Соловьев В.А. - Расчёт характеристик трёхфазного асинхронного двигателя, страница 4

При питании асинхронного двигателя пониженным напряжением U1 = kUU1н от энергосберегающегорегулятора напряжения, например, на основе трехфазного автотрансформатора, и работе в тех же режимах потребляемые от сетитоки соответственно будут I = kUI1 и Iп = kUI1п.Полученные при расчете данные сводят в таблицу. По результатам их сопоставления, и в первую очередь значений коэффициента мощности потребляемого из сети тока, делают вывод о целесообразности применения энергосберегающего регулятора напряжения питания асинхронного двигателя.244. ПРИМЕР РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИКТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯС ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫMATHCAD25262728293031323334Контрольные вопросы и задания1.

Определите частоту тока и индуктивное сопротивление ротора асинхронного двигателя в режиме работы, заданном точкойна кривой механической характеристики двигателя.2. Каковы мощности потерь в обмотках статора и ротора асинхронного двигателя в режиме работы, заданном точкой на кривоймеханической характеристики двигателя?3. Определите по паспортным данным и параметрам схемы замещения асинхронного двигателя коэффициент мощности цепиобмотки его ротора в номинальном, критическом и пусковом режимах.4. Назовите причины, по которым для асинхронного двигателяпри частотном регулировании нецелесообразно применение законаU = const в зоне низких частот вращения.5.

Почему при понижении напряжения сети у асинхронногодвигателя, работающего с Мс = const, уменьшается КПД?6. Как изменятся синхронная частота вращения n1, критическиймомент Mк и ток намагничивания I1х асинхронного двигателя, есличастоту f1 напряжения питания уменьшить в 2 раза при U1 = U1н?7. Почему регулирование частоты вращения асинхронных двигателей основного исполнения изменением напряжения питанияявляется неэффективным? Какие изменения конструкции асинхронных двигателей позволяют увеличить диапазон регулирования их частоты вращения этим способом?8. Как изменится критический момент Mк асинхронного двигателя при уменьшении напряжения питания U1 и f1 = f1н, при увеличении активного сопротивления ротора R2и  R2 и U1 = U1н и приувеличении частоты f1 по закону U1 / f1 = const?9. Назовите составляющие постоянных потерь мощностив асинхронном двигателе, физические причины их возникновенияи объясните метод их расчета.3510.

Как можно определить скольжение асинхронного двигателя, работающего с заданным моментом нагрузки Мс при пониженном напряжении питания, по его паспортным данным и параметрам схемы замещения?11. Определите кратность пускового тока асинхронного двигателя при соединении обмоток звездой, если известно: U1 = U1н == 220 В, I1н = 40 А, R1 = 0,25 Ом, X1 = 0,4 Ом, R2 = 0,3 Ом, X 2 == 0,47 Ом. При расчете пренебречь током намагничивания I1х.12.

При каких значениях скольжения момент и ток асинхронного двигателя достигают максимальных значений? От каких параметров двигателя и электрической сети они зависят?13. Почему при изменении нагрузки асинхронного двигателяс Мс = 0 до Мс = Мн увеличивается его коэффициент мощностиcos ?14. Как и почему изменяется ток холостого хода I1х асинхронного двигателя при увеличении воздушного зазора между статором и ротором?15.

Как изменятся критический момент Mк, критическоескольжение sк и пусковой ток I1п асинхронного двигателя, если приего ремонте сгоревшую обмотку статора перемотали без изменения числа ее витков проводом меньшего диаметра?16. Почему у асинхронных двигателей малой мощности прирегулировании частоты вращения по закону U1 / f1 = const с уменьшением частоты напряжения питания уменьшается критическиймомент?17. Как изменяется коэффициент мощности обмотки ротораcos 2 асинхронного двигателя средней мощности при изменениичастоты вращения в диапазоне n1 ≤ n2 ≤ n2н и n2к ≤ n2 ≤ 0, еслиX 2  2 R2 ?18. В чем заключается отличие механической характеристикиасинхронного двигателя при изменении напряжения питания отмеханической характеристики при изменении активного сопротивления цепи обмотки статора?19.

Почему при регулировании частоты вращения изменениемнапряжения питания используются асинхронные двигатели с повышенным активным сопротивлением обмотки ротора, а не асинхронные двигатели основного исполнения?3620. Как изменяется потребляемый асинхронным двигателемток при регулировании его частоты вращения изменением активного сопротивления цепи ротора, если Мс = const?21. Почему понижение напряжения питания асинхронногодвигателя, работающего с Мс < 0,6 Мн, позволяет повысить его коэффициент мощности cos ?22.

