ргр2 эльмаш (852573), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Между сердечниками статора и ротора имеется воздушный зазор, который выполняется как можно меньшего размера для уменьшения магнитногосопротивления на пути основного магнитного потока и соответственно для уменьшения тока холостого хода двигателя. Катушкистаторной обмотки размещают равномерно по окружности статора. Обмотки фаз статора AX, BY, CZ соединяют по схеме «звезда»или «треугольник» и подключают к трехфазной сети.При включении обмотки статора в сеть трехфазного тока создается вращающееся магнитное поле, частота вращения которого определяется по формулеn1 = 60 f / p.10Вращающееся магнитное поле, пересекая обмотки статора иротора, наводит в них ЭДС.
При этом ЭДС в обмотке статора является ЭДС самоиндукции и уравновешивает большую часть приложенного напряжения, тем самым ограничивая значение токовв обмотке статора. В обмотке ротора под действием ЭДС взаимной индукции начинает протекать ток, поскольку обмотка ротора замкнута накоротко. На рис. 1.6, а показано согласно правилуправой руки направление ЭДС, индуцированной в проводникахротора при вращении магнитного потока Ф по часовой стрелке,проводники ротора перемещаются относительно потока Ф против часовой стрелки. Активная составляющая тока ротора совпадает по фазе с индуцированной ЭДС, поэтому условные обозначения (крестики и точки) на рис.
1.6 показывают одновременнои направление активной составляющей тока.аФб~U1n1 >n2CBABBZFрезAn2YXМэмXFрезI1E1AZYCМэмCn2Рис. 1.6. Электромагнитная схема асинхронной машины, направлениятоков и электромагнитного момента при работе в двигательном режимеНа проводники с током, расположенные в магнитном поле,действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки.
Суммарное усилие Fрез, приложенноеко всем проводникам ротора, образует электромагнитный моментМэ.м, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем. Еслиэтот момент достаточно велик, то ротор приходит во вращение,частота его вращения n2 возрастает до значения n2, соответству11ет равенству электромагнитного момента и момента тормозного,создаваемого приводимым во вращение механизмом и внутренними силами трения асинхронного двигателя.Относительную разность частот вращения магнитного поля иротора называют скольжениемs = (n1 – n2) / n1.Очевидно, что в двигательном режиме 1 ³ s > 0.При пуске n2 = 0, s = 1.
При увеличении n2 скольжение уменьшается.В конце пуска величина частоты вращения n2 и скольжения sзависит от величины нагрузки на валу. Если двигатель запускается на холостом ходу, то частота вращения в конце пуска n20 » n1,а скольжение s0 » 0. При увеличении нагрузки на валу двигателя ротор затормаживается, частота вращения n2 уменьшается, аскольжение s возрастает.
При номинальной нагрузке sн = 0,02–0,06, т. е. при переходе двигателя из режима холостого хода к режиму номинальной нагрузки уменьшение частоты вращения невелико и двигатель имеет жесткую скоростную характеристику.122. Расчетно-графическая работа2.1. Исходные данныеИсходные данные для расчета характеристик двигателя:P2н – номинальная мощность на валу двигателя, кВт;n1 – частота вращения магнитных полей статора и ротора,об/ мин;hн – коэффициент полезного действия двигателя в номинальном режиме;cos j1н – коэффициент мощности двигателя в номинальномрежиме;r1, x1 – активное и индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, о.е.;r2′, x2′ – активное и индуктивное сопротивление рассеяния приведенной обмотки ротора, о.е.;rm, xm – активное и индуктивное сопротивление намагничивающей ветви Т-образной схемы замещения двигателя, о.е.;r2в′ – активное сопротивление приведенной обмотки ротора сучетом вытеснения тока при частоте вращения ротора n2 = 0, о.е.;xk.вн – индуктивное сопротивление обмоток c учетом насыщения и вытеснения тока при частоте вращения ротора n2 = 0, о.е.;Uлн – номинальное линейное напряжение асинхронного двигателя.
