Раздел 4. расчет трехфазного асинхронного двигателя
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, номинальная мощность которого P2н, включен в сеть на номинальное напряжение Uн частотой f=50 Гц. Определить номинальный Iн и пусковой Iп токи; номинальный Mн, пусковой Mп и максимальный Mкр моменты; полные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке ∆Pн. 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 Sкр – 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:
Iн=233,81 A;
Iп=1636,68 А;
Мн=246,13 Н∙м;
Мп=246,13 Н∙м;
Мкр=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. …………….