125732 (Расчеты показателей привода лебедки), страница 2

2.6 Определим добавочное сопротивление при скорости 0,2ω_н в режиме противовключения (рис 4):

Выражение (1) в режиме противовключения примет вид:

,

где

Выразим R_д:

Ом,

Составим баланс мощности:

,

Рассчитываем:

7288,9Вт ≈ 7317Вт, баланс сошелся, следовательно, добавочное сопротивление подобранно правильно.

2.7 Определить скорость двигателя при спуске двигателя в режиме рекуперативного торможения

Скорость определяем графически (рисунок 4):

ω= 115 рад/с

Составим баланс мощности:

6138Вт ≈ 5931,5Вт баланс сошелся.

2.8 Определить добавочное сопротивление при спуске груза в режиме динамического торможения (рисунок 5) при скорости 0,5ω_н:

Найдем скорость двигателя:

рад/с.

Выражение (4) примет вид:

Найдем от сюда R_д

Ом,

Составим баланс мощности:

,

2877,3Вт ≈ 2880,1Вт баланс сошелся

2.9 Определить скорость реального холостого хода, момент на валу двигателя соответствующей номинальной скорости:

Н^.м,

рад/с,

Н^.м.

Задача 3

Выбрать асинхронный двигатель типа: 4А, АИР. По значениям необходимой мощности и скорости лебедки, по паспортным данным электродвигателя рассчитать и построить:

3.1 Естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определить скорость при подъеме груза;

3.2 Естественную электромеханическую характеристику по четырем точкам. Определить величину тока при подъеме груза;

3.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (формула Клосса) и построить график этой характеристики;

3.4 Искусственные механическую и электромеханическую характеристики двигателя при понижении напряжения на 30%. Определить возможность подъема груза, скорость и величину тока;

3.5 Полагают, что выбранный двигатель имеет фазный ротор. Построить искусственную характеристику при введении в цепь ротора добавочного сопротивления в 4 R_рот. Определить скорость подъема.

3.6 Искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты сети. Определить рабочую скорость подъема груза и возможность установившейся работы двигателя;

3.7 Определить скорость опускания груза в режиме сверхсинхронного торможения;

3.8 Рассчитать значения добавочных активных сопротивлений в цепи статора ограничивающий пуск до 2I_н;

3.9 Графическим или графоаналитическим методами рассчитать добавочное сопротивление в цепи ротора двигателя в 3 и более ступени.

Решение:

Паспортные данные:

4А132S6У3

Р_н=5,5 кВт S_H=4,1% ή=85%

m_п=2 n₀=1000 об/мин cosφ=0,8

m_min=1,6 U_л=380 Вm_max=2,2 i_п=7

3.1 Естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определить скорость при подъеме груза:

1 точка - точка синхронной скорости

М=0

рад/с (1)

где f- частота сети,

р- число пар полюсов.

2 точка – точка номинальной скорости и номинального момента

рад/с (2)

где S_H- номинальное скольжение двигателя.

Н^.м

3точка – точка критического момента

Значение критического скольжения определяется:

рад/с (3)

где S_к- номинальное скольжение двигателя.

Н^.м

4 точка – точка минимального момента

рад/с

Н^.м

5 точка – точка пускового момента

ω=0

Н^.м

3.2 Естественную электромеханическую характеристику по четырем точкам. Определить величину тока при подъеме груза:

1 точка – точка синхронной скорости

Из выражения (1) известно:

рад/с

Ток статора, соответствующий ₀ (ток намагничивания):

А

2 точка – номинальная

А

Из выражения (2) известно:

рад/с

3 точка – точка критического скольжения

А

А

Из выражения (3) известно

рад/с,

4 точка – пусковая

ω=0

А

Таблица 1.Полученные результаты

По полученным данным строим характеристики (рисунок 6 и рисунок 7).

3.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (формула Клосса) и построить график этой характеристики:

По формуле Клосса рассчитаем моменты двигателя:

1 точка: при S=0:

2 точка: при S=0,0041:

H^.м,

Таблица 2. Результаты

По полученным данным строим характеристики (рисунок 6)

3.4 Искусственные механическую и электромеханическую характеристики двигателя при понижении напряжения на 30%. Определить возможность подъема груза, скорость и величину тока

Найдем момент сопротивления и ток при U=0,7U_H:

Полученные результаты заносим в таблицу №1. По данным из таблицы №1 строим электромеханические и механические характеристики(рис.6 и 7).

3.5 Полагают, что выбранный двигатель имеет фазный ротор. Построить искусственную механическую (рис. 6) характеристику при введении в цепь ротора добавочного сопротивления в 4 R_рот. Определить скорость подъема.

,

,

Найдем S_kи из формулы:

,

Зная критическое скольжение, найдем скорость двигателя:

рад/с.

3.6 Искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты сети. Определить рабочую скорость подъема груза и возможность установившейся работы двигателя:

а) Найдем скорость двигателя и момент сопротивления при повышении частоты на 30%:

рад/с,

Зная скорость и скольжение найдем критический момент сопротивления двигателя:

Н^.м,

По значению критического момента найдем момент сопротивления двигателя по формуле Клосса:

1 точка: при S=0:

2 точка: при S=0,041:

Н^.м,

Таблица 3. Результаты

б) Найдем скорость двигателя и момент сопротивления при понижении частоты на 30%:

рад/с,

Зная скорость и скольжения найдем критический момент сопротивления двигателя:

Н^.м,

По значению критического момента найдем момент сопротивления двигателя по формуле Клосса:

1 точка: при S=0:

2 точка: при S=0,041:

Н^.м,

Остальные моменты рассчитываются аналогично. Результаты заносим в таблицу 3. По данным из таблицы 3 строим график механической характеристики(рис.8).

3.7 Определить скорость опускания груза в режиме сверх синхронного торможения:

Примем ,

Тогда механическая характеристика в режиме сверх синхронного торможения примет вид(рис.6) .

,

Скорость в режиме сверхсинхронного торможения будет находиться графически. Из задачи 1 берем момент сопротивление при спуске и откладываем его на графике. Из точки пересечения момента и механической характеристики сверх синхронного торможения проводим прямую до оси скоростей и получаем скорость двигателя при спуске.

160рад/с

3.8 Рассчитать значения добавочных активных сопротивлений в цепи статора ограничивающий пуск до 2I_н;

А,

А,

Ом,

Ом,

Известно, что cosφ_Н=0,80

Для расчета R_ДОБ и x_ДОБ надо знать cosφ_ПУСК:

Активное сопротивление рассчитываем по формуле:

Ом,

Индуктивное сопротивление рассчитываем по формуле:

Ом,

Считаем R_ДОБ и x_ДОБ :

Ом,

Ом.

3.9 Графическим методом рассчитать добавочное сопротивление в цепи ротора двигателя при пуске в 3 и более ступени.

4АК160S6У3