- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Основные законы, преобразования и методы расчёта
- •1.3. Исходные данные для расчёта
- •2.1. Основные понятия, параметры и зависимости
- •3. РАСЧЁТ ТРЁХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
- •3.1. Основные понятия, параметры и зависимости
- •3.3. Исходные данные для расчёта
- •4.РАСЧЁТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ
- •4.1. Основные понятия, параметры и зависимости
- •4.3. Исходные данные для расчёта
- •5.1. Основные понятия, параметры и зависимости
- •5.3. Исходные данные для расчёта
- •6. РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ТРЁХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
- •6.1. Основные понятия, параметры и характеристики
- •6.3. Исходные данные для расчёта
- •7.1. Основные понятия, параметры и характеристики
- •7.3. Исходные данные для расчёта
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Библиографический список
1600 |
4 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
1 |
М |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
|
Р с. 6.6. Механ ческая характеристика n2 = f(M) АД АИР250М4 |
|||||||||
и |
|
|
|
|
|
||||
На представленных характеристиках М = f(S) и n2 = f(M) точка 1 |
|||||||||
с коорд |
натами S = 1, M = MП, n2 = 0 соответствует пуску двигателя, |
||||||||
точка 2 (S = SКР, M = MКР, n2 |
= n2кр) соответствует критическому ре- |
||||||||
жиму двигателя, точка 3 |
(S = SН, M = MН, n2 = n2н) соответствует но- |
||||||||
|
б |
M → 0, n2 → n1) соот- |
|||||||
минальному режиму |
ра оты и точка 4 |
(S → 0, |
|||||||
ветствует режиму идеального холостого хода. |
|
|
|
||||||
6. Жёсткость β рабочего участка характеристики n2 = f(M) опре- |
|||||||||
деляется по числовым значениям параметров M и n2 |
при изменении |
||||||||
|
|
А |
|
|
|||||
скольжения от 0 ≤ S |
≤ 0,03 (выбираем визуально прямолинейный уча- |
||||||||
сток от точки 4 с M → 0 до точки с n2 =1455 об/мин). |
|
|
|||||||
|
β = ∆M |
= |
4,58 −1086,87 = −24,13 Н·м/(об/мин). |
|
|||||
|
∆n |
|
1499,85 −1455 |
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
Д |
||||
|
|
|
|
|
|||||
Физический смысл данного коэффициента таков: чтобы снизить |
|||||||||
частоту вала двигателя на 1 об/мин, необходимо увеличить момент со- |
|||||||||
противления на валу на 24,13 Н·м. |
|
|
|
|
|||||
|
6.3. Исходные данные для расчёта |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
И |
|||
Электродвигатели АИР – унифицированная серия промышлен- |
|||||||||
ных трёхфазных асинхронных электродвигателей. Серия А |
Р охва- |
||||||||
тывает диапазон мощностей от 0,06 до 315 кВт со значениями высоты |
|||||||||
оси вращения от 50 до 355 мм и синхронными частотами вращения |
|||||||||
3000, 1500, 1000, 750 об/мин. |
|
|
|
|
|
122
Каждая модель АД серии АИР имеет цифробуквенный шифр, отражающий некоторые конструктивные и эксплуатационные параметры машины. Например, модель электродвигателя АИР355S4У3 имеет следующую расшифровку:
«А» – Асинхронный двигатель;
ГОСТ |
|
«И» – Интерэлектро – международная организация; |
|
«Р» – привязка мощностей к установочным размерам в соответ- |
|
ствии с |
Р 51689; |
«355» – высота оси вращения (габарит) в мм; |
«S» – установочный размер по длине станины («S» – малый, «M» – средн й, «L» – большой) или вместо длины станины – длина сер-
по возрастан ю («А», «В», «С»); «4» – ч сло магн тных полюсов;
«У3» – кл мат ческое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
В табл. 6.1 пр ведены варианты исходных данных в виде моделей |
|
дечника |
|
асинхронных дв гателей серии ИР со следующими параметрами: |
|
• |
с нхронная частота вращения n1; |
• |
номинальная мощность на валу P2Н; |
• |
номинальная частота вращения n2н; |
• |
б |
номинальный КПД ηн; |
|
• |
номинальный коэффициент мощности cosφ1н; |
• |
коэффициент пуска по току I1П/I1Н; |
• |
кратность пускового момента MП/MН; |
• |
А |
коэффициент перегрузки по моменту λ = MКР/MН. |
|
Линейное напряжение питающей сети U1Л имеет действующее |
|
значение 380 В. |
|
Согласно примеру расчёта асинхронного двигателя для своего |
|
варианта исходных данных необходимоД: |
|
1) |
определить суммарные потери мощности в двигателе при |
номинальной нагрузке ΣРН; |
|
2) |
рассчитать номинальный и пусковой токи двигателя I1Н и I1П; |
3) |
рассчитать электромагнитные моменты для пускового, но- |
минального и критического режима работы двигателяИMП, MН и MКР; |
|
4) |
определить пониженный пусковой момент и возможность |
запуска двигателя при снижении напряжения сети на 15%; |
|
5) |
рассчитать и построить механические характеристики двига- |
теля М = f(S) и n2 = f(M). |
|
6) |
по полученной характеристике n2 = f(M) определить рабочий |
участок характеристики и его жёсткость β.
