Расчет-характеристик-трехфазного-асинхронного-двигателя_ред (1065184), страница 4
Текст из файла (страница 4)
1.5× sнs=n 2 ( s) =M( s) = I1 ( s) = cosf ( s) = h ( s) =P2 ( s) =P1 ( s) =0.0070.0180.0290.0390.0500.0610.0710.0820.0930.1030.1140.12514891473145714411424.91408.91392.91376.91360.91344.91328.81312.80.260.620.961.281.581.872.132.392.622.843.053.243.358.4109.2156.1199.2238.6274.5307.1336.6363.2387.0408.297.9156.2212.7267.6320.6371.9421.4469.2515.1559.3601.8642.60.810.840.870.910.961.021.081.141.201.261.321.380.180.280.370.440.50.550.590.630.650.670.690.70.0340.3740.5140.5830.6210.6410.6510.6550.6540.6490.6430.6351.5h ( s) × 1cosf ( s) × 11n2 ( s) × 0.001I1 ( s) × 1.0P1 ( s) × 0.002 0.5M( s) × 0.20050100150200250300350400P2 ( s )335. Обоснование применения энергосберегающего регуляторанапряжения питания асинхронного двигателя2Mс := ku × M( sн) M := MсMс = 1.26M = 1.265.1.
Энергетические показатели асинхронного двигателяпри номинальном напряжении питанияU1 := U1нU1 = 220Скольжение асинхронного двигателя при М = Мсs := 0.00012ùùéé3× U1 × p × R'2êêús := root- M , sú2êêúùúéæR'2 ö2úêêê 2× p × f1 × s × ç R1 +ú sе := s÷ + ( X1 + X'2) ús øëëëèûûûI1хк :=U1I'2к ( s) :=Rx + j× XxI1к ( s) := I1хк + I'2к ( s)I1 ( s) := I1к ( s)cosf ( s) :=U1R'2 öæ+Rç 1÷ + j× ( X1 + X'2)sèøRe ( I1к ( s) )P1 ( s) := 3× U1 × I1 ( s) × cosf ( s)Pмех ( s) := 3× ( I'2к ( s)h ( s) :=) 2× R'2 ×1-ssI1 ( s)P2 ( s) := Pмех ( s) - DPмехP 2 ( s)P 1 ( s)I1н := I1 ( sн)Номинальный ток электровигателяПотребляемый из сети токРезультаты расчета:sе = 0.04I ( s) := I1 ( s)I1н = 1.18I1 ( s) = 0.91P1 ( s) = 263.45cosf ( s) = 0.44I ( s) = 0.91P2 ( s) = 152.692h ( s) = 0.58Пусковой ток и коэффициент мощности при пуске асинхронного двигателяs := 1 Iп ( s) := I1 ( s)Кратность пускового токаIп ( s) = 3.55ki :=I п ( s)I1нcosf ( s) = 0.65ki = 3.01345.2.
Энергетические показатели асинхронного двигателяпри пониженном напряжении питанияU1 := ku× U1нU1 = 154Скольжение асинхронного двигателя при М = Мсs := 0.00012ùùéé3× U1 × p × R'2êêús := root- M , sú2êêúùúéæR'2 ö2úêêê 2× p × f1 × s × ç R1 +ú÷ + ( X1 + X'2) ús øëëëèûûûI1хк :=U1I'2к ( s) :=Rx + j × XxI1к ( s) := I1хк + I'2к ( s)I1 ( s) := I1к ( s)U1R'2 öæç R1 +÷ + j × ( X1 + X'2)s øècosf ( s) :=P1 ( s) := 3× U1 × I1 ( s) × cosf ( s)Pмех ( s) := 3× ( I'2к ( s)h ( s) :=) 2 ×R'2×1-sssи := sRe ( I1к ( s) )I 1 ( s)P2 ( s) := Pмех ( s) - DPмехP2 ( s)P1 ( s)I ( s) := ku× I1 ( s)Потребляемый из сети токРезультаты расчета: sи = 0.09I1н = 1.18I1 ( s) = 0.83P1 ( s) = 246.675cosf ( s) = 0.65I ( s) = 0.58P2 ( s) = 142.557h ( s) = 0.58Пусковой ток и коэффициент мощности при пуске асинхронного двигателяs := 1 Iп ( s) := ku× I1 ( s)Кратность пускового токаIп ( s) = 1.74ki :=Iп ( s)I1нcosf ( s) = 0.65ki = 1.4735Контрольные вопросы и задачи1.
