3.2 Приклад розв’язання задачі по асинхронних двигунах

Номінальна потужність трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором Рном = 10 квт, номінальна напруга Uном=380В, номінальна частота обертання ротора n_ном=1420 об/хв, номінальний ККР ηном=0,84 і номінальний коефіцієнт потужності соsφном=0,85. Кратність пускового струму Iпуск/Iном =6,5, а перевантажувальна здатність двигуна λ = 1,8.

Визначити:

1) споживану потужність;

2) номінальний і максимальний (критичний) обертаючі моменти;

3) пусковий струм;

4) номінальне і критичне ковзання. Побудувати механічні характеристики і .

Розв’язання задачі

Споживана потужність

Номінальний і максимальний моменти:

Номінальний і пусковий струми:

.

Номінальне і критичне ковзання:

Механічна характеристика М=f(S) будується відповідно до рівняння:

Задаючи ковзання S від 0 до 1, підраховуємо обертаючий момент.

Швидкість обертання ротора визначаємо з рівняння (3.5). Розрахункові дані наведені в табл. 3.1. Характеристики, побудовані за даними таблиці, зображені на рис. 3.3, а, б.

Рис.3.3. Характеристики, побудовані за даними таблиці

Т а б л и ц я 3.1

S	n, об/хв	М, Н∙ м	S	n, об/хв	М, Н∙ м
0,053	1420	67,3	0,5	753	75,5
0,1	1353	104,3	0,6	600	65,2
0,175	1239	121,0	0,7	457	57,0
0,2	1200	120,5	0,8	301	50,5
0,3	1048	105,3	0,9	150	45,5
0,4	896	88,8	1,0	0	41,2

4. Принципи вибору електродвигунів.

4.1. Коротка теоретична довідка

Після вивчення матеріалу студент має:

1. знати сферу застосування електропривода і його переваги перед іншими типами приводів; основні електротехнічні і механічні пристрої, що входять до складу електропривода; режими роботи електропривода; механічні характеристики основних виробничих механізмів; основні апарати ручного й автоматичного керування електроприводом; умовні графічні позначення двигунів і елементів пристроїв керування; основні апарати захисту електротехнічних пристроїв;

2. розуміти навантажувальні діаграми і методи їх побудову; вплив температури навколишнього середовища на навантажувальну здатність двигуна; сутність методів еквівалентного струму, моменту і потужності для розрахунку потужності приводного електродвигуна; призначення і принцип дії апаратів керування; роботу типових схем керування електроприводом; призначення і принцип дії апаратури захисту;

3. уміти визначати за механічними характеристиками двигуна і робочого механізму частоту обертання і момент у сталому режимі; розрахувати потужність двигуна відповідно до навантажувальної діаграми робочого механізму; вибрати за каталогом двигун потрібного виконання, який відповідає умовам навколишнього середовища і режиму роботи виробничого механізму; перевірити обрану потужність двигуна за пусковими умовами і перевантажувальною здатністю; читати нескладні схеми керування електроприводами; вибрати відповідні апарати керування і захисту.

Основними питаннями, які потрібно вивчити в даній темі, є: порівняльна оцінка властивостей і галузі застосування електричних двигунів як постійного, так і перемінного струму; вибір потужності двигуна для різних режимів роботи; апаратура керування електродвигунами.

Електропривід (вибір типу і потужності двигуна).

Вибір типу двигуна — один з відповідальних етапів проектування електропривода, тому що саме двигун визначає технічні й економічні властивості приводу. Випускаються безліч типів двигунів перемінного і постійного струму. Для приводу тієї чи іншої виробничої машини має бути обраний такий, що найкраще задовольняв би техніко-економічні вимоги. Це означає, що двигун має бути простим у керуванні, надійним в експлуатації і мати найменшу вартість, масу і габарити, а також з високими енергетичними показниками. Цим вимогам найкраще відповідають асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором. При виборі двигуна такого типу необхідно з'ясувати, чи задовольняються технічні вимоги: припустиме зменшення швидкості при збільшенні навантаження, припустима частота повторних включень, можливість швидкого і надійного пуску.

У напружених режимах роботи приводу, з великою частотою включень, де потрібні підвищений чи обмежений пусковий момент, а також регулювання частоти обертання у вузьких межах, застосовують асинхронні двигуни з підвищеним ковзанням або з контактними кільцями. При необхідності плавного і глибокого регулювання швидкості, а також при великій частоті включень застосовуються двигуни постійного струму.

При виборі потужності двигуна основними вихідними даними є необхідні навантажувальні моменти, що мають бути додані до валу механізму, тобто необхідно мати навантажувальні діаграми електропривода чи , що можуть бути задані у виді графіка чи таблиці.