Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И. Ленина»

Кафедра «Электрических станций, подстанций и

диагностики электрооборудования»

Контрольная работа

по дисциплине

«Режимы работы электрооборудования»

Вариант 13

Выполнил: студент гр. 4-70к

Хорев А.А.

Проверил: ст. преп.

Батаева В.В.

Иваново 2017

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЗАДАЧА 3

УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 9

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ 10

Двигательный режим 10

Генераторный режим 11

Режим холостого хода 11

Режим электромагнитного тормоза (противовключение) 12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 16

К.

1. Задача

По паспортным данным электродвигателя построить его рабочие характеристики.

№	Тип	Pн, кВт	Uн, В	nном, об/мин	ηном, %	соsφ ном	Iп/ Iном	Мп/ Мном	Ммакс/ Мном	J, Кг- ×0.25
1	ДАЗО-13-42-6	400	6000	985	92,5	0,88	5,3	0,9	2,2	265

При кратностях напряжения и частоты: Кu=1,0 и Kf=1,0.

Решение:

Полные потери активной мощности и полное потребление реактивной мощности.

= ном - Рном = Рном/ηном - Рном = 400/0,925 – 400 = 32,43 кВт;

Qном = Рном/ηном × tgφном = 400/0,925 × 0,54 = 233,5 кВАР;

По cosφ = 0,88 определяем tgφ = 0,54

Номинальный ток электродвигателя

Iном = = = 47,3 А

По заданной номинальной частоте вращения определяем номинальное скольжение

Sном = = = 0,015

Далее для построения рабочих характеристик необходимо полные потери активной и реактивной мощностей разделить на две составляющие (потери в обмотке и потери в стали). Для этого воспользуемся методом разделения потерь по элементам конструкции.

Потери в обмотке

= 2Рном = 2 × 400 = 12,18 кВт

Потери в стали определяются через потери холостого хода

= - = 32,43 – 12,18 = 20,25 кВт

После разделения потерь в стали и меди обмотки определяем значения при любой загрузке ( )

= × ном,

ном = ном/ ηном = 400/0,925 = 432,43 кВт.

Для построения характеристик задаём в диапазоне 0,2÷1,1

Точка 1

= 0,2

= × ном = 0,2 × 432,43 = 86,49 кВт;

= 0,995 - ( + ) = 0,995 × 86,49 – 12,18 × (20,25/12,18+ ) =

=85,25 кВт;

η = / = 85,25/86,49 = 0,986.

Точка 2

= 0,4

= × ном = 0,4 × 432,43 = 172,98 кВт;

= 0,995 - ( + ) = 0,995 × 172,98 – 12,18 × (20,25/12,18+ ) =

=149,92 кВт;

η = / = 149,92/172,98 = 0,867.

Точка 3

= 0,7

= × ном = 0,7 × 432,43 = 302,7 кВт;

= 0,995 - ( + ) = 0,995 × 302,7 – 12,18 × (20,25/12,18+ ) =

=274,97 кВт;

η = / = 274,97/302,7 = 0,908.

Точка 4

= 0,9

= × ном = 0,9 × 432,43 = 389,19 кВт;

= 0,995 - ( + ) = 0,995 × 389,19 – 12,18 × (20,25/12,18+ ) =

=357,13 кВт;

η = / = 357,13/389,19 = 0,918.

Точка 5

= 1,1

= × ном = 1,1 × 432,43 = 475,67 кВт;

= 0,995 - ( + ) = 0,995 × 475,67 – 12,18 × (20,25/12,18+ ) =

=438,3 кВт;

η = / = 438,3/475,67 = 0,921.

Точка 1 = 0,2 S = 0,015 × 0,2 = 0,003

Точка 2 = 0,4 S = 0,015 × 0,4 = 0,006

Точка 3 = 0,7 S = 0,015 × 0,7 = 0,0105

Точка 4 = 0,9 S = 0,015 × 0,9 = 0,0135

Точка 5 = 1,1 S = 0,015 × 1,1 = 0,0165

Определяем координаты характеристики коэффициента мощности – cosφ ( )

Известно Qном = 233,5 кВАР. Необходимо Qном разделить на две составляющие Qном.0 и ΔQном.м.

Определяем ток холостого хода номинального режима:

= (sin - ) = 47,3(0,6 - ) = 18,37 А

Здесь = Ммакс/Мном = 2,2 – относительный номинальный момент двигателя.

Намагничивающая мощность (реактивная):

Холостого хода - = Uном = 1,73 × 18,37 × 6000 = 190,68 кВАР

Приращение реактивной мощности при номинальном режиме – = - = =233,5 – 190,68 = 42,82 кВАР.

Текущее значение реактивной мощности

Q = ).

Тогда tgφ = Q/ , и по известному значению tgφ определяем cosφ для данной точки.

Точка 1 = 0,2 Q = 190,68(1+ ) = 192,39 кВАР tg = 192,39/86,49 = 2,224

сosφ = 0.41

Точка 2 = 0,4 Q = 190,68(1+ ) = 197,53 кВАР tg = 197,53/172,98 = 1,142

сosφ = 0,659

Точка 3 = 0,7 Q = 190,68(1+ ) = 211,66 кВАР tg = 211,66/302,7 = 0,699

сosφ = 0,82

Точка 4 = 0,9 Q = 190,68(1+ ) = 225,36 кВАР tg = 225,36/389,19 = 0,579

сosφ = 0,865

Точка 5 = 1,1 Q = 190,68(1+ ) = 242,49 кВАР tg = 242,49/475,67 = 0,51

сosφ = 0,891

Определяем координаты характеристики ( .

Значение тока определяем по выражению = / U cosφ.

Точка 1 = 0,2 = 86,49/1,73 × 6 × 0,41 = 20,32 А

Точка 2 = 0,4 = 172,98/1,73 × 6 × 0,659 = 25,29 А

Точка 3 = 0,7 = 302,7/1,73 × 6 × 0,82 = 35,56 А

Точка 4 = 0,9 = 389,19/1,73 × 6 × 0,865 = 43,35 А

Точка 5 = 1,1 = 475,67/1,73 × 6 × 0,891 = 51,43 А

Рис. 1 Энергетические характеристики асинхронного электродвигателя

Построение механической характеристики

Момент электродвигателя, в относительных единицах, определяем по выражению

= .

Скольжение в номинальном режиме определяем по формулу

S = .

Критическое скольжение определяем по формуле Клосса

= ( + ) .

Сначала определяем координаты характеристик точек:

- начальная точка пуска - = 1, = 0,9;

- точка максимального момента - = 2,2; индекс означает, что указанные параметры принимаются при номинальных значениях частоты и напряжения ;

- критическое скольжение - = 0,015(2,2+ ) = 0,0623;

- точка номинального режима - = 1, = 0,015 при = 1.

при = 0,2 = 0,003; при = 0,4 = 0,006; при = 0,7 = 0,0105; при = 0,2 = 0,0135; при = 0,2 = 0,0165;

Координаты промежуточных точек (при = 1)

S = 0,1 = 1,97; S = 0,2 = 1,25; S = 0,3 = 0,876; S = 0,4 = 0,669; S = 0,5 = 0,54; S = 0,6 = 0,452; S = 0,7 = 0,389; S = 0,8 = 0,341; S = 0,9 = 0,303; S = 1,0 = 0,273;

Рис. 2 Механическая характеристика асинхронного электродвигателя.