123
Таблица 6.1
Модели и параметры электродвигателей серии АИР
|
Вар. |
Модель |
|
Р2Н, кВт |
n2н, об/мин |
|
ηн, % |
|
cosφ1н |
|
I1П/I1Н |
MП/MН |
λ |
|
|
|
Синхронная частота вращения n1 = 3000 об/мин |
|
|
|
|||||||||
|
1 |
АИР56А2 |
|
0,18 |
2730 |
|
65,0 |
|
0,80 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
24 |
СибАДИАИР63 4 0,25 1320 65,0 0,67 5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|||||||||
|
2 |
АИР56В2 |
0,25 |
2700 |
66,0 |
0,80 |
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
||||
|
3 |
АИР63А2 |
|
0,37 |
2730 |
|
72,0 |
|
0,80 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
4 |
АИР63В2 |
|
0,55 |
2730 |
|
75,0 |
|
0,80 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
5 |
АИР71А2 |
|
0,75 |
2820 |
|
79,0 |
|
0,80 |
|
6,0 |
2,6 |
2,7 |
|
|
6 |
АИР71В2 |
|
1,1 |
2800 |
|
79,5 |
|
0,80 |
|
6,0 |
2,2 |
2,4 |
|
|
7 |
АИР80А2 |
|
1,5 |
2880 |
|
82,0 |
|
0,90 |
|
6,5 |
2,2 |
2,6 |
|
|
8 |
АИР80В2 |
|
2,2 |
2860 |
|
83,0 |
|
0,90 |
|
6,4 |
2,1 |
2,6 |
|
|
9 |
АИР90L2 |
|
3,0 |
2860 |
|
83,5 |
|
0,90 |
|
7,0 |
2,3 |
2,6 |
|
|
10 |
АИР100S2 |
|
4,0 |
2850 |
|
87,0 |
|
0,90 |
|
7,5 |
2,0 |
2,4 |
|
|
11 |
АИР100L2 |
|
5,5 |
2850 |
|
88,0 |
|
0,90 |
|
7,5 |
2,1 |
2,4 |
|
|
12 |
АИР112М2 |
|
7,5 |
2900 |
|
87,5 |
|
0,90 |
|
7,5 |
2,0 |
2,2 |
|
|
13 |
АИР132М2 |
|
11 |
2910 |
|
87,5 |
|
0,90 |
|
7,5 |
1,6 |
2,2 |
|
|
14 |
АИР160S2 |
|
15 |
2920 |
|
90,5 |
|
0,90 |
|
7,0 |
2,1 |
3,0 |
|
|
15 |
АИР160М2 |
|
18,5 |
2920 |
|
91,0 |
|
0,90 |
|
7,0 |
2,2 |
3,0 |
|
|
16 |
АИР180S2 |
|
22 |
2930 |
|
90,5 |
|
0,90 |
|
7,0 |
2,2 |
2,9 |
|
|
17 |
АИР180М2 |
|
30 |
2930 |
|
92,0 |
|
0,90 |
|
7,0 |
2,4 |
2,9 |
|
|
18 |
АИР250S2 |
|
75 |
2975 |
|
93,0 |
|
0,91 |
|
7,0 |
2,0 |
2,3 |
|
|
19 |
АИР280M2 |
|
132 |
2975 |
|
94,0 |
|
0,90 |
|
8,5 |
1,8 |
2,2 |
|
|
20 |
АИР315S2 |
|
160 |
2975 |
|
94,5 |
|
0,92 |
|
7,2 |
1,8 |
2,2 |
|
|
21 |
АИР355M2 |
|
315 |
2980 |
|
95,6 |
|
0,92 |
|
7,1 |
1,6 |
2,2 |
|
|
|
Синхронная частота вращения n1 = 1500 об/мин |
|
|
|
|||||||||
|
22 |
АИР56 4 |
|
0,12 |
1350 |
|
58,0 |
|
0,66 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
23 |
АИР56В4 |
|
0,18 |
1350 |
|
60,0 |
|