Определите частоту тока и индуктивное сопротивление ротора асинхронного двигателя в режиме работы, заданным точкой на кривой егомеханической характеристики.2. Каковы мощности потерь в обмотках статора и ротора асинхронногодвигателя в режиме работы, заданным точкой на кривой его механической характеристики?3. Определите по паспортным данным и параметрам схемы замещенияасинхронного двигателя коэффициент мощности цепи обмотки его ротора в номинальном, критическом и пусковом режимах.4.
Назовите причины, по которым для асинхронного двигателя при частотном регулировании нецелесообразно применение закона U = const взоне низких частот вращения.5. Почему при понижении напряжения сети у асинхронного двигателя,работающего с Мс = const, уменьшается КПД?6. Как изменятся синхронная частота вращения n1, критический моментMк и ток намагничивания I1х асинхронного двигателя, если частоту f1напряжения питания уменьшить в 2 раза при U1 = U1н?7. Почему регулирование частоты вращения асинхронных двигателей основного исполнения изменением напряжения питания является неэффективным? Какие изменения конструкции асинхронных двигателейпозволяют увеличить диапазон регулирования их частоты вращенияэтим способом?8.
Как изменится критический момент Mк асинхронного двигателя приуменьшении напряжения питания U1 и f1 = f1н, при увеличении активного сопротивления ротора R2и¢ > R2¢ и U1 = U1н и при увеличении частотыf1 по закону U1 / f1 = const?369. Назовите составляющие постоянных потерь мощности в асинхронномдвигателе, физические причины их возникновения и объясните методих расчета.10. Как можно определить скольжение асинхронного двигателя, работающего с заданным моментом нагрузки Мс при пониженном напряжениипитания, 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, X2¢ = 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 двигателяи электрической сети они зависят?13. Почему при изменении нагрузки асинхронного двигателя с Мс = 0 доМс = Мн увеличивается его cosj ?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, критическое скольжение sк ипусковой ток I1п асинхронного двигателя, если его ремонте сгоревшуюобмотку статора перемотали без изменения числа ее витков проводомменьшего диаметра?16. Почему у асинхронных двигателей малой мощности при регулировании частоты вращения по закону U1 / f1 = const с уменьшением частотынапряжения питания уменьшается критический момент?17. Как изменяется коэффициент мощности обмотки ротора cosj2 асинхронного двигателя средней мощности при изменении частоты вращения в диапазоне n1 ≤ n2 ≤ n2н и n2к ≤ n2 ≤ 0, если X2¢ ≈ 2R2¢?18. В чем заключается отличие механической характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения питания от механической ха37рактеристики при изменении активного сопротивления цепи обмоткистатора?19.
Почему при регулировании частоты вращения изменением напряженияпитания используются асинхронные двигатели с повышенным активным сопротивлением обмотки ротора, а не асинхронные двигатели основного исполнения?20. Как изменяется потребляемый асинхронным двигателем ток при регулировании его частоты вращения изменением активного сопротивленияцепи ротора, если Мс = const ?21. Почему понижение напряжения питания асинхронного двигателя, работающего с Мс < 0,6 Мн, позволяет повысить его cosj ?22.
Определите переменные потери мощности в асинхронном двигателе,если при Мс = 20 Н·м его частота вращения n2 = 1425 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 онизависят от его нагрузки?24. Почему в пусковом режиме cosj асинхронных двигателей большоймощности меньше, чем у асинхронных двигателей малой мощности?25. Почему в режиме реального холостого хода скольжение асинхронногодвигателя не равно нулю и как его можно определить?38Литература1.
Алиев И.И. Электротехнический справочник. – М:. ИП Радиософт, 2010.– 384 с.2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, М.М.Шлаф, В.М. Афонин, Е.А. Соболенская. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504с.3. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. – СПб.: БХВ– Петербург, 2012. – 592 с.4. ГОСТ Р МЭК 60034-2-1-2009. Машины электрические вращающиеся.Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава).
Введ. 2011-01-01. – М.: Стандартинформ, 2011. – 58 с.5. Дьяконов В.П. Mathcad 11/12/13 в математике. – М.: Горячая линия –Телеком, 2007. – 958 с.6. Дюбей Гопал К. Основные принципы устройства электроприводов. – М.:Техносфера, 2009. – 480 с.7. Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода. - М.:Энергоатомиздат, 1992. – 544 с.8.
