4 Расчёт параметров и механической
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ
4.1 Расчёт механической характеристики двигателя
Для построения механической характеристики двигателя потребуются следующие данные:
nном=2973 об/мин; nсинх=3000 об/мин; βmax=2; βпуск=0,9.
Определяем номинальное и критическое скольжение двигателя:
Далее в соответствии с нормативными материалами отрасли строим механическую характеристику двигателя, используя следующие формулы:
Результаты расчёта механической характеристики двигателя сведём в табл. 5.
Таблица 5 – Расчётные точки механической характеристики двигателя
n |
0 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
S |
1,0 |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
M, о.е. |
0,904 |
0,891 |
0,878 |
0,866 |
0,853 |
0,842 |
0,831 |
n |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
S |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
0,5 |
0,45 |
0,4 |
0,35 |
M, о.е. |
0,821 |
0,813 |
0,806 |
0,802 |
0,802 |
0,808 |
0,821 |
n |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,966 |
0,991 |
S |
0,3 |
0,25 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
0,034 |
0,009 |
M, о.е. |
0,847 |
0,892 |
0,973 |
1,12 |
1,409 |
2,0 |
0,989 |
По результатам расчета строим механическую характеристику двигателя (рис.4).
Рисунок 4 − Механическая характеристика двигателя
4.2 Расчёт параметров двигателя
Выполним расчёт параметров двигателя, используя его каталожные данные:
Pном=1600 кВт; n0=3000 об/мин; Sном=0,9 %; cosφном=0,89; ηном=96,5 %;
Uном=6 кВ; λпуск=5,2; βmax=2; βпуск=0,9.
1. Определяем номинальный ток электродвигателя:
2. Определяем сопротивление короткого замыкания:
3. Находим номинальную скорость двигателя:
4. Определяем номинальную угловую скорость двигателя:
5. Находим пусковой момент двигателя:
6. Определяем активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к статору:
7. Находим активное сопротивление обмотки статора:
8. Определяем индуктивное сопротивление короткого замыкания двигателя:
9. Находим индуктивные сопротивления статора и ротора:
10. Определяем критическое скольжение:
11. Находим ток намагничивания двигателя:
12. Определяем активное сопротивление ветви намагничивания:
13. Находим индуктивное сопротивление ветви намагничивания:
5 Проверка двигателя в режиме пуска
Определим время пуска электропривода сетевого насоса, используя его механическую характеристику.
Механическая характеристика сетевые насосы описывается формулой:
где M0 – начальный момент сопротивления при n*=0 (0−0,15 о.е.);
n* − частота вращения вала, о.е.;
Kз – коэффициент загрузки механизма (табличное значение), о.е.
Принимаем Kз=0,7; M0=0,15.
В соответствии с полученной формулой строим механическую характеристику сетевого насоса через Δn*=0,05, а так же для особых точек характеристики двигателя. Определяем избыточный момент ΔM=Mад*-Mс (сн) и находим текущее время пуска для каждой ступени численного интегрирования уравнения динамики электропривода:
Результаты расчётов сведём в таблицу 6.
Таблица 6 – Результаты расчётов для построения характеристики
n* |
Mад* |
Mс (сн)* |
ΔM* |
Δti, с |
0 |
0.904 |
0.15 |
0.754 |
0.057 |
0.05 |
0.891 |
0.151 |
0.74 |
0.058 |
0.1 |
0.878 |
0.155 |
0.723 |
0.059 |
0.15 |
0.866 |
0.162 |
0.704 |
0.061 |
0.2 |
0.853 |
0.172 |
0.681 |
0.063 |
0.25 |
0.842 |
0.184 |
0.658 |
0.065 |
0.3 |
0.831 |
0.2 |
0.631 |
0.068 |
0.35 |
0.821 |
0.217 |
0.604 |
0.071 |
0.4 |
0.813 |
0.238 |
0.575 |
0.075 |
0.45 |
0.806 |
0.261 |
0.545 |
0.079 |
0.5 |
0.802 |
0.288 |
0.514 |
0.083 |
0.55 |
0.802 |
0.316 |
0.486 |
0.088 |
0.6 |
0.808 |
0.348 |
0.46 |
0.093 |
0.65 |
0.821 |
0.382 |
0.439 |
0.098 |
0.7 |
0.847 |
0.42 |
0.427 |
0.1 |
0.75 |
0.892 |
0.459 |
0.433 |
0.099 |
0.8 |
0.973 |
0.502 |
0.471 |
0.091 |
0.85 |
1.12 |
0.547 |
0.573 |
0.075 |
0.9 |
1.409 |
0.596 |
0.813 |
0.053 |
0.966 |
2 |
0.663 |
1.337 |
0.042 |
0.991 |
0.989 |
0.69 |
0.299 |
0.072 |
0.92 |
0.7 |
0.699 |
0.001 |
- |
1 |
0 |
0.7 |
- |
- |
|
|
|
|
1.55 |
Расчётное время пуска электропривода составляет 1,55 с.
По результатам расчётов строим механические характеристики сетевого насоса и электродвигателя рис.5.
Рисунок 5 – Механические характеристики