- •1. Расчет исходных данных двигателя
- •2. Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя по формуле Клосса
- •3. Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя по формуле Клосса-Чекунова
- •4. Расчет и построение искусственной механической характеристики при снижении напряжения сети до значения
- •6. Построение графика искусственной механической характеристики при одновременном снижении частоты сети до значения и напряжения до значения
- •8.Выводы
- •Литература
- •Приложение
Содержание | ||
|
стр. | |
|
| |
Введение……………………………………………………………….. |
2 | |
|
| |
Расчет и построение механических и электромеханической характеристик асинхронного двигателя…………………. |
3 | |
|
| |
Пример расчета механических характеристик асинхронного двигателя типа 4А200М6 ОМ2 ………………………………….. |
3 | |
1. |
Расчет исходных данных двигателя |
4 |
2. |
Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя по формуле Клосса |
4 |
3. |
Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя по формуле Клосса-Чекунова |
6 |
4. |
Расчет и построение искусственной механической характеристики при снижении напряжения сети до значения |
7 |
5. |
Расчет и построение искусственной механической характеристики при снижении частоты сети до значения f' = 0,8 |
8 |
6. |
Построение графика искусственной механической характеристики при одновременном снижении частоты сети до значения и напряжения до значения |
9 |
|
|
|
Расчет и построение естественной электромеханической характеристики двигателя …………………………………….. |
10 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛІТЕРАТУРА …………………………………………………… |
13 | |
|
| |
ПРИЛОЖЕНИЕ …………………………………………………. |
14 | |
|
| |
Приложение 1-С (варианты заданий для курсантов дневной формы обучения) ………………………………………………… |
14 | |
|
| |
Приложение 1-З (варианты заданий для студентов заочной формы обучения) ………………………………………………… |
16 | |
Введение
В судовом электрооборудовании электропривод является основным потребителем электроэнергии. Более 95% вырабатываемой судовыми генераторами электроэнергии преобразовывается электроприводом в механическую энергию. Десятки электрических двигателей обеспечивают высокий уровень энерговооруженности труда, рост его производительности и безопасность мореплавання. Знание свойств и возможностей электропривода позволяет судовому электромеханику обеспечить его рациональное использование с учетом требований судовых вспомогательных механизмов и требований судовых систем электроснабжения. В сфере промышленного производства и на водном траспорте потребляется большое количество механической и тепловой энергии. Электроэнергия преобразуется в механическую с помощью электрических двигателей, которые составляют основу электропривода. Электропривод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения в движение рабочих органов, технологических машин и управления этим движением. В судовом электроприводе в качестве электродвигательного устройства в основном применяются асинхронные двигатели, поэтому программой курса «Теория электропривода» предусмотрено выполнение расчётно- графического задания, включающее порасчёт и построение механических и электромеханической характеристик асинхронного двигателя.
Расчет и построение механических и электромеханической характеристик асинхронного двигателя Задание: Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором рассчитать и построить механические характеристики: 1. естественную по формуле Клосса; 2. естественную по формуле Клосса-Чекунова; 3. искусственную при понижении напряжения питающей сети до значения ; 4. искусственную при понижении частоты тока питающей сети до значения ; 5. искусственную при одновременном понижении напряжения и частоты тока питающей сети до значений и ;
4. искусственную при понижении частоты тока питающей сети до значения.
Для выполнения задания выбор каталожных (паспортных) данных асинхронного двигателя производится по таблицам (см. Приложение, таблица 1,2).
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Пример расчета механических характеристик асинхронного двигателя типа 4А200М6 ОМ2:
1. мощность = 22 кВт;
2. напряжение ( линейное ) = 380 В;
3. частота вращения = 975 об/мин;
4. номинальный ток = 41,3 А;
5. коэффициент мощности = 0,9;
6. кратность максимального момента 2,4;
7. кратность пускового момента =;
8. кратность пускового тока = 6,5.
1. Расчет исходных данных двигателя
1. В условном обозначении типоразмера двигателя 4А200М6 ОМ2 число 6 – это число полюсов обмотки статора, т.е. 2р = 6, откуда число пар полюсов р = 3;
2. синхронная угловая скорость
( радиан в секунду)
3. номинальная угловая скорость ротора
4. номинальное скольжение
5. критическое скольжение
= = 0,115
6. критическая угловая скорость
7. номинальный момент двигателя (на валу)
Нм
8. максимальный момент двигателя
= 2,4*215,47 = 517,14 Нм
9. пусковой момент двигателя
Нм
10. пусковой ток двигателя
= 6,5*41,3 = 268,45 А
2. Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя по формуле Клосса
9. В чистом виде уравнение электромеханической характеристики ω(М)
неудобное для расчета и построения её графика.
Поэтому на практике для построения механической характеристики двигателя используется формула Клосса, представляющая зависимость электромагнитного момента от скольжения ротора, т.е. , а неω(М):
(1)
10. поскольку в теории электропривода механическая характеристика –
зависимость угловой скорости от момента двигателя, т.е. , а формула Клосса – зависимостьМ(s),:
задаются значениями скольжения от s = 0 (режим идеального холостого хода) до s = 1 (режим пуска) и подставляют эти значения одновременно в две формулы:
а) формулу Клосса, которая для данного случая имеет вид
б) формулу угловой скорости ротора, которая для данного случая имеет вид
(2).
В этом случае для каждого нового значения скольжения s рассчитываются два параметра: момент М и угловая скорость ω, представляющие собой координаты точек механической характеристики ω(М), что и требовалось найти.
11. результаты расчета приведены в таблице 1
Таблица 1.
Координаты точек механической характеристики асинхронного двигателя (формула Клосса)
s |
M, Нм |
ω, |
0 |
0 |
104,7 |
0,015 |
132,65 |
103,13 |
0,03 |
252,62 |
101,5 |
0,05 |
378,19 |
99,5 |
0,08 |
484,86 |
96,3 |
0,1 |
512,13 |
94,2 |
0,115 |
517,14 |
92,7 |
0,13 |
513,28 |
91,1 |
0,15 |
499,41 |
89,0 |
0,2 |
446,94 |
83,7 |
0,25 |
392,68 |
78,5 |
0,35 |
306,72 |
68,0 |
0,5 |
225,93 |
52,3 |
0,7 |
165,45 |
31,4 |
0,85 |
137,42 |
15,7 |
1,0 |
117.39 |
0 |
График этой механической характеристики А1-В1-С1 обозначен на рис.1 цифрой
«1».
Рис. 1. Механические характеристики асинхронного двигателя типа 4А200М6 ОМ2 естественные по формуле Клосса (1) и Клосса-Чекунова (2); искусственные при снижении напряжения (3), частоты тока (4) и одновременно напряжения и частоты
На этой и остальных характеристиках буквенные обозначения соответствуют таким режимам: точка А – пуск двигателя;
точка В – работа с критическими моментом и частотой вращения;
точка С – режим идеального холостого хода.