Пар И.Т., Захарова З.А. Энергосберегающие микропроцессорные регуляторы напряжения для асинхронного привода // Электротехн. пром-сть.Сер. 08. Электропривод. 1990. Вып. 28. С. 1 – 44.9. Фираго Б.И., Павлячек Л.Б. Регулируемые электроприводы переменноготока. – Мн.: Техноперспектива, 2006. – 363 с.39-1Таблица 1Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателей (n1 = 3000 мин )Вариант11234567891011121314151617181920Тип электродвигателя24АА63В2УЗ4А71А2УЗ4А71B2УЗ4А80А2УЗ4А80В2УЗ4А90L2УЗ4А100S2УЗ4А100L2УЗ4А112М2УЗ4А132М2УЗ4А160S2УЗ4А160M2УЗ4А180S2УЗ4А180M2УЗ4А200M2УЗ4А200L2УЗ4А225M2УЗ4А250S2УЗ4А250M2УЗ4А280S2УЗU1н,В3220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220f1н,Гц45050505050505050505050505050505050505050Р2н,кВт50,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,0n2н,мин-1627402820280028702870287029002900292029302940294029402945294529452945296029602940hн, cosφн%78730,86770,8777,5 0,87810,85830,8784,5 0,8886,5 0,8987,5 0,9187,5 0,88880,90880,9188,5 0,9288,5 0,9290,5 0,90900,89910,90910,92910,89920,90910,89Rх,Ом921,115,311,35,53,42,61,51,00,70,410,390,310,210,150,0740,070,0570,0320,0260,018Xх,Ом1042234325417012512496,581,155,744,531,729,319,815,314,113,214,87,657,054,15R1,Ом1121,515,611,65,63,42,61,51,10,70,420,400,310,210,150.0750,0710,0570,0330,0270,018X1,Ом128,16,74,83,42,32,11,541,140,570,640,710,590,490,290,260,230,200,1250,1040,093R2¢,Ом1315,98,36,13,32,21,71,00,760,420,260,170,140,110,0710,0660,0530,0420,0240,0210,014X2¢,Ом1413,8107,55,44,03,62,82,32,11,260,930,770,590,430,380,340,270,200,170,1340Таблица 2Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателей (n1 = 1500 мин )-1Вариант12122232425262728293031323334353637383940Тип электродвигателя24А71А4УЗ4А71В4УЗ4А80А4УЗ4А80В4УЗ4А90L4УЗ4А100S4УЗ4А100L4УЗ4А112М4УЗ4А132S4УЗ4А132М4УЗ4А160S4УЗ4А160М4УЗ4А180S4УЗ4А180М4УЗ4А200М4УЗ4А200L4УЗ4А225М4УЗ4А250S4УЗ4А250М4УЗ4А280S4УЗU1н,В3220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220f1н,Гц45050505050505050505050505050505050505050Р2н,кВт50,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,0n2н,мин-1613751370141014101420142514251445145514551465146514701470147514751480148014801470hн, cosφн%7870,5 0,70720,73750,81770,83800,83820,83840,8485,5 0,8587,5 0,8687,5 0,8786,5 0,8889,5 0,88900,90910,89910,90920,9092,5 0,90930,90930,9192,5 0,90Rх,Ом916,110,69,27,14,12,51,41,20,680,420,340,260,220,130,120,0890,0580,0410,0320,025Xх,Ом10219160,8142,3122,295,37563,455,244,933,030,127,121,815,614,412,59,47,36,95,5R1,Ом1116,911,29,67,44,32,571,461,230,70,430,350,260,220,130,130,0910,0590,0420,0330,025X1,Ом1211,28,66,254,83,32,62,01,51,240,850,630,530,430,340,280,220,190,140,130,13R2¢,Ом1314,311,25,44,22,61,81,40,790,50,320,180,150,110,0710,0580,04500330,0230,0190,021X2¢,Ом1426,120,39,67,45,74,33,62,51,91,30,960,800,640,470,450,140,310,230,160,1841Таблица 3Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателей (n1 = 1000 мин )-1Вариант14142434445464748495051525354555657585960Тип