Определите переменные потери мощности в асинхронномдвигателе, если при Мс = 20 Н·м его частота вращения n2 == 1 425 мин–1, f1н = 50 Гц, а R1  R2 ?23. Какие потери мощности возникают в асинхронном двигателе при преобразовании в нем электрической энергии в механическую и как они зависят от его нагрузки?24. Почему в пусковом режиме коэффициент мощности cos асинхронных двигателей большой мощности меньше, чем у асинхронных двигателей малой мощности?25. Почему в режиме реального холостого хода скольжениеасинхронного двигателя не равно нулю и как его можно определить?37ЛитератураАлиев И.И.

Электротехнический справочник. М.: ИП Радиософт, 2010. 384 с.Асинхронные двигатели серии 4А: справочник / А.Э. Кравчик,М.М. Шлаф, В.М. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат,1982. 504 с.Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.СПб.: БХВ – Петербург, 2012. 592 с.ГОСТ Р МЭК 60034-2-1–2009. Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключениеммашин для подвижного состава). Введ.

2011-01-01. М.: Стандартинформ, 2011. 58 с.Дьяконов В.П. Mathcad 11/12/13 в математике. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. 958 с.Дюбей Гопал К. Основные принципы устройства электроприводов. М.: Техносфера, 2009. 480 с.Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода.М.: Энергоатомиздат, 1992.

544 с.Пар И.Т., Захарова З.А. Энергосберегающие микропроцессорные регуляторы напряжения для асинхронного привода // Электротехническая промышленность. Сер. 08. Электропривод. 1990.Вып. 28. С. 1–44.Фираго Б.И., Павлячек Л.Б. Регулируемые электроприводы переменного тока.

