Задача 2 Пример расчета ад с короткозамкнутым ротором

В задаче требуется:

1 Рассчитать рабочие характеристики асинхронного двигателя (АД) и построить зависимости частоты вращения , вращающего момента , тока обмотки статора , потребляемой мощности , коэффициента мощности и коэффициента полезного действия (КПД) в функции полезной мощности : ( .

2 Расчет следует выполнить для значений скольжения

3 Для каждой величины скольжения нужно определить [1]:

величины тока холостого хода

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ;

величины тока статора

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ,

величины тока ротора

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ;

величины мощности

- потребляемую ,

- преобразованную ,

- полезную ;

коэффициенты мощности

и ;

КПД

;

частоту вращения ротора

;

момент на валу

.

Исходные данные к задаче 2 приведены в таблице 4.

Вариант № 39

Номинальная мощность на валу Р_2н, Вт 15000

Номинальное линейное напряжение U_1н, В 380

Синхронная угловая частота n_1н, об/мин 1500

КПД η, о.е. 0,89

Коэффициент мощности cosφ_1н, о.е. 0,63

Активное сопротивление цепи намагничивания r^*_m, о.е. 0,15

Индуктивное сопротивление цепи намагничивания х^*_m, о.е. 3,8

Активное сопротивление обмотки статора r^*₁, о.е. 0,026

Приведенное активное сопротивление обмотки ротора r^*/₂, о.е. 0,034

Индуктивное сопротивление обмотки статора х^*₁, о.е. 0,105

Приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора х^*/₂, о.е. 0,13

Механические потери мощности Р_мех, Вт 100

Для расчёта используем Г-образную схему замещения асинхронного двигателя с вынесенным намагничивающим контуром:

Рисунок 7. – Г-образная схема замещения асинхронной машины:

– активное сопротивление фазы обмотки статора; – индуктивное сопротивление фазы обмотки статора; – приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора; – приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора; – активное сопротивление цепи намагничивания; – индуктивное сопротивление цепи намагничивания; – скольжение; – комплексный коэффициент; – ток статора; – намагничивающий ток; – приведенный ток ротора; – напряжение питающей сети

Для данной схемы замещения определим номинальные фазные напряжения и фазные токи, а также поправочный коэффициент , учитывая, что обмотка статора соединена по схеме «звезда».

1 Фазное напряжение, В:

; (34)

2 Потребляемая мощность, Вт:

; (35)

3 Фазный ток статора, А:

(36)

Заданные относительные значения сопротивлений переводим в омические.

4 Коэффициент перевода электрических параметров из относительных единиц в омические, Ом:

; (37)

5 Активное сопротивление цепи намагничивания, Ом:

; (38)

6 Индуктивное сопротивление цепи намагничивания, Ом:

; (39)

7 Активное сопротивление фазы обмотки статора, Ом:

; (40)

8 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора, Ом:

; (41)

9 Приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

; (42)

10 Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

; (43)

11 Полное активное сопротивление контура намагничивания, Ом:

; (44)