0,68 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
АИР63В4 |
|
0,37 |
1320 |
|
68,0 |
|
0,7 |
|
5,0 |
2,2 |
2,2 |
|
|
26 |
АИР71А4 |
|
0,55 |
1360 |
|
71,0 |
|
0,71 |
|
5,0 |
2,3 |
2,4 |
|
|
27 |
АИР71В4 |
|
0,75 |
1350 |
|
72,0 |
|
0,75 |
|
5,0 |
2,5 |
2,6 |
|
|
28 |
АИР80А4 |
|
1,1 |
1420 |
|
76,5 |
|
0,77 |
|
5,0 |
2,2 |
2,4 |
|
|
29 |
АИР80В4 |
|
1,5 |
1410 |
|
78,5 |
|
0,8 |
|
5,3 |
2,2 |
2,4 |
|
|
30 |
АИР90L4 |
|
2,2 |
1430 |
|
80,0 |
|
0,79 |
|
6,0 |
2,0 |
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
124
|
Вар. |
|
Модель |
|
Р2Н, кВт |
n2н, об/мин |
|
ηн, % |
|
cosφ1н |
|
I1П/I1Н |
|
MП/MН |
|
λ |
|
|
31 |
|
АИР100S4 |
|
3,0 |
1410 |
|
82,0 |
|
0,82 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,2 |
|
|
32 |
|
АИР100L4 |
|
4,0 |
1410 |
|
85,0 |
|
0,84 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,4 |
|
|
33 |
|
АИР112М4 |
|
5,5 |
1430 |
|
85,5 |
|
0,86 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,5 |
|
|
34 |
|
АИР132S4 |
|
7,5 |
1440 |
|
86,0 |
|
0,83 |
|
7,5 |
|
2,0 |
|
2,5 |
|
|
35 |
|
АИР132М4 |
|
11 |
1450 |
|
87,5 |
|
0,79 |
|
7,5 |
|
2,0 |
|
2,9 |
|
|
36 |
|
АИР160S4 |
|
15 |
1460 |
|
89,5 |
|
0,86 |
|
6,5 |
|
2,0 |
|
2,7 |
|
|
37 |
|
АИР160М4 |
|
18,5 |
1460 |
|
90,0 |
|
0,86 |
|
6,5 |
|
2,0 |
|
2,7 |
|
|
38 |
|
АИР180S4 |
|
22 |
1460 |
|
91,0 |
|
0,86 |
|
6,8 |
|
2,0 |
|
2,5 |
|
|
39 |
|
АИР180М4 |
|
30 |
1460 |
|
91,5 |
|
0,85 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,5 |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
40 |
|
АИР250S4 |
|
75 |
1480 |
|
94,0 |
|
0,88 |
|
6,8 |
|
2,2 |
|
2,3 |
|
|
41 |
|
АИР280M4 |
|
132 |
1480 |
|
95,5 |
|
0,88 |
|
6,5 |
|
2,1 |
|
2,2 |
|
|
42 |
|
АИР315S4 |
|
160 |
1485 |
|
95,3 |
|
0,89 |
|
6,2 |
|
1,9 |
|
2,2 |
|
|
43 |
|
АИР355M4 |
|
315 |
1490 |
|
95,0 |
|
0,90 |
|
6,9 |
|
2,1 |
|
2,2 |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
С нхронная частота вращения n1 |
= 1000 об/мин |
|
|
|
|
|
||||||||
|
44 |
|
АИР63А6 |
|
0,18 |
860 |
|
56,0 |
|
0,62 |
|
4,0 |
|
2,2 |
|
2,2 |
|
|
45 |
|
АИР63В6 |
|
0,25 |
860 |
|
59,0 |
|
0,62 |
|
4,0 |
|
2,2 |
|
2,2 |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46 |
|
АИР71А6 |
|
0,37 |
900 |
|
65,0 |
|
0,63 |
|
4,5 |