Минск.: Техноперспектива, 2006. 363 с.384АА63В2УЗ4А71А2УЗ4А71B2УЗ4А80А2УЗ4А80В2УЗ4А90L2УЗ4А100S2УЗ4А100L2УЗ4А112М2УЗ4А132М2УЗ4А160S2УЗ4А160M2УЗ4А180S2УЗ4А180M2УЗ4А200M2УЗ4А200L2УЗ4А225M2УЗ4А250S2УЗ4А250M2УЗ12345678910111213141516171819220220220220220220220220220220220220220220220220220220220U1н,В50505050505050505050505050505050505050f1н,Гц0,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0Р2н,кВтн,%cos φнRх,Омn1 = 3 000 мин–1274073 0,86 21,1282077 0,87 15,32800 77,5 0,87 11,3287081 0,855,5287083 0,873,42870 84,5 0,882,62900 86,5 0,891,52900 87,5 0,911,02920 87,5 0,880,7293088 0,90 0,41294088 0,91 0,392940 88,5 0,92 0,312940 88,5 0,92 0,212945 90,5 0,90 0,15294590 0,89 0,074294591 0,90 0,07294591 0,92 0,057296091 0,89 0,032296092 0,90 0,026n2н,мин–142234325417012512496,581,155,744,531,729,319,815,314,113,214,87,657,05Xх,Ом21,515,611,65,63,42,61,51,10,70,420,400,310,210,150.0750,0710,0570,0330,027R1,Ом8,16,74,83,42,32,11,541,140,570,640,710,590,490,290,260,230,200,1250,104X1,ОмR2 ,Ом15,98,36,13,32,21,71,00,760,420,260,170,140,110,0710,0660,0530,0420,0240,021Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателейТип электродвигателяВариант13,8107,55,44,03,62,82,32,11,260,930,770,590,430,380,340,270,200,17X 2 ,ОмПриложениеТип электродвигателя4А280S2УЗ4А71А4УЗ4А71В4УЗ4А80А4УЗ4А80В4УЗ4А90L4УЗ4А100S4УЗ4А100L4УЗ4А112М4УЗ4А132S4УЗ4А132М4УЗ4А160S4УЗ4А160М4УЗ4А180S4УЗ4А180М4УЗ4А200М4УЗ4А200L4УЗ4А225М4УЗ4А250S4УЗВариант20212223242526272829303132333435363738220220220220220220220220220220220220220220220220220220220U1н,В50505050505050505050505050505050505050f1н,Гц0,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,0110,0Р2н,кВтн,%cos φнRх,Ом91 0,89 0,018n1 = 1 500 мин–11375 70,5 0,70 16,1137072 0,73 10,6141075 0,819,2141077 0,837,1142080 0,834,1142582 0,832,5142584 0,841,41445 85,5 0,851,21455 87,5 0,86 0,681455 87,5 0,87 0,421465 86,5 0,88 0,341465 89,5 0,88 0,26147090 0,90 0,22147091 0,89 0,13147591 0,90 0,12147592 0,90 0,0891480 92,5 0,90 0,058148093 0,90 0,0412940n2н,мин–1219160,8142,3122,295,37563,455,244,933,030,127,121,815,614,412,59,47,34,15Xх,Ом16,911,29,67,44,32,571,461,230,70,430,350,260,220,130,130,0910,0590,0420,018R1,Ом11,28,66,254,83,32,62,01,51,240,850,630,530,430,340,280,220,190,140,093X1,Ом14,311,25,44,22,61,81,40,790,50,320,180,150,110,0710,0580,04500330,0230,014R2 ,Ом26,120,39,67,45,74,33,62,51,91,30,960,800,640,470,450,140,310,230,13X 2 ,ОмПродолжение таблицы4А250М4УЗ4А280S4УЗ4А71В6УЗ4А80А6УЗ4А80В6УЗ4А90L6УЗ4А100L6УЗ4А112МА6УЗ4А112МВ6УЗ4А132МВ6УЗ4А132М6УЗ4А160S6УЗ4А160М6УЗ4А180М6УЗ4А200M6УЗ4А200L6УЗ4А225M6УЗ4А250S6УЗ4А250M6УЗ4А280S6УЗ4А280M6УЗ4А315S6УЗ39404142434445464748495051525354555657585960220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220505050505050505050505050505050505050505050500,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,090,0110,08909009109309459509459659659709759759759809809859859809809801480147093 0,91 0,03292,5 0,90 0,025n1 = 1 000 мин–167,5 0,71 18,969 0,74 14,774 0,748,275 0,745,681 0,733,381 0,762,482 0,811,885 0,801,285,5 0,81 0,7886 0,86 0,6987,5 0,87 0,4488 0,87 0,3290 0,90 0,2690,5 0,90 0,18910890,1391,5 0,89 0,09591,5 0,89 0,07192 0,89 0,04992,5 0,89 0,03993 0,90 0,028190159123102,378,258,749,935,429,030,322,818,122,515,012,110,27,56,14.84,36,95,520,215,88,75,93,52,51,861,20,800,710,460,340,270,180,130,100,070,0510,0400,0280,0330,02513,911,97,95,94,32,21,81,30,941,10,740,660,590,470,320,240,180,190,150,110,130,1319,011,97,94,72,61,91,50,740,530,290,210,160,130,0860,0600,0390,0300,0330,0250,0200,0190,02121,519,813,710,28,23,02,651,981,471,461,180,780,750,510,410,370,280,210,160,130,160,18Тип электродвигателя4А80В8УЗ4А90LА8УЗ4А90LВ8УЗ4А100L8УЗ4А112МА8УЗ4А112МВ8УЗ4А132S8УЗ4А132М8УЗ4А160S8УЗ4А160М8УЗ4А180М8УЗ4А200М8УЗ4А200L8УЗ4А225М8УЗ4А250S8УЗ4А250S8УЗ4А280S8УЗ4А280M8УЗ4А315S8УЗ4А315M8УЗВариант6162636465666768697071727374757677787980220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220U1н,В5050505050505050505050505050505050505050f1н,Гц0,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,0Р2н,кВт675695690700700700720712730730730735730735740740735735735735n2н,мин–1cos φнn1 = 750 мин–164 0,6568 0,6270 0,6874 0,6576,5 0,7179,5 0,7483 0,7083 0,7486 0,7587 0.7587 0,8288 0,8488,5 0,8490,5 0,8190 0,8391 0,8492 0,8492,5 0,8593 0,8593 0,85н,%16,810,37,44,73,12,11,41,10,880,540,420,320,290,150,0480,0720,0680,0410,0280,023Rх,Ом158,6117,296,676,657,448,535,730,926,618,317,415,815,98,68,55,45,34,13,52,6Xх,Ом18,711,48,25,13,32,31,41,10,940,570,440,330,300,160,0500,0750,0710,0430,0290,024R1,Ом17,612,29,47,43,93,12,11,81,71,10,900,750,690,430,320,200,250,180,140,1016,59,06,94,33,02,41,20,990,40,270,210,150,140,0780,0500,0320,0450,0320,0240,020R2 ,Ом31,823,718,914,96,14,83,63,12,251,551,171,040,880,600,530,340,290,200,170,13X 2 ,ОмОкончание таблицыX1,ОмОглавлениеПредисловие ..............................................................................................1.