В нечетных вариантах Uлн =380 В, а для четных – 600 В.Схема соединения обмотки статора – «звезда».Исходные данные для различных вариантов расчета приведены в табл. 2.1.При выполнении РГР «Асинхронные двигатели» необходимо:1. Рассчитать и построить рабочие характеристики трехфазного асинхронного двигателя (АД), т. е.
зависимость скольжения s,тока статора I1, приведенного тока ротора I 2′ , коэффициента полезного действия h и коэффициента мощности соs j1 от полезноймощности на валу Р2.2. Определить номинальные величины и кратность максимального момента.3. Рассчитать величину и кратность начального пускового токаи начального пускового момента.1314Вариант1234567891011121314151617181920212223Р2Н,кВт45,57,5111518,522304555759011045,57,5111518,522303745n1,об/мин75010001500300075010001500300075010001500300075010001500300075010001500300075010001500соs j10,7000,8000,850,90,8200,8700,90,90,8400,890,9000,90,8500,810,8500,880,7500,8700,880,9100,8100,8900,9hН0,8300,8500,8750,880,8700,8800,90,9050,9100,9150,9300,9200,9300,820,8550,8750,8700,8750,8950,8850,9050,9100,920,0640,0650,050,0560,0610,0540,0430,0380,0360,0340,0250,0340,0220,0780,0630,0490,0620,0480,0460,0570,030,0410,03r10,1000,0720,0830,060,1300,1100,0780,0720,0990,0810,0800,0770,1000,070,0780,0840,1300,1000,0830,0930,1140,1000,081x10,1100,140,2490,4570,1440,2180,3640,3490,1560,2810,3520,4940,1440,1080,2600,470,1200,3900,3920,3120,140,2780,438rm1,61,834,22,42,943,82,63,44,05,22,422,53,72,03,14,33,62,33,74,6xm0,0520,0380,0340,0240,0270,0240,0220,0180,0150,0140,0140,0150,0180,060,0390,0270,0280,0260,0230,0210,0230,0180,018r2вўИсходные данные для расчета характеристик асинхронного двигателя0,1520,1020,1230,1170,1540,1210,1150,1060,1580,1240,1060,1260,1110,1030,1230,1380,1600,1500,1250,1050,1540,1230,135x2′0,0510,0420,0390,0270,0490,0430,0330,0230,0330,0260,0260,0260,0280,0680,0450,0310,0370,0420,0360,0250,040,0330,033r2в′0,1600,1300,1440,1180,1990,1680,1460,1260,1670,1470,1450,1420,1570,1330,1400,1450,1690,1600,1360,1440,1760,1520,156xk.внТаблица 2.115Вариант2425262728293031323334353637383940414243444546474849Р2Н,кВт55759011045,57,5111518,52230374555759011045,57,5111518,53045n1,об/мин30005007501000150030007501000150030007501000150030006007501000150030007501000150030007501500600соs j10,920,760,8500,9000,840,9100,750,8600,8800,9200,840,90,9000,9000,790,850,8900,90,8900,7400,8100,870,9100,840,890,78hН0,910,9150,9300,9300,840,8750,860,8500,8850,8850,8850,9050,9100,9100,920,9250,9250,9250,8650,8300,8550,8750,8800,8850,910,9150,0380,0210,0220,0250,0690,0480,0470,0710,0460,0480,0410,0340,0380,0270,0210,0210,0290,0220,0520,0660,0580,0470,0510,050,0320,023r10,0910,1130,1100,1000,0770,0540,1310,1100,0850,0920,1340,1160,0850,0880,0950,1150,1100,1190,0550,1100,0700,0830,0920,1240,0670,114x10,6680,1490,1560,2920,1480,4000,160,2400,3200,4200,2820,3470,3520,4500,1480,1760,2630,4320,3200,1080,1680,3490,4200,160,3550,128rm5,62,52,63,92,43,122,83,54,53,13,73,84,12,52,93,54,92,81,82,03,24,02,63,92,2xm0,0190,0220,0180,0170,0520,0350,0320,0280,0240,0210,0310,0210,0170,0190,0210,0210,0180,0240,0350,0550,0380,030,0210,0260,020,021r2вў0,1160,1510,1200,1140,1310,1070,1580,1400,1250,1150,160,1220,1350,1260,1280,1190,1130,1530,0960,1700,1030,1240,1150,1460,1160,145x2′0,0280,040,0330,0400,0590,0370,0470,0420,0360,0290,0510,0380,0340,0300,0360,0380,0400,0450,0370,0550,0420,0370,0280,0450,030,041r2в′0,1390,1910,1660,1620,1430,1300,1820,1500,1440,1600,1970,1530,1540,1500,1770,1720,1790,1880,1200,1600,1310,1440,1600,1770,1270,19xk.внПродолжение табл.
