3.6 Расчет и построение механических и электромеханических характеристик двигателя в режимах технологического регулирования
Для построения характеристик двигателя, требуются параметры схемы замещения асинхронного двигателя. Рассчитаем их по методике Б.И.Фираго.
Номинальный ток двигателя
.
Номинальное скольжение
.
Номинальная угловая скорость
.
Синхронная угловая скорость
.
Номинальный момент на валу двигателя
.
Номинальные потери в двигателе
.
Принимаем
,
.
Момент холостого хода
.
Электромагнитный номинальный момент
.
Переменные номинальные потери
.
Задаемся коэффициентом загрузки kз,m , соответствующим максимальному к.п.д. АД:
.
Переменные номинальные потери мощности
.
Постоянные потери мощности
.
Переменные номинальные потери мощности в обмотке статора
.
Активное сопротивление обмотки статора
.
Максимальное значение электромагнитного момента
.
Коэффициент
.
Сопротивление
.
Приведенное активное сопротивление фазы ротора
.
Индуктивное сопротивление короткого замыкания
.
Критическое скольжение
.
Коэффициент
.
Принимаем
,
.
Потери в стали
.
Ток холостого хода
.
Эквивалентное сопротивление намагничивающего контура
.
Синус
холостого хода
.
Индуктивное сопротивление намагничивающего контура
.
Рассчитанные параметры указаны на эквивалентной однофазной схеме асинхронного двигателя:
Рисунок 3.10 Схема замещения асинхронного двигателя
Построим естественную механическую характеристику по формуле Клосса:
,
.
Значения для построения естественной характеристики двигателя приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4
|
|
|
, ое |
|
|
-1 |
-51,6 |
628.319 |
0.1 |
121.259 |
282.743 |
-0.9 |
-57,2 |
596.903 |
0.2 |
133.076 |
251.327 |
-0.8 |
-64,15 |
565.487 |
0.3 |
116.479 |
219.911 |
-0.7 |
-72,9 |
534.071 |
0.4 |
98.944 |
188.496 |
-0.6 |
-84,25 |
502.655 |
0.5 |
84.684 |
157.08 |
-0.5 |
-99,2 |
471.239 |
0.6 |
73.526 |
125.664 |
-0.4 |
-119,4 |
439.823 |
0.7 |
64.75 |
94.248 |
-0.3 |
-145,9 |
408.407 |
0.8 |
57.738 |
62.832 |
-0.2 |
-172,9 |
376.991 |
0.9 |
52.038 |
31.416 |
-0.1 |
-153,5 |
345.575 |
1 |
47.328 |
0 |
0 |
0 |
314.159 |
|
|
|
,
ое
Рисунок 3.11 Естественная механическая характеристика двигателя.
Искусственные механические характеристики построим исходя из значений скорости, которые были применены в п. 3.5.
Механические
характеристики строим по формуле Клосса
для закона частотного управления
(так как диапазон регулирования скорости
):
,
Угловая скорость вращения
Приведем таблицы с рассчитанными точками для искусственных характеристик:
Таблица
3.5 При
Таблица
3.6 При
, ое |
|
|
|
, ое |
|
|
1e-5 |
0.017 |
281.587 |
|
1e-5 |
0.017 |
282.629 |
0.023 |
36.351 |
274.364 |
|
0.023 |
36.477 |
275.406 |
0.046 |
67.566 |
267.142 |
|
0.046 |
67.774 |
268.184 |
0.069 |
92.307 |
259.919 |
|
0.069 |
92.544 |
260.961 |
0.092 |
110.462 |
252.697 |
|
0.092 |
110.684 |
253.739 |
0.115 |
122.743 |
245.474 |
|
0.115 |
122.922 |
246.516 |
0.138 |
130.231 |
238.252 |
|
0.138 |
130.351 |
239.294 |
0.161 |
134.045 |
231.029 |
|
0.161 |
134.104 |
232.071 |
0.184 |
135.173 |
223.806 |
|
0.184 |
135.174 |
224.849 |
0.207 |
134.412 |
216.584 |
|
0.207 |
134.362 |
217.626 |
0.23 |
132.37 |
209.361 |
|
0.23 |
132.276 |
210.404 |
0.253 |
129.493 |
202.139 |
|
0.253 |
129.363 |
203.181 |
0.276 |
126.104 |
194.916 |
|
0.276 |
125.945 |
195.959 |
0.299 |
122.427 |
187.694 |
|
0.299 |
122.246 |
188.736 |
Таблица
3.6 При
Таблица
3.7 При
, ое |
|
|
|
, ое |
|
|
1e-5 |
0.017 |
286.759 |
|
1e-5 |
0.017 |
293.514 |
0.023 |
36.977 |
279.537 |
|
0.023 |
37.792 |
286.292 |
0.046 |
68.594 |
272.314 |
|
0.046 |
69.923 |
279.069 |
0.069 |
93.476 |
265.092 |
|
0.069 |
94.971 |
271.847 |
0.092 |
111.552 |
257.869 |
|
0.092 |
112.929 |
264.624 |
0.115 |
123.613 |
250.647 |
|
0.115 |
124.69 |
257.402 |
0.138 |
130.812 |
243.424 |
|
0.138 |
131.506 |
250.179 |
0.161 |
134.321 |
236.202 |
|
0.161 |
134.62 |
242.957 |
0.184 |
135.163 |
228.979 |
|
0.184 |
135.092 |
235.734 |
0.207 |
134.149 |
221.757 |
|
0.207 |
133.757 |
228.512 |
0.23 |
131.893 |
214.534 |
|
0.23 |
131.232 |
221.289 |
0.253 |
128.841 |
207.312 |
|
0.253 |
127.962 |
214.067 |
0.276 |
125.311 |
200.089 |
|
0.276 |
124.259 |
206.844 |
0.299 |
121.525 |
192.867 |
|
0.299 |
120.338 |
199.622 |
Таблица
3.8 При
Таблица
3.9 При
, ое |
|
|
|
, ое |
|
|
1e-5 |
0.018 |
302.718 |
|
1e-5 |
0.018 |
314.156 |
0.023 |
38.897 |
295.496 |
|
0.023 |
40.263 |
306.934 |
0.046 |
71.709 |
288.273 |
|
0.046 |
73.888 |
299.711 |
0.069 |
96.954 |
281.051 |
|
0.069 |
99.33 |
292.489 |
0.092 |
114.72 |
273.828 |
|
0.092 |
116.813 |
285.266 |
0.115 |
126.053 |
266.606 |
|
0.115 |
127.584 |
278.044 |
0.138 |
132.339 |
259.383 |
|
0.138 |
133.205 |
270.821 |
0.161 |
134.917 |
252.161 |
|
0.161 |
135.125 |
263.598 |
0.184 |
134.9 |
244.938 |
|
0.184 |
134.519 |
256.376 |
0.207 |
133.143 |
237.716 |
|
0.207 |
132.265 |
249.153 |
0.23 |
130.27 |
230.493 |
|
0.23 |
128.989 |
241.931 |
0.253 |
126.721 |
223.271 |
|
0.253 |
125.123 |
234.708 |
0.276 |
122.8 |
216.048 |
|
0.276 |
120.958 |
227.486 |
0.299 |
118.713 |
208.826 |
|
0.299 |
116.687 |
220.263 |
Рисунок 3.12 Искусственные характеристики двигателя