|
2,1 |
|
2,2 |
|
|
47 |
|
АИР71В6 |
|
0,55 |
920 |
|
69,0 |
|
0,68 |
|
4,5 |
|
1,9 |
|
2,2 |
|
|
48 |
|
АИР80А6 |
|
0,75 |
920 |
|
71,0 |
|
0,71 |
|
4,0 |
|
2,1 |
|
2,2 |
|
|
49 |
|
АИР80В6 |
|
1,1 |
920 |
|
75,0 |
|
0,71 |
|
4,5 |
|
2,2 |
|
2,3 |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
50 |
|
АИР90L6 |
|
1,5 |
940 |
|
76,0 |
|
0,70 |
|
5,0 |
|
2,0 |
|
2,3 |
|
|
51 |
|
АИР100S6 |
|
1,12 |
940 |
|
72,0 |
|
0,70 |
|
4,0 |
|
1,8 |
|
2,0 |
|
|
52 |
|
АИР100L6 |
|
2,2 |
940 |
|
81,5 |
|
0,74 |
|
6,0 |
|
1,9 |
|
2,2 |
|
|
53 |
|
АИР112МА6 |
|
3,0 |
950 |
|
81,0 |
|
0,76 |
|
6,0 |
|
2,0 |
|
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
||||
|
54 |
|
АИР112МВ6 |
|
4,0 |
950 |
|
82,0 |
|
0,81 |
|
6,0 |
|
2,0 |
|
2,2 |
|
|
55 |
|
АИР132S6 |
|
5,5 |
960 |
|
85,0 |
|
0,80 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,2 |
|
|
56 |
|
АИР132М6 |
|
7,5 |
950 |
|
85,0 |
|
0,79 |
|
7,0 |
|
2,0 |
|
2,2 |
|
|
57 |
|
АИР160S6 |
|
11 |
970 |
|
87,5 |
|
0,81 |
|
6,5 |
|
1,9 |
|
2,6 |
|
|
58 |
|
АИР160М6 |
|
15 |
970 |
|
88,0 |
|
0,84 |
|
6,5 |
|
2,0 |
|
2,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||
|
59 |
|
АИР180М6 |
|
18,5 |
980 |
|
89,5 |
|
0,86 |
|
6,5 |
|
2,0 |
|
2,7 |
|
|
60 |
|
АИР250S6 |
|
45 |
980 |
|
92,5 |
|
0,85 |
|
7,0 |
|
1,9 |
|
2,0 |
|
|
61 |
|
АИР280M6 |
|
90 |
985 |
|
94,5 |
|
0,86 |
|
6,5 |
|
2,0 |
|
2,0 |
|
|
62 |
|
АИР315S6 |
|
110 |
990 |
|
94,8 |
|
0,88 |
|
6,9 |
|
1,8 |
|
2,6 |
|
|
63 |
|
АИР355M6 |
|
200 |
990 |
|
95,0 |
|
0,88 |
|
6,7 |
|
1,9 |
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125
|
Вар. |
|
Модель |
|
Р2Н, кВт |
n2н, об/мин |
ηн, % |
cosφ1н |
I1П/I1Н |
MП/MН |
λ |
|
|
|
Синхронная частота вращения n1 = 750 об/мин |
|
|
||||||
|
64 |
|
АИР71В8 |
|
0,25 |
680 |
58,0 |
0,60 |
4,0 |
1,6 |
1,9 |
|
65 |
|
АИР80А8 |
|
0,37 |
680 |
58,0 |
0,59 |
3,5 |
2,0 |
2,3 |
|
66 |
|
АИР80В8 |
|
0,55 |
680 |
58,0 |
0,60 |
3,5 |
2,0 |
2,1 |
|
67 |
|
АИР90LА8 |
|
0,75 |
700 |
70,0 |
0,71 |
4,0 |
1,5 |
2,0 |
|
68 |
|
АИР90LВ8 |
|
1,1 |
710 |
74,0 |
0,72 |
4,5 |
1,5 |
2,2 |
|
69 |
|
АИР100L8 |
|
1,5 |
710 |
76,0 |
0,75 |
3,7 |
1,6 |
2,0 |
|
70 |
|
АИР112МА8 |
|
2,2 |
700 |
76,5 |
0,71 |
6,0 |
1,8 |
