Расчет пусковых характеристик.
Пусковые свойства асинхронных двигателей характеризуются начальным пусковым и максимальным моментом и начальным пусковым током. В двигателях с короткозамкнутым ротором значения моментов и начального тока зависят от соотношения параметров. Кроме того, важным показателем пусковых свойств короткозамкнутого двигателя является значение минимального момента. Уменьшение момента в процессе разгона двигателя может произойти при уменьшении скольжения в связи с изменением соотношения параметров.
Расчет пусковых характеристик затруднен необходимостью учета изменений параметров, вызванных эффектом вытеснения тока и насыщением от полей рассеяния, так как при больших скольжениях токи в обмотках статора и ротора короткозамкнутых двигателей могут превышать свое минимальное значение в 7 7,5 раз.
В то же время при больших токах увеличивается падение напряжения на сопротивлении обмотки статора, что вызывает уменьшение ЭДС и снижение основного потока. Для учета этих факторов необходимо применение ЭВМ.
Индуктивное сопротивление взаимной индукции с уменьшением насыщения магнитопровода увеличивается и в расчете пусковых характеристик для диапазона скольжения s > sкр может быть принято равным
14,833
Ом.
Не внося большой погрешности, в расчетных формулах пусковых режимов пренебрегают сопротивлением .
При этом допущении коэффициент
.
1,02.
Расчет пусковых характеристик производился на ЭВМ с помощью программы Asinhronnik v.6(K). Данные расчета сведены в таблице 2 и таблице 3. На рисунке 5 приведен график пуска двигателя.
Данные для расчета пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
x12П = 14,833 Ом; x1 = 0,303 Ом; x/2 = 0,346 Ом;
r1 = 0,091 Ом; r/2 = 0,068 Ом; I1н = 70,78 А; I2н = 434,69 А.
Таблица 2. Пусковые характеристики асинхронного двигателя
№ п/п. |
Расчетная формула |
Единица |
скольжение |
|||||||||
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|||
1 |
|
- |
1,81 |
1,72 |
1,62 |
1,52 |
1,4 |
1,28 |
1,15 |
0,99 |
0,81 |
0,57 |
2 |
|
- |
0,66 |
0,55 |
0,45 |
0,35 |
0,26 |
0,18 |
0,12 |
0,09 |
0,04 |
0,01 |
3 |
hr |
мм |
17,2 |
18,34 |
19,6 |
21,1 |
22,6 |
24,1 |
24,4 |
26,2 |
27,5 |
28,2 |
4 |
kr |
- |
1,59 |
1,49 |
1,41 |
1,32 |
1,25 |
1,17 |
1,13 |
1,09 |
1,06 |
1,03 |
5 |
Kr |
- |
1,44 |
1,37 |
1,30 |
1,24 |
1,18 |
1,13 |
1,09 |
1,07 |
1,04 |
1,02 |
6 |
r2б |
Ом |
0,1 |
0,09 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
7 |
kд |
- |
0,79 |
0,71 |
0,84 |
0,86 |
0,87 |
0,91 |
0,93 |
0,96 |
0,98 |
0,99 |
8 |
|
- |
3,22 |
3,33 |
3,42 |
3,55 |
3,67 |
3,79 |
3,91 |
4,04 |
4,16 |
4,26 |
9 |
Kx |
- |
0,91 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
0,99 |
10 |
|
Ом |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
