Пункт 2 задания.
Рассчитать и построить механическую характеристику асинхронного двигателя.
(** В задании не сказано из какой таблицы брать данные из табл.6 или 7. Будем считать, что из табл.6.)
Расчетная таблица для построения характеристики
S |
М |
n |
0.005 |
301.46 |
312.59 |
0.015 |
841.08 |
309.45 |
0.025 |
1263.31 |
306.31 |
0.035 |
1558.90 |
303.16 |
0.045 |
1742.76 |
300.02 |
0.055 |
1839.60 |
296.88 |
0.065 |
1874.19 |
293.74 |
0.075 |
1866.95 |
290.60 |
0.085 |
1833.06 |
287.46 |
0.095 |
1783.17 |
284.31 |
0.1 |
1754.58 |
282.74 |
0.2 |
1187.12 |
251.33 |
0.3 |
855.50 |
219.91 |
0.4 |
662.71 |
188.50 |
0.5 |
539.25 |
157.08 |
0.6 |
454.01 |
125.66 |
0.7 |
391.81 |
94.25 |
0.8 |
344.48 |
62.83 |
0.9 |
307.29 |
31.42 |
1 |
277.31 |
0.00 |
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
Число полюсов 2р |
4 |
Число пазов Z |
60 |
Число фаз m |
3 |
Число пазов на полюс и фазу
q = Z/2p∙m = 60/4∙3 = 5
Полюсное деление
τ = Z/2p = 60/4 = 15
Шаг обмотки
y = 5/6τ = 12
α = 360º∙p/Z = 360º∙2/60 = 12º
(Развернутая схема на след. странице)
** вместо этого пустого листа надо вставить лист "обмотка.doc"
так сделано, чтобы не сбивалась нумерация страниц.
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.
Задача решена в Excel'e - здесь копия расчетного листа.
(Для расчета использовались данные из табл. 6)
Исходные данные из табл.6 |
|
|
|
Номинальная мощность Р2н кВт |
= |
75000 |
Вт |
Номинальное напряжение Uф/Uл В |
= |
220 |
В |
|
= |
380 |
В |
Число полюсов 2р |
= |
4 |
|
Активное сопротивление обмотки статора, r1, Ом |
= |
0.05 |
Ом |
Индуктивное сопротивление обмотки статора, x1,Ом |
= |
0.2 |
Ом |
Приведенное активное сопротивление |
|
|
|
обмотки ротора r'2 ,Ом |
= |
0.03 |
Ом |
Приведенное индуктивное сопротивление |
|
|
|
обмотки ротора x'2 ,Ом |
= |
0.24 |
Ом |
Ток холостого хода I0, А |
= |
45 |
А |
Потери холостого хода Р0, Вт |
= |
2800 |
Вт |
Механические потери, Рмех,Вт |
= |
450 |
Вт |
Номинальное скольжение, Sн, о.е. |
= |
0.027 |
|
|
|
|
|
Корень из 3 |
= |
1.732051 |
|
|
|
|
|
1.) |
|
|
|
Рэл1 = 3∙I20∙r1 |
= |
303.75 |
Вт |
Рдоб = 0.006 Р2н |
= |
450 |
Вт |
Рмг = P0 – (Рэл1 + Рмех + Рдоб) |
= |
1596.25 |
Вт |
2.) Определение параметров цепи намагничивания |
|
|
|
Zm = Uн/√3∙I0 |
= |
2.822601 |
Ом |
rm = Рмг/3∙I20 |
= |
0.262757 |
Ом |
Xm = √Z2m – r2m |
= |
2.810345 |
Ом |
3.) |
|
|
|
Z1 = √r21 + x21 |
= |
0.206155 |
Ом |
C1 = 1 + Z1/Zm |
= |
1.073037 |
|
4.) Обозначения |
|
|
|
R1 = C1r1; |
= |
0.053652 |
Ом |
R2 = C21r'2 |
= |
0.034542 |
Ом |
X1 = C1x1 |
= |
0.214607 |
Ом |
X2 = C21x'2 |
= |
0.276338 |
Ом |
5.) |
|
|
|
I2'' = C1U1ф/√(R21 + R2/Sн)2 + (X1 + X2)2 |
= |
166.1832 |
А |
6.) Ток ротора |
= |
|
|
I2' = C1I2'' |
= |
178.3208 |
А |
7.) Электромагнитная мощность |
|
|
|
Рэм = 3(I2')2∙r2'/Sн |
= |
105994.4 |
Вт |
8.) Полная механическая мощность |
|
|
|
Рмех = 3(I2')2∙r2'∙(1–Sн)/Sн |
= |
103132.5 |
Вт |
9.) Мощность на валу |
|
|
|
Р2 = Рмех – (pмех + рдоб) |
= |
102232.5 |
Вт |
10.) Определение тока статора I1 |
|
|
|
Z2 = √(r'2/Sн)2 + (x'2)2 |
= |
1.136736 |
Ом |
I1 = Uф/[z1 + z'2zm/(z'2 + zm)] |
= |
216.4223 |
А |
11.) Потребляемая мощность из сети |
|
|
|
Р1 = Р2 + 3I21∙r1 + рэмSн + рмех + рмг + рдоб |
= |
114616.4 |
Вт |
12.) cos φ и КПД |
|
|
|
cos φ = Р1/√3∙UнI1 |
= |
0.804638 |
|
η = Р2/Р1 |
= |
0.891954 |
|
13.) Электромагнитный момент |
|
|
|
w1 = 2πf/P |
= |
78.53982 |
с-1 |
М = 3(I'2)2∙r'2/w1Sн |
= |
1349.563 |
Вт∙с |
14.) Момент на валу |
|
|
|
Мв = Р2/(2πf∙(1–Sн)/Р) |
= |
1337.785 |
Вт∙с |