2,2 |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
||
|
71 |
|
АИР112МВ8 |
|
3,0 |
700 |
79,0 |
0,74 |
6,0 |
1,8 |
2,2 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
72 |
|
АИР132S8 |
|
4,0 |
700 |
83,0 |
0,70 |
6,0 |
1,8 |
2,2 |
|
73 |
|
АИР132М8 |
|
5,5 |
700 |
83,0 |
0,74 |
6,0 |
1,8 |
2,2 |
|
74 |
|
АИР160S8 |
|
7,5 |
720 |
86,0 |
0,72 |
5,5 |
1,7 |
2,3 |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
АИР160М8 |
|
11 |
720 |
87,0 |
0,73 |
5,5 |
1,7 |
2,3 |
|
76 |
|
АИР180М8 |
|
15 |
730 |
88,0 |
0,74 |
5,5 |
1,8 |
2,4 |
|
77 |
|
АИР250S8 |
|
37 |
740 |
92,5 |
0,78 |
6,6 |
1,9 |
2,0 |
|
78 |
|
АИР280M8 |
|
76 |
740 |
93,8 |
0,84 |
6,0 |
1,8 |
2,0 |
|
79 |
|
АИР315S8 |
|
90 |
740 |
94,5 |
0,85 |
6,0 |
1,4 |
2,1 |
|
80 |
|
АИР355M8 |
|
160 |
740 |
94,0 |
0,82 |
6,4 |
1,8 |
2,0 |
|
|
Контрольные вопросы и задания |
|
1. |
Что называетсяАасинхронной электрической машиной? |
||
2. |
Какова область применения асинхронных двигателей? |
||
3. |
Опишите конструкцию статора трёхфазного асинхронного |
||
двигателя. |
|
|
|
4. |
В чём особенности конструкции короткозамкнутого ротора |
||
|
|
Д |
|
трёхфазного асинхронного двигателя? |
|
||
5. |
Опишите режимы работы трёхфазной асинхронной машины. |
||
6. |
Что такое скольжение асинхронного двигателя? |
||
7. |
Опишите принцип действия трёхфазного асинхронного дви- |
||
гателя. |
|
|
И |
8. |
Чем определяется число пар полюсов магнитного поля статора? |
||
9. |
Как определяется синхронная частота вращения двигателя? |
||
10. |
Что представляет собой величина суммарных потерь мощно- |
сти асинхронного двигателя?
11. Опишите рабочие характеристики асинхронного двигателя.
126
12. |
Какие зависимости являются механическими характеристи- |
ками асинхронного двигателя и как их построить? |
|
13. |
По каким формулам рассчитываются и строятся механиче- |
ские характеристики асинхронного двигателя? |
|
14. |
Как определяются коэффициент перегрузки по моменту и |
С |
|
коэффициент пуска по моменту? |
|
15. |
Как определяется жёсткость механической характеристики? |
16. |
В чем ф з ческий смысл жёсткости механической характе- |
ристик ?
нагрузки17. Как зменяется КПД асинхронного двигателя с изменением на валу?
б А Д И
127