0,33 |
0,33 |
0,33 |
0,33 |
0,34 |
0,34 |
0,34 |
11 |
RП |
Ом |
0,19 |
0,2 |
0,21 |
0,21 |
0,23 |
0,25 |
0,2 |
0,34 |
0,45 |
0,81 |
12 |
XП |
Ом |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,64 |
0,64 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,66 |
13 |
|
А |
336,7 |
334,3 |
331,6 |
328,6 |
324,8 |
319,9 |
,12,7 |
300,6 |
277,1 |
212,5 |
14 |
I1П |
А |
344,0 |
341,7 |
339,0 |
335,9 |
332,2 |
,27,2 |
319,9 |
307,7 |
283,8 |
217,9 |
Таблица 3. Пусковые характеристики асинхронного двигателя с учетом насыщения
№ п/п. |
Расчетная формула |
Единица |
скольжение |
||||||||||
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
sкр =0,13 |
|||
1 |
F |
кА |
4,03 |
3,9 |
3,79 |
3,67 |
3,54 |
3,41 |
3,25 |
3,04 |
2,73 |
2,04 |
2,396 |
2 |
B |
Тл |
4,125 |
4,005 |
3,88 |
3,75 |
3,63 |
3,48 |
3,32 |
3,11 |
3,79 |
2,08 |
2,94 |
3 |
Kб |
- |
0,574 |
0,589 |
0,61 |
0,62 |
0,64 |
0,66 |
0,68 |
0,71 |
0,76 |
0,85 |
0,73 |
4 |
С1 |
мм |
3,595 |
3,469 |
3,33 |
3,199 |
3,05 |
2,89 |
2,7 |
2,45 |
2,08 |
1,25 |
2,25 |
5 |
|
- |
1,84 |
1,847 |
1,85 |
1,856 |
1,86 |
18,7 |
1,87 |
1,88 |
1,89 |
1,9 |
1,89 |
6 |
|
- |
0,784 |
0,804 |
0,83 |
0,85 |
0,87 |
0,89 |
0,93 |
0,97 |
1,03 |
1,16 |
1,001 |
7 |
X1нас |
Ом |
0,253 |
0,254 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,27 |
0,27 |
0,28 |
0,27 |
8 |
С1р,нас |
- |
1,017 |
1,017 |
1,017 |
1,017 |
0,018 |
1,018 |
1,018 |
1,018 |
1,018 |
1,019 |
1,018 |
9 |
С2,нас |
мм |
5,68 |
5,481 |
5,273 |
2,055 |
4,823 |
4,567 |
4,267 |
3,875 |
3,278 |
1,978 |
3,478 |
10 |
|
- |
2,693 |
2,801 |
2,915 |
3,034 |
3,158 |
3,286 |
3,419 |
3,556 |
3,699 |
3,881 |
3,915 |
11 |
|
- |
0,932 |
0,956 |
0,981 |
1,077 |
1,036 |
1,067 |
1,103 |
1,151 |
1,224 |
1,381 |
1,189 |
12 |
X2Э,нас |
Ом |
0,225 |
0,232 |
0,239 |
0,247 |
0,255 |
0,264 |
0,273 |
0,283 |
0,294 |
0,312 |
0,304 |
13 |
Rp,нас |
Ом |
0,19 |
1,196 |
0,204 |
0,214 |
0,227 |
0,247 |
0,28 |
0,338 |
0,452 |
0,801 |
0,63 |
14 |
Xp,нас |
Ом |
0,482 |
0,491 |
0,5 |
0,509 |
0,52 |
0,53 |
0,542 |
0,556 |
0,572 |
0,603 |
0,58 |
15 |
I2нас |
А |
424,7 |
416,4 |
407,6 |
398,3 |
387,9 |
375,8 |
360,5 |
338,3 |
301,7 |
219,5 |
256,8 |
16 |
I1нас |
- |
431,2 |
422,9 |
414,2 |
404,9 |
396,6 |
382,6 |
367,2 |
344,8 |
307,8 |
224,4 |
262,3 |
17 |
I* |
- |
6,092 |
5,975 |
5,852 |
5,721 |
5,575 |
5,405 |
5,187 |
4,871 |
4,349 |
3,171 |
3,71 |
18 |
M* |
- |
1,363 |
1,387 |
1,423 |
1,477 |
1,557 |
1,679 |
1,868 |
2,148 |
2,492 |
2,594 |
2,7 |
Из графика видно, что при критическом скольжении sкр ≈ 0,13 относительное значение момента M* = 2,7
Кратность пускового и максимального моментов и пускового тока спроектированного двигателя удовлетворяют требованиям ГОСТ.