2.12.2. Методические указания к расчетухарактеристик асинхронного двигателяВ изложенной ниже методике определения характеристикасинхронного двигателя используется аналитический метод,в котором формулы для расчета характеристик составлены на основе Т-образной электрической схемы замещения асинхронноймашины, приведенной на рис. 2.1.I1I2′rmx2′r2′sU фxmРис. 2.1. Т-образная электрическая схема замещенияасинхронного двигателя2.3. Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателяФормулы для расчета рабочих характеристик, составленныена основе схемы замещения (рис. 2.1), приведены в табл. 2.2. Прирасчетах нужно задаваться значениями скольжения примерно впределах (0,02 – 1,2) sн, где номинальное скольжение sн можнопредварительно определить графически по рис.
2.2, исходя из величины номинальной мощности двигателя. Достаточно произвести расчеты для пяти-шести значений скольжения, выбирая ихприблизительно через равные интервалы, как указано в табл. 2.2.Для одного скольжения s = sн необходимо привести полныйрасчет с формулами и подставленными в них числовыми значениями. Результаты расчета для всех значений скольжения необходимо привести в табл.
2.2.16s,%765432100,20,5125102050 100 200500Pн кВт1000Рис. 2.2. Приближенные зависимости sн = f (Pн)1,0250,8200,6s,%I1, AI2', Aηcos φηcos φI13I2 '152s0,4100,25001P2H24681012P2 кВт14Рис. 2.3. Рабочие характеристики асинхронного двигателя17Значения сопротивлений в задании приведены и рассчитываются в формулах пунктов 1–7 табл. 2.2 в относительных единицах. За базовое сопротивление принятоZБ = Uфн / I1н,где U фн = U лн / 3 (схема соединения обмотки статора – звезда),I1н = P2н / (3 ∙ Uфн ∙ hн ∙ cos j1н).Таблица 2.2Формулы для расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя№п/пРасчетные формулы1z 2′ 2 = (r2′ / s )2 + x2′ 22zm2 = rm2 + xm232z 22= [(rm + (r2′ / s )]2 + ( xm + x2′ )2 ]42r2m = [rm z 2′ 2 + (r2′ / s )zm2 ] / z 2252x2m = ( xm z 2′ 2 + x2′ zm2 ) / z 226z 2m = r22m + x22m7z ДВ = (r1 + r2m )2 + ( x1 + x2m )28I1 = Uфн/(zДВZБ), A9I 2′ = I 1z 2m / z 2′ , A1011cos j1 = (r1 + r2m)/zДВP1 = 3UфнI1cos j1, Вт12P2 = 3I 2′ 2r2′Z Б (1 − s )0, 99 / s, ВтЗначения скольжения0,02 sн 0,3 sн 0,6 sн 0,8 sн 1,0 sн 1,2 sн13 h = Р2 / Р1Примечания: 1.
Коэффициент 0,99 в формуле для расчета полезной мощности на валу Р2 учитывает наличие в двигателе механических потерь мощности DРмех.2. Добавочные потери мощности, которые принимаются пропорциональными квадрату тока статора, учтены соответствующим увеличением активногосопротивления обмотки статора.По полученным данным необходимо построить в одних осях рабочие характеристики двигателя, т. е. зависимости I1, I 2′ , h, cos j1, s18в функции от Р2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
