8. Расчет и построение естественных механической и электро­механической характеристик выбранного электродвигателя

На рисунке 5 приведены электромеханическая и механическая характери­стики асинхронного двигателя.

Расчет этих характеристик проводится по известным из литературы выраже­ниям:

,

,

,

,

,

,

где – приведенный к статорной обмотке ток ротора,

– номинальное фазное напряжение двигателя,

– критический момент,

– критическое скольжение,

– индуктивное сопротивление короткого замыкания,

, – активное и индуктивное сопротивления статорной обмотки,

, – приведенные активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки,

– текущее значение скольжения.

Приведенные сопротивления ротора определяются с помощью коэффициента трансформации сопротивлений К_R :

,

где , – активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки.

Для расчета характеристик необходимо также определить координаты точек идеального холостого хода, номинального режима и критической. Скорость идеаль­ного холостого хода (синхронная скорость) определяется по выражению:

, ,

где f₁ – частота питающей сети;

р – число пар полюсов двигателя.

Если число пар полюсов неизвестно, скорость идеального холостого хода оп­ределяется как ближайшая большая к номинальной скорости из ряда синхронных скоростей.

Скорость на естественной характеристике ω определяется по выражению:

ω = ω₀ (1 - )

Номинальное скольжение равно:

.

Итак, подставив в вышеизложенные выражения значения определим их.

Рассчитаем номинальную точку:

,

Далее, задаваясь значениями скольжения от 0 до 1, по вышенаписанным выражениям определим ; и ω, значения которых сводятся в таб­лицу 2:

Таблица 2

	0,01	0,02	0,03	0,05	0,182	0,3	0,5	0,8	1
	62,2	61,6	60,9	59,7	51,4	44	31,4	12,6	0
	582,4	1138,8	1661,6	2584,4	4777,3	4292,3	3201	2209,3	1817
	55,9	110,6	163,6	263,5	683,31	831,5	926,95	974	987,6

По данным заполненной таблицы строятся электромеханическая и механи­ческая характеристики двигателя (рисунок 5 и 6).

9. Построение пусковой и тормозной диаграмм двигателя. Расчет пусковых и тормозного сопротивлений

9.1 Включение добавочных сопротивлений в силовую цепь двигателей при пуске необходимо, прежде всего, для ограничения в пределах допустимых значений токов и моментов двигателя.

На характер протекания переходных процессов пуска большое влияние ока­зывает число ступеней пускового реостата. Чем плавнее требуется протекание пере­ходных процессов, тем меньше должна быть разница между пиковым моментом и моментом переключения, тем больше будет ступеней пускового реостата.

Пусковой (пиковый) момент ;

Момент переключения (минимальный) ;

Построение пусковой и тормозной диаграмм представлено на рисунке 6.

9.2 Расчет пусковых и тормозного сопротивлений графическим способом

Расчет начинается с построения естественной характеристики двигателя переменного тока. Сопротивление ступеней пускового реостата определим, основываясь на том, что величина падения скорости относительно скорости идеального холостого хода пропорциональна полному сопротивлению роторной цепи двигателя.

Точность графических методов расчета, естественно, ниже точности аналити­ческих методов.

9.3 Расчет пусковых и тормозного сопротивлений аналитическим способом

Основой для аналитического расчета пусковой диаграммы и величин пуско­вых сопротивлений для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением являются следующие выражения:

,

Величины полных сопротивлений якорной (роторной) цепи на пусковых ступнях и величины сопротивлений ступеней пускового реостата определяются из выражений:

,

где – для асинхронного двигателя с фазным ротором.

Итак: