Розрахунок механічних характеристик асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором

Огляд способів побудови природної механічної характеристики асинхронного електродвигуна. Визначення значення зовнішніх опорів у колі статора, необхідних для знижки пускового моменту в два рази, точки спільної роботи електродвигуна й відцентрового насосу.

Рубрика Производство и технологии
Вид практическая работа
Язык украинский
Дата добавления 20.03.2012
Размер файла 4,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Практичне заняття №1.

Розрахунок механічних характеристик асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором

Мета

розширити та поглибити теоретичні знання про електродвигунові виконавчі механізми;

отримати практичні навички побудови механічних характеристик асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором.

Теоретичні зведення

Механічною характеристикою електродвигуна називають залежність обертаючого моменту на його валу від кутової швидкості обертання його вала, тобто

або

де ковзання; синхронна швидкість; кутова швидкість обертання ротора.

Рис. 1. Типові механічні характеристики електродвигунів: 1 - синхронного; 2 - постійного струму паралельного збудження; 3 - постійного струму послідовного збудження; 4 - асинхронного

Механічні характеристики розділяють на природні та штучні.

Природна характеристика відповідає номінальним параметрам мережі живлення, нормальної схемі включення і відсутності додаткових опорів в колах обмоток ротора або статора електродвигуна.

Штучна характеристика відповідає режимам, коли параметри мережі живлення (напруга, частота) відрізняються від номінальних, змінена схема включення обмоток або у кола обмоток ротора або статора введені додаткові опори.

Штучні характеристики застосовуються в тому випадку, коли природні характеристики не можуть задовольнити вимогам робочої машини, при регулюванні швидкості, в періоди пуску і гальмування двигуна.

а б

Рис. 2. Типові механічні характеристики деяких робочих механізмів

а - моменту опору і б - потужності від кутової швидкості; 1 - підйомні лебідки та крани, стрічні транспортери, конвеєри з постійним навантаженням й механізми, у яких основним моментом опору є момент зусиль тертя; 2 - генератор постійного струму незалежного збудження, що працює на постійне зовнішнє навантаження; 3 - вентилятори, відцентрові насоси, сепаратори, гребні гвинти, молотарці барабани і ін.;

Способи побудови природної механічної характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкнутим ротором

Перший спосіб. В загальному випадку побудову природної механічної характеристики можна виконати, скористувавшись точною формулою

(1)

або

(2)

де

активний опір ротора в загальмованому стані;

реактивний опір статора;

реактивний опір ротору;

активний опір статора.

Другий спосіб. Якщо дані, необхідні для визначення критичного ковзання

відсутні, то вхідні в вираз (1) величини а і SКР можуть бути отримані за допомогою каталожних даних SКР, mПУСК і mМАКС для цих ЕД. Для цього рівняння (1) стосовно до номінального ( і пусковому ( режимам можна записати у вигляді

(3)

і

(4)

Розв'язуючи (4) відносно величини знайдемо

(5)

Підставляючи значення в рівняння (3) і (4) і розв'язуючи їх спільно відносно критичного ковзання , знайдемо

(6)

де

(7)

Підставляючи отримані значення для величин і в формулу (2), можна побудувати природну механічну характеристику для короткозамкнутих ЕД на основі паспортних даних.

Рис. 1. Принципова електрична схема автоматичного управління асинхронним електродвигуном з короткозамкнутим ротором: а - силові коло; б - ланцюг управління

Завдання на практичне заняття

1. Визначити значення зовнішніх опорів у колі статора, необхідні для знижки пускового моменту в два рази, тобто до

2. Розрахувати й побудувати природну механічну характеристику двигуна.

3. Розрахувати й побудувати штучну механічну характеристику при симетричному зовнішньому активному опорі у колі статора.

4. Розрахувати й побудувати механічну характеристику насоса в координатах обертаючого моменту двигуна.

5. Визначити точку спільної роботи (точка А на графіку) електродвигуна й відцентрового насосу.

Приклад виконання практичного заняття

Вихідні дані: Асинхронний електродвигун з короткозамкнутим ротором типа МТК-51-8 потужністю ; ; ; ; ; ; ; . З'єднання обмоток статора у «зірку». Пуск здійснюється при зовнішньому активному опорі (рис. 2, а).

Рис. 2. Включення опорів в коло статора: а - активного опору; б - реактивного опору.

Двигун обертає відцентровий насос з моментом опору, рівним 0,9 номінального обертаючого моменту двигуна, тобто коефіцієнт

Насос пускається при відкритої задвижці і має початковий пусковой момент опору, рівний 30% момента насоса при номінальної швидкості обертання, тобто

Розв'язання

1. Визначаємо значення зовнішнього опору .

Потрібне відносне зниження пускового моменту на штучної характеристиці

звідки

Визначаємо опір при пуску () на природній характеристиці.

