 3 4 4,5 ^ Методические указания и пример расчета Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: Pном=21 кВт, Uном=220 В, ηном=0,865, cosφном=0,83, Mmax/Mном=3,2, U2ном=114 В, sном=0,025, p=3; обмотка статора соединена звездой. Это решение осуществляется в следующим образом. Определяются критические скольжения, относящиеся к естественной и второй искусственной характеристикам. Критическое скольжение, относящееся к естественной характеристике, Критическое скольжение, относящееся ко второй искусственной характеристике, . Определяются частота вращения поля статора и номинальная частота вращения ротора: об/мин; об/мин; Определяются номинальный и максимальный моменты на валу: Н•м; Н•м. Определяются номинальные фазные напряжение и ток статора: В; А; Составляется схема замещения двигателя при номинальном режиме работы (рис. 40) и на основе ее определяются приведенное активное сопротивление ротора R2″ и индуктивное сопротивление двигателя при опыте короткого замыкания ХК. Полное сопротивление Ом. Рис. 40 Полное сопротивление Zном, индуктивное сопротивление ХК и активное сопротивление R2′/sном связаны уравнением . Учитывая то, что для упрощенной схемы замещения ХК≈ R2′/sкр, получаем: . После подстановки числовых значений данное уравнение принимает вид: . Решив данное уравнение, получаем: R2'= 0,12 Ом. В связи с этим ХК=0,12/0,156 = 0,77 Ом. Составляется схема замещения двигателя с пусковым реостатом (рис. 41) и на ее основе определяются приведенные сопротивления пусковых резисторов RП1 и RП2. При включении в цепь ротора верх- Рис. 41 ней ступени пускового реостата (рис. 39) в схему замещения добавляется резистор RП2′/s (рис. 41). Данному состоянию схемы соответствует уравнение , решив которое получаем RП2′ = 0,325 Ом. При включении в цепь ротора обеих ступеней реостата, в схему замещения добавляются два резистора: RП2/s и RП1/s. Данному состоянию схемы соответствует уравнение: , решив которое, поучаем RП1′ = 0,325 Ом. Определяются фазное напряжение обмотки ротора U2ф.ном, коэффициент трансформации двигателя К и сопротивления пусковых резисторов RП1 и RП2: В; ; Ом. Определяются пусковые токи и моменты для каждой характеристики: А; А; А; Н•м; Н•м. Строятся графики зависимостей M(s) (рис. 42). Графическим путем определяются скольжения sном1 и sном2, которые, будет иметь двигатель, работая согласно характеристикам M(s)1 и M(s)2 с моментом на валу, равным номинальному. При этом получилось: sном1=0,32; sном2 =0,17. Определяется частоты вращения nном1, nном2 и токи статора Iном1, Iном2 соответствующие скольжениям sном1 и sном2: об/мин; об/мин; А; А. Для удобства анализа и использования значения, найденных в процессе решения задачи величин приводятся в табл. 27. Таблица 27 Наименование величин, их обозначения и единицы измерения Характеристики М и значения величин, относящихся к ним M(s)1 M(s)2 M(s) 1 2 3 4 Критические скольжения sкр1, sкр2, sкр Пусковые моменты MП1, MП2, MП, Н•м Пусковые токи IП1, IП2, IП, А Величины, соответствующие номинальному моменту на валу А) скольжения sном1, sном2, sном Б) частоты вращения ротора nном1, nном2, nном, об/мин В) токи статора Iном1, Iном2, Iном, А 1 658 202 0,32 680 87 0,578 570 249 0,17 830 80 0,156 200 282 0,025 975 45,2

Похожие:

	Методические указания к выполнению расчетов переходных процессов... Методические указания к выполнению расчетов переходных процессов в линейных электрических цепях по дисциплинам "Теоретические основы...		Методические указания и задания на выполнение расчетно-графической... По дисциплине “Электротехника и основы электроники”для студентов специальности 37 01 06 – “Техническая эксплуатация автомобилей”
	Линейные цепи постоянного тока Расчёт электрических цепей является одной из основных задач при изучении электротехники, а впослед-ствии – и электроники		Трёхфазные цепи м етодические указания к лабораторным работам по... Научный редактор канд техн наук., зав каф электротехники и автоматики ви юргту и. А. Сысоев
	Учебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника” Электротехника и электроника. Учебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника”. Часть 1- электротехника. / авт сост....		Курсовая работа по Теоретическим основам электротехники Курсовая... Курсовая работа по электротехнике для студентов заочного отделения является заключительным этапом подготовки специалиста по предмету...
	Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине... «Технология производства транспортного электрооборудования и техническое нормирование» для специальности 190501 «Эксплуатация транспортного...		Фгбоу впо «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» Теоретические основы электротехники для студентов-заочников электротехнических специальностей
	1. 1 Система ппр электрооборудования и сетей ...		Теоретические основы электротехники м-31, первый семестр 2012/2013...