–
Контрольное задание № 3
Трехфазный асинхронный двигатель нормальной частоты имеет данные, приведенные в табл.6,7
Требуется:
1. Построить круговую диаграмму. Рассчитать и построить рабочие
характеристики двигателя. Определить перегрузочную способность его.
2. Рассчитать и построить механическую характеристику асинхронного
двигателя.
3. По данным табл.6 решить задачи № 1,2,3.
Задача 1.
Начертить развернутую схему трехфазной двухслойной обмотки с укороченным шагом по данным табл. 7. Шаг обмотки выразить таким образом, чтобы по возможности полностью уничтожить пятую гармонику в кривой ЭДС.
Задача 2.
Определить токи в обмотках, электромагнитный и полезный моменты, потребляемую и полезную мощности, КПД и cosφ двигателя при заданном номинальном скольжении SH.
Определить величину максимального электромагнитного момента и соответствующее ему критическое скольжение.
Необходимые расчеты следует провести, пользуясь Г-образной схемой замещения.
Задача 3.
Определить, какое сопротивление должна иметь цепь ротора, чтобы при нагрузке 80% от номинального момента на валу двигатель вращался со скоростью n=0.75nH. Пользуясь уравнением момента двигателя, необходимо предварительно определить скольжение при заданной нагрузке М=0.8МH.
Исходные данные для расчета асинхронного двигателя (табл.6 вариант 9)
Номинальная мощность Р2н кВт |
75 |
Номинальное напряжение Uф/Uл В |
2 380 |
Число полюсов 2р |
4 |
Активное сопротивление обмотки статора, r1, Ом |
0.05 |
Индуктивное сопротивление обмотки статора, x1,Ом |
0.2 |
Приведенное активное сопротивление обмотки ротора r'2, Ом |
0.03 |
Приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора x'2 ,Ом |
0.24 |
Ток холостого хода I0, А |
45 |
Потери холостого хода Р0, Вт |
2800 |
Механические потери, Рмех,Вт |
450 |
Номинальное скольжение, Sн, о.е. |
0.027 |
20
Исходные данные для построения круговой диаграммы (табл.7 вариант 9)
Число полюсов 2р |
4 |
Число пазов Z |
60 |
Номинальное линейное напряжение Uл В |
380 |
Активное сопротивление обмотки статора, r1, Ом |
0.0154 |
Активное сопротивление обмотки ротора приведенное к статору r'2, Ом |
0.0175 |
Индуктивное сопротивление обмотки статора, x1,Ом |
0.105 |
Индуктивное сопротивление обмотки ротора x'2 ,Ом |
0.131 |
Активное сопротивление намагничивающего контура, rm,Ом |
0.224 |
Индуктивное сопротивление намагничивающего контура, xm,Ом |
5.15 |
Механические потери, Рмех,Вт |
700 |
Номинальное скольжение, Sн, о.е. |
0.027 |
Пункт 1 задания.
Построить круговую диаграмму. Рассчитать и построить рабочие характеристики двигателя. Определить перегрузочную способность его.
Расчеты для построения круговой диаграммы сделаны в Excel'e.
Здесь копия расчетного листа.
Круговая диаграмма построена на отдельном листе.
Исходные данные из табл.7 |
|
|
|
Число полюсов 2р |
= |
4 |
|
Число пазов Z |
= |
60 |
|
Номинальное фазное напряжение Uф В |
= |
220 |
(В) |
Номинальное линейное напряжение Uл В |
= |
380 |
(В) |
Активное сопр. обмотки статора, r1, Ом |
= |
0.0154 |
(Ом) |
Приведенное активное сопротивление |
|
|
|
обмотки ротора r'2 ,Ом |
= |
0.0175 |
(Ом) |
Индуктивное сопр. обмотки статора, x1,Ом |
= |
0.105 |
(Ом) |
Приведенное индуктивное сопротивление |
|
|
|
обмотки ротора x'2 ,Ом |
= |
0.131 |
(Ом) |
Активное сопр. намагн. контура, rm,Ом |
= |
0.224 |
(Ом) |
Индуктивное сопр. намагн. контура, xm,Ом |
= |
5.15 |
(Ом) |
Механические потери, Рмех,Вт |
= |
700 |
(Вт) |
Номинальное скольжение, Sн, о.е. |
= |
0.027 |
(Вт) |
|
|
|
|
Расчет для построения круговой диаграммы |
|
|
|
z1 |
= |
0.1061233 |
(Ом) |
zm |
= |
5.1548692 |
(Ом) |
Ток холостого хода |
= |
41.817205 |
(А) |
Коэфф. мощности при холостом ходе - tg |
= |
21.95071 |
|
Коэфф. мощности при холостом ходе - φ |
= |
1.5252712 |
|
Коэфф. мощности при холостом ходе - φ(º) |
= |
87.391602 |
(º) |
Диаметр окружности токов |
|
200 |
(мм) |
с |
= |
1.020587 |
|
Dk |
= |
921.67096 |
|
Масштаб тока |
= |
4.6083548 |
(А/мм) |
Номинальный ток Iн |
= |
145.27839 |
(А) |
Ордината линии S=∞ |
= |
12.903393 |
|
Ордината линии S=1 |
= |
27.868207 |
|
Масштаб мощности |
= |
3041.5142 |
(Вт/мм) |
Масштаб момента |
= |
38.725761 |
(Вт∙с/мм) |
Перегрузочная способность |
|
1.592726 |
|
Таблица данных снятых с круговой диаграммы
для построения рабочих характеристик
I1 (доля от Iн) |
|
0.25 |
0.5 |
0.75 |
1 |
1.25 |
I1 (A) |
|
74.08 |
148.16 |
222.24 |
296.32 |
370.40 |
I1(мм. на диаграмме*2) |
|
32.15 |
64.3 |
96.45 |
128.6 |
160.75 |
P1(мм. на диаграмме) |
|
12.12 |
28.20 |
42.55 |
55.54 |
66.85 |
Р1(Вт) |
|
36.86 |
85.77 |
129.42 |
168.93 |
203.33 |
P2(мм. на диаграмме) |
|
12.07 |
27.83 |
41.70 |
54.01 |
64.52 |
Р2(Вт) |
|
36.71 |
84.65 |
126.83 |
164.27 |
196.24 |
cos φ |
|
0.79 |
0.90 |
0.91 |
0.89 |
0.86 |
η |
|
95.0 |
96.0 |
95.3 |
94.2 |
93.0 |
S |
|
0.012 |
0.012 |
0.0195 |
0.027 |
0.036 |
n |
|
741.0 |
741.0 |
735.4 |
729.8 |
723.0 |
М(Вт∙с) |
|
467.42 |
1077.74 |
1614.86 |
2091.58 |
2498.59 |
** вместо этого пустого листа надо вставить лист "Диаграмма.doc"
так сделано, чтобы не сбивалась нумерация страниц.
Рабочие характеристики Р1, I, cos φ, η, S, n, M = f(P2)