электродвигателя24А71В6УЗ4А80А6УЗ4А80В6УЗ4А90L6УЗ4А100L6УЗ4А112МА6УЗ4А112МВ6УЗ4А132МВ6УЗ4А132М6УЗ4А160S6УЗ4А160М6УЗ4А180М6УЗ4А200M6УЗ4А200L6УЗ4А225M6УЗ4А250S6УЗ4А250M6УЗ4А280S6УЗ4А280M6УЗ4А315S6УЗU1н,В3220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220f1н,Гц45050505050505050505050505050505050505050Р2н,кВт50,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,0n2н,мин-16890900910930945950945965965970975975975980980985985980980980hн, cosφн%7867,5 0,71690,74740,74750,74810,73810,76820,81850,8085,5 0,81860,8687,5 0,87880,87900,9090,5 0,909108991,5 0,8991,5 0,89920,8992,5 0,89930,90Rх,Ом918,914,78,25,63,32,41,81,20,780,690,440,320,260,180,130,0950,0710,0490,0390,028Xх,Ом10190159123102,378,258,749,935,429,030,322,818,122,515,012,110,27,56,14.84,3R1,Ом1120,215,88,75,93,52,51,861,20,800,710,460,340,270,180,130,100,070,0510,0400,028X1,Ом1213,911,97,95,94,32,21,81,30,941,10,740,660,590,470,320,240,180,190,150,11R2¢,Ом1319,011,97,94,72,61,91,50,740,530,290,210,160,130,0860,0600,0390,0300,0330,0250,020X2¢,Ом1421,519,813,710,28,23,02,651,981,471,461,180,780,750,510,410,370,280,210,160,1342Таблица 4Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателей (n1 = 750 мин )-1Вариант16162636465666768697071727374757677787980Тип электродвигателя24А80В8УЗ4А90LА8УЗ4А90LВ8УЗ4А100L8УЗ4А112МА8УЗ4А112МВ8УЗ4А132S8УЗ4А132М8УЗ4А160S8УЗ4А160М8УЗ4А180М8УЗ4А200М8УЗ4А200L8УЗ4А225М8УЗ4А250S8УЗ4А250S8УЗ4А280S8УЗ4А280M8УЗ4А315S8УЗ4А315M8УЗU1н,В3220220220220220220220220220220220220220220220220220220220220f1н,Гц45050505050505050505050505050505050505050Р2н,кВт50,550,751,11,52,23,04,05,57,511,015,018,522,030,037,045,055,075,090,0110,0n2н,мин-16675695690700700700720712730730730735730735740740735735735735hн, cosφн%78640,65680,62700,68740,6576,5 0,7179,5 0,74830,70830,74860,75870.75870,82880,8488,5 0,8490,5 0,81900,83910,84920,8492,5 0,85930,85930,85Rх,Ом916,810,37,44,73,12,11,41,10,880,540,420,320,290,150,0480,0720,0680,0410,0280,023Xх,Ом10158,6117,296,676,657,448,535,730,926,618,317,415,815,98,68,55,45,34,13,52,6R1,Ом1118,711,48,25,13,32,31,41,10,940,570,440,330,300,160,0500,0750,0710,0430,0290,024X1,Ом1217,612,29,47,43,93,12,11,81,71,10,900,750,690,430,320,200,250,180,140,10R2¢,Ом1316,59,06,94,33,02,41,20,990,40,270,210,150,140,0780,0500,0320,0450,0320,0240,020X2¢,Ом1431,823,718,914,96,14,83,63,12,251,551,171,040,880,600,530,340,290,200,170,134344СодержаниеВведение…………………………………………………………………….3Порядок выполнения и оформления домашнего задания………….……4Содержание и данные для выполнения домашнего задания…………….5Основные теоретические положения и методические указанияк выполнению домашнего задания…………………………………….…1.
Устройство и схема замещения асинхронного двигателя………882. Естественные механические характеристикиасинхронного двигателя …………………………………………. 103. Искусственные механические характеристикиасинхронного двигателя …………………………………………134. Рабочие характеристики асинхронного двигателя ……………… 175. Обоснование применения энергосберегающего регуляторанапряжения питания асинхронного двигателя ………………22Пример расчета характеристик трехфазного асинхронного двигателяпри помощи математической системы Mathcad………………………27Контрольные вопросы и задачи …………………………………………… 29Литература …………………………………………………………………..
39Паспортные данные и параметры схемы замещенияасинхронных двигателей …………………………………………………… 4044.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
