Раздел 4. расчет трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, номинальная мощность которого P_2н, включен в сеть на номинальное напряжение U_н частотой f=50 Гц. Определить номинальный Iн и пусковой Iп токи; номинальный M_н, пусковой M_п и максимальный M_кр моменты; полные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке ∆P_н. Как изменится пусковой момент двигателя при снижении напряжения на его зажимах на 15% и возможен ли пуск двигателя при этих условиях с номинальной нагрузкой? Построить механическую характеристику двигателя.

Данные для расчета асинхронного двигателя приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Данные для расчета асинхронного двигателя.

Номинальное напряжение (Uн)	220 В
Номинальная мощность (P2н)	75 кВт
Номинальное скольжение (Sн)	3,0%
Номинальный коэффициент полезного действия (ηн)	0,915
Номинальный коэффициент мощности (cosφн)	0,92
Число пар полюсов (p)
Кратность максимального момента	2,2
Кратность пускового момента
Кратность пускового тока	7,0

Решение:

Находим потребляемую из сети мощность:

Вт. (4.1)

Определяем номинальный и пусковой токи:

А; (4.2)

А. (4.3)

Находим синхронную частоту вращения магнитного поля:

об/мин. (4.4)

Определяем номинальную частоту вращения ротора:

об/мин. (4.5)

Находим номинальный момент:

Н∙м. (4.6)

Определяем максимальный (критический) и пусковой моменты:

Н∙м. (4.7)

Н∙м. (4.8)

Находим полные потери при номинальной нагрузке:

Вт. (4.9)

Определяем изменение пускового момента при снижении напряжения на 15%:

Н∙м, (4.10)

и возможен ли пуск двигателя при этих условиях с номинальной нагрузкой?

А; (4.11)

А > А. (4.12)

Номинальный ток меньше в 5,95 раз – двигатель запустится.

Рассчитаем и построим механические характеристики двигателя M=f(S) и n₂=f(M).

Задаваясь скольжением S от 0 до 1, рассчитаем вращающий момент и частоту вращения двигателя в соответствии с уравнениями:

, (4.13)

, (4.14)

где S_кр – скольжение, при котором двигатель развивает максимальный момент.

Критическое скольжение находим по формуле:

(4.15)

Тогда:

; (4.16)

. (4.17)

Данные для построения механических характеристик асинхронного двигателя приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчетные данные для построения механических характеристик.

S	n2, об/мин	М, Н∙м
0,030 0,058 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0		441,8 541,4 469,9 289,6 201,7 153,7 123,9 103,7 89,1 78,1 69,4 62,5

По данным таблицы 5 строим механические характеристики.

Рис. 10

Рис. 11

Ответ:

I_н=233,81 A;

I_п=1636,68 А;

М_н=246,13 Н∙м;

М_п=246,13 Н∙м;

М_кр=541,48 Н∙м;

∆_Рн=6967 Вт.

Заключение

Оценка качества принятого в дипломном проекте технического решения должна производиться на основе анализа ее технико-экономических показателей, в число которых входят технологические и экономические показатели.

Список использованной литературы

1. Бессонов, Л.А. Сборник задач по теоретическим основам электротехники [Текст] : учебное пособие / ред. Л. А. Бессонов. - 4-е изд., перераб. и испр. - М. : Высшая школа, 2003. - 527 с.

2. Касаткин, А.С. Электротехника [Текст] : учеб. для вузов / А. С. Касаткин, М. В. Немцов. - 7-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2003. - 542 с.

3. Тихонов, Ю.Б. Общая электротехника и электроника [Текст] : учебное пособие / Ю. Б. Тихонов, Г. М. Третьяк ; СибАДИ, Кафедра АППиЭ. - Омск : СибАДИ, 2012. - 372 с.

4. …………….

5. …………….