Методические материалы для выполнения расчетно-графических работ по дисциплинам «Электрические машины», «Электротехника».

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КАБЕЛЯ.

Основные формулы и понятия:

• С реднеквадратичная мощность:

P₁²t₁+P₂²t₂+P₃²t₃+P₄²t₄

Р _СРКВ = (1)

t₁ + t₂ + t₃ + t₄

• Номинальный момент:

М_Н = 9,55Р_Н/n_Н (2)

• Потребляемая мощность двигателя:

Р₁ = 3U_H  I_H = Р_Н/(cos_H) ; (3)

Выбор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и кабеля, подводимого в двигателю по заданным параметрам:

Для привода производственного механизма электродвигатель должен развивать периодически изменяющуюся мощность: Р1 – в течение времени t₁, Р2 – в течение времени t₂, затем Р3 (t₃), Р4 (t₄). Далее цикл повторяется; скорость вращения приводного вала механизма должна быть постоянной, равной n; механизм устанавливается на открытой площадке на расстоянии L от распределительного пункта трехфазной сети с линейным напряжением Uн.

Требуется:

1. Выбрать для привода механизма асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, проверив его по перегрузочной способности.

Электродвигатель выбирается по справочным материалам (см. Приложение 1) с условием выполнения следующих двух требований:

Р_СРКВ  Р_НДВ n  n_НДВ

Р_СРКВ рассчитывается по формуле (1), n дано в условии задания.

Выписать из таблицы все параметры, определяющие работу двигателя: Р_НДВ, n_НДВ, кпд (), cos_Н, к_П=М_П/М_Н, =М_М/М_Н.

Выбранный двигатель должен соответствовать следующему требованию по перегрузочной способности:

М_МАХДВ  М_{МАХНАГР}, где

М_МАХДВ = 0,9М_Н, а М_{МАХНАГР} = 9,55Р_{МАХНАГР}/n, где

Р_{МАХНАГР} и n берутся из исходных данных.

Если условие по перегрузочной способности выполняется переходить к следующему пункту расчета.

2. Выбрать по условию допустимого нагрева сечение кабеля, который нужно проложить в земле с температурой t⁰.

Условие допустимого нагрева сечения кабеля: I_ДОП  I_РАСЧ , где

I_РАСЧ определяется как номинальный ток из формулы (3), а I_ДОП выбирается по таблицам Приложения 2, в соответствии с заданными в условии задания материалами жилы и изоляции. При выборе кабеля необходимо выписать из таблицы Приложения 2 площадь поперечного сечения выбранного кабеля (S).

3. Проверить сечение жил питающего двигатель кабеля по допустимой потере напряжения U (при максимуме нагрузки).

U_ДОП  U_КАБ, где

U_ДОП = U_%U_Н/100, U_% и U_Н – задаются в исходных данных ,

U_КАБ = I_{МАХНАГР}  R_КАБ, где R_КАБ = L/S, где

 – удельное сопротивление материала жил кабеля (дано в Приложении 3),

L – длина кабеля (дано в исходных данных),

S – площадь поперечного сечения выбранного кабеля.

I_{МАХНАГР} = Р_{МАХНАГР}/(3U_Н)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Технические данные асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии 4а основного исполнения.

Тип двигателя	РН, кВт	n, об/мин	кпд, %	cosH	ММ/МН	МП/МН	IП/IH
4АН160S2У3	22,0	2915	88	0,88	2,2	1,3	7,0
4АН160М2У3	30,0	2915	90	0,91	2,2	1,3	7,0
4АН180S2У3	37	2945	91	0,91	2,2	1,2	7,0
4АН180М2У3	45,0	2945	91,0	0,91	2,2	1,3	7,0
4АН200М2У3	55,0	2940	91,0	0,90	2,5	1,3	7,0
4АН200L2У3	75,0	2940	92,0	0,90	2,5	1,3	7,0
4АН225M2У3	90,0	2945	92,0	0,88	2,2	1,2	7,0
4АН160S4У3	18,5	1450	88,5	0,87	2,1	1,3	6,5
4АН160М4У3	22,0	1458	90,0	0,88	2,1	1,3	6,5
4АН180S4У3	30,0	1465	90,0	0,84	2,2	1,2	6,5
4АН180М4У3	37,0	1470	90,5	0,89	2,2	1,2	6,5
4АН200М4У3	45,0	1475	91,0	0,89	2,5	1,3	6,5
4АН200L4У3	55,0	1475	92,0	0,89	2,5	1,3	6,5
4АН225М4У3	75,0	1475	92,5	0,89	2,2	1,2	6,5
4АН250S4У3	90,0	1480	93,5	0,89	2,2	1,2	6,5
4АН180S6У3	18,5	975	87,0	0,85	2,0	1,2	6,0
4АН180М6У3	22,0	975	88,5	0,87	2,0	1,2	6,0
4АН200М6У3	30,0	975	90,0	0,88	2,1	1,3	6,0
4АН200L6У3	37,0	980	90,5	0,88	2,1	1,3	6,5
4АН225М6У3	45,0	980	91,0	0,87	2,0	1,2	6,5
4АН250S6У3	55,0	985	92,5	0,87	2,0	1,2	6,5
4АН250М6У3	75,0	985	93,00	0,87	2,0	1,2	7,0
4АН280S6У3	90,0	980	92,5	0,89	2,0	1,2	6,0

ПРИЛОЖЕНИЕ 2