Практична робота 3
Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики асинхронного електродвигуна (АЕД)
1 Мета
1.1 Освоїти методику розрахунку і побудови механічної характеристики для асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором.
1.2 Проаналізувати за допомогою графіка механічної характеристики роботу асинхронного електродвигуна.
2 Роздавальний матеріал
2.1 Інструкційні карги по виконанню практичної роботи.
2.2 Довідкова література.
3 Технічні засоби навчання
3.1 Мікрокалькулятор.
4 Порядок виконання роботи
4.1 Ознайомитись з теоретичними відомостями.
4.2 На загальному прикладі освоїти методику розрахунку ї побудови природної механічної характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором.
4.3 Вирішити задачу
4.4
Побудувати графік залежності
4.5 Зробити висновки.
5 Теоретичні відомості
Трифазні асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором є основними
Це визначається рядом їх переваг по зрівнянню з іншими видами двигунів: вони найбільш прості і надійні в експлуатації, при виготовленні вимагають менше активних металів, мають меншу вагу, габарити і вартість.
Пуск двигуна з короткозамкненим ротором здійснюється безпосередньо включенням в мережу.
Механічні характеристики електродвигунів являють собою залежність кутової швидкості його вала від розвинутого електромагнітного моменту в сталому режимі роботи, тобто
Механічні
характеристики
електродвигунів
мають бути представлені і зворотною
функцією:
На відміну від двигунів постійного струму магнітний потік у трифазному двигуні обертається.
Частота
обертання магнітного поля визначається,
хв
(1)
або виражена через кутову частоту обертання, хв
(2)
де f - частота струму мережі, Гц; Р - числа пар полюсів.
Обертаюче магнітне поле статора, перетинаючи провідники обмотки ротора, створює в них електрорушійну силу (є. р. с), і, якщо вони замкненими, в провідниках з'являється струм. Взаємодія цього струму з магнітним потоком статора забезпечує обертальний момент ротора.
Появлення в обмотай ротора є. р. є. і обертального моменту можливо тільки при наявності різниці між швидкостями магнітного поля статора і ротора.
Ця різниця називається ковзанням.
або
(3)
де - кутова швидкість обертання ротора, с
(4)
І тому, механічну характеристику АЕД будують на основі розрахунку його обертальних моментів для ряду частот обертання відповідно до ковзання в межах від 0 до 1, тобто S = f(M), або зворотна функція М = f(S),
При
ковзанні S
= 0, тобто коли кутова швидкість обертання
ротора і магнітного поля статора однакові
,
на
характеристиці це є точка ідеального
холостого ходу, хв
(5)
де п0 - частота обертання магнітного поля статора, хв (див. формулу 1, або каталожні дані АЕД).
Для побудови природної механічної характеристики АЕД за каталоговими даними слід знати слідуючи характерні точки:
- ідеального холостого ходу: М = 0; S = 0
- номінальну; М = Мн; S = SН
- пуску: М = Мп; S = І
- мінімальну: М = Ммін; S = Sмін
- максимальну (критичну): М = Ммакс; S = Sмакс
Останні обертальні моменти, Нм, АЕД для ковзанні від 0 до І, за винятком S = 0, Sн, Sn,
Sмін, Sмакс, розраховують по спрощеній формулі Клосса, якщо зневажити активний опір обмотки статора
(6)
Кутова частота обертання ротора згідно ковзання 0 < S < 1 зв'язані між собою співвідношенням, хв
(7)
двигунами в сільському господарстві.