Повний короткого замикання () при з'єднанні обмоток статора у «зірку» визначаємо по формулі

Активний й індуктивний опори короткого замикання будуть визначені по формулі

і

де

Номінальний обертаючий момент ЕД достанемо за формулою

Пусковий обертаючий момент визначимо так

Приведений активний опір ротора достанемо по формулі

Активний опір обмотки статора визначимо по формулі

Тоді шукане значення зовнішнього опору в колі статора дістанемо за формулою

2. Розрахуємо і побудуємо природну механічну характеристику. Для цього використаємо формулу

(1)

Де критичне ковзання дістанемо по формулі

Величина визначається по формулі

Підставляючи отримані значення величин i в (1), отримаємо вираз для природної механічної характеристики

Задаючись значеннями ковзання від до отримаємо наступні значення обертаючого моменту на шукаємої природної характеристиці:

1,0

0,75

0,7

0,586

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,077

0

2,8

3,04

3,07

3,1

3,08

2,95

2,67

2,13

1,26

1,0

0

За цими даними побудуємо природну механічну характеристику (див. рис. 3)

Рис. 3. Механічні характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкнутим ротором

Розрахуємо й побудуємо штучну механічну характеристику при включенні в зовнішній ланцюг статора пускового активного опору rЗ = 0,47 Ом. Для цього скористаємося формулою (2)

МОБ.Ш = МОБ.МАКС.Ш. (2)

Величини МОБ.МАКС.Ш, SКР.Ш, aШ, яки входять до формули (2), визначимо за формулами:

МОБ.МАКС.Ш = МОБ.МАКС.П (3)

SКР.Ш = SКР.П (4)

aШ = aП (5)

По (3) у відносних одиницях одержимо

mМАКС.Ш = mМАКС.П

= 3,1

По (4) знайдемо

SКР.Ш = SКР.П

По (5) знайдемо

aШ = aП

Підставляючи визначені величини у вираз (2) у відносних одиницях одержимо

mОБ.Н.Ш = mОБ.МАКС.Ш

= 1,7

Задаючись значеннями ковзання від S = 1 до S = 0, одержимо наступні значення обертаючого моменту на штучній механічній характеристиці при включенні у зовнішнє коло статора пускового активного опору

S

1

0,85

0,75

0,6

0,43

0,3

0,2

0,1

0,08

0

mОБ.Н.Ш

1,4

1,51

1,58

1,65

1,7

1,64

1,47

1,04

0,87

0

Цю криву будуємо також на рис. 3.

Рис. 4.

асинхронний електродвигун статор насос

Розрахуємо й побудуємо механічну характеристику насоса в координатах обертаючого моменту двигуна. Для цього на графіку рис. 3.13 по кривій для початкового моменту опору mО.ПОЧ = 0,3 визначаємо значення моментів опору при різних значеннях ковзання S і затягаємо в таблицю:

S

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

mO

1,0

0,75

0,55

0,41

0,33

0,3

m?O

0,9

0,67

0,5

0,37

0,3

0,27

Множачи ці значення на коефіцієнт , одержуємо значення моменту двигуна й також затягаємо в таблицю.

За цими даними на рис. 3 в координатах двигуна будуємо криву моменту опору насоса залежно від ковзання.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Розрахунок механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи електродвигуна. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв. Визначення часу нагрівання електродвигуна. Визначення потужності і вибір типу електродвигуна.

    контрольная работа [43,8 K], добавлен 17.03.2015

  • Побудова механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи та потужності електродвигуна. Розрахунок тривалості пуску та часу нагрівання електродвигуна. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв. Заходи з охорони праці.

    курсовая работа [95,5 K], добавлен 28.10.2014

  • Визначення потужності привідного асинхронного двигуна з фазним ротором. Побудова природної механічної характеристики двигуна. Розрахунок залежностей швидкості, моменту, струму ротора від часу. Розробка схеми керування двигуном з застосуванням контролера.

    курсовая работа [899,0 K], добавлен 25.11.2014

  • Призначення та будова вентилятора, вимоги до його електроприводу. Визначення потужності і вибір електродвигуна, побудова механічної характеристики, розрахунок характеристик статичного моменту опору. Принципова схема установки, заходи по енергозбереженню.

    практическая работа [362,5 K], добавлен 07.03.2010

  • Опис роботи функціональної та кінематичної схеми установки. Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини, електродвигуна та його механічної характеристики. Визначення потужності, споживаної електродвигуном. Вибір пристрою керування.

    курсовая работа [270,8 K], добавлен 18.07.2011

  • Розрахунок розмірів пазів та провідників обмоток статора. Розрахунок довжини статора і ротора. Коефіцієнт насичення і намагнічуючий струм. Параметри обмоток двигуна. Основні магнітні втрати у спинці статора. Робочі характеристики асинхронного двигуна.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 12.10.2011

  • Розрахунок компонентів приводу механізму зміни вильоту стріли: необхідних зусиль, потужності. Обґрунтування двигуна, розрахунок його механічних характеристик. Вибір пускорегулювальних опорів. Визначення компонентів приводу механізму підйому вантажу.

    курсовая работа [146,0 K], добавлен 16.06.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.