Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовик ЭМиА(чётный).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
526.34 Кб
Скачать

Введение

Асинхронные двигатели (АД) широко используются в промышленности благодаря простоте их конструкции, надежности в эксплуатации и сравнительно низкой себестоимости.

При выборе двигателя по мощности следует исходить из необходимости его полного использования в процессе работы. В случае завышения номинальной мощности двигателя снижаются технико-экономические показатели электропривода, т. е. КПД и коэффициент мощности. Если нагрузка на валу двигателя превышает номинальную, то это приводит к росту токов в его обмотках, а значит и потерь мощности выше соответствующих номинальных значений.

1 Расчет асинхронного двигателя

1.1 Расчет мощности и выбор АД

Многоступенчатый график нагрузки, характеризующий длительный переменный режим работы электропривода, можно привести к равномерному, воспользовавшись понятием эквивалентной (среднеквадратичной) мощности:

(1)

где n – число ступеней нагрузки;

Рi, ti – соответственно мощность и продолжительность нагрузки каждой i-й ступени графика включая паузу.

.

По найденной эквивалентной мощности выбирается необходимый двигатель по каталогу при условии:

. (2)

Из условия (2) выбираем по каталогу двигатель 4АК160S8У3, имеющий следующие параметры:

- номинальная мощность Рн = 5,5 кВт;

- номинальное скольжение sн = 6,5%;

- КПД в номинальном режиме ηн = 80%;

- кратность максимального момента Км = 2,5;

- напряжение ротора Uр =300 В;

- ток ротора Iр = 14 А;

- суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя Jq = 9·10-2 кг·м2;

- номинальный коэффициент мощности cos(φн) = 0,7.

1.2 Проверка выбранного двигателя по нагреву и проверка на перегрузку

Выбор АД по условию (2) гарантирует, что данный двигатель при заданном графике нагрузки удовлетворяет требованиям по нагреву, однако целесообразно выполнить проверку в учебных целях.

Проверка по нагреву производится по методу средних потерь. Для этого вначале определяются потери мощности в номинальном режиме по данным каталога:

(3)

где Рн - номинальная мощность выбранного АД, кВт;

ηн - КПД в номинальном режиме по каталогу в относительных единицах (о. е.).

.

Найденные по уравнению (3) потери мощности являются суммой потерь в меди обмоток статора и ротора, в стали и механических. Считается, что механические потери остаются постоянными, тогда сумму потерь разделим на две группы:

- постоянные потери, или потери х.х., включающие в себя потери в стали, механические и дополнительные;

- переменные потери в обмотках, зависящие от нагрузки.

В большинстве случаев соблюдаются следующие соотношения:

, (4)

, (5)

где Рм – потери в меди обмоток, кВт;

Ро – потери х.х.(постоянные потери), кВт.

Потери холостого хода:

.

Потери в обмотках:

.

Коэффициенты нагрузки по ступеням графика:

(6)

где Рi – мощность i-й ступени нагрузки, кВт.

Отсюда:

.

Потери на каждой ступени графика нагрузки, кВт:

(7)

Отсюда:

Средние потери за цикл определяются по формуле:

(8)

При расчете средних потерь нужно учитывать, что в течение паузы двигатель работает в режиме холостого хода, не отключаясь от сети.

Проверка выбранного двигателя заключается в проверке условия:

, (9)

По формуле (8) средние потери за цикл, кВт:

Условие (9) выполняется:

.

Из выражения следует, что выбранный двигатель при заданной нагрузке перегреваться не будет.