Ргз № 3 расчет трехфазного асинхронного электродвигателя

Трехфазный асинхронный двигатель, с короткозамкнутым ротором питающийся от сети с напряжением 380 В., при частоте тока 50 Гц, при соединении обмоток статора «звездой» имеет данные, приведенные в таблице 3.1 – с. 59 - 64).

Т р е б у е т с я:

1. Рассчитать и построить рабочие характеристики двигателя [ n₂ = f (P₂);

M₂ = f (P₂); I₁ = f (P₂); P₁ = f (P₂); cos₁ = f (P₂);  = f (P₂)], где М₂ – полезный вращающий момент (момент на валу), [нм]; Р₁ – подводимая мощность, [кВт]; I₁ – фазный ток в обмотке статора, [А]. Расчет произвести при скольжении от

s = 0,01; 0,02; 0,03; 0,06; s_н; s_кр до 1,0. Начертить Г – образную схему замещения.

2. Рассчитать и построить механические характеристики двигателя по формуле электромагнитного момента и формуле Клосса на общей координатной сетке.

3. Построить круговую диаграмму, пренебрегая вытеснением тока и насыщением зубцов.

4. Определить из круговой диаграммы при I = I_ном, номинальные данные двигателя (Р₁; Р₂; Р_эм; M_ном; М_п; ; S_ном; _ном; cos_ном), а также перегрузочную способность  и начальный пусковой момент М_п. Значения, полученные из круговой диаграммы, сравнить с данными значениями.

5. При заданном числе пазов статора и прямых пазах статора и ротора определить, целесообразно ли иметь на роторе число пазов z₂ = z₁ – 4.

Указания к выполнению задания

3.1 Расчет рабочих характеристик двигателя

Аналитический метод расчета основан на «Г» - образной схеме замещения асинхронного двигателя. Исходными при этом являются паспортные данные двигателя и данные опытов холостого хода и короткого замыкания, которые необходимо взять из таблицы 3.1 (приложение – с. 59 - 64).

Расчет ведут в следующем порядке:

1. Расшифровать маркировку двигателя и определить число пар полюсов

2. Определить частоту вращающегося магнитного поля n₁ в об/мин

(3.1)

3. Определить номинальное скольжение: S_ном = (n₁ - n_2н)/ n₁ (3.2)

где n_2н – частота вращения ротора в об/мин

4. Определить критическое скольжение: S_кр = S_ном ( λ + ) (3.3)

5. Задавшись рядом значений скольжения (всего 6—7 значений, в том числе номинальное S_ном и критическое S_кр), определить необходимые для построения рабочих характеристик величины:

Эквивалентное активное сопротивление (Ом) r_экв = r₁ + r₂^/S (3.4)

6. Индуктивное сопротивление (Ом) х_к = х₁ + х₂^ (3.5)

7. Полное эквивалентное сопротивление рабочего контура схемы замещения (Ом)

Z_экв = (3.6)

8. Коэффициент мощности рабочего контура схемы замещения

Cos ₂ = r_экв/Z_экв (3.7)

9. Приведенный ток ротора, (А) I₂^ = U₁ / Z_экв (3.8)

10. Его активная и реактивная составляющие (А)

I_2а^ = I₂ ^∙cos₂; I_2р^ = I₂ ^∙sin₂ (3.9)

11. Активная и реактивная составляющие тока статора (А)

I_1а= I_0а + I_2а^; I_1р= I_0р + I_2р.^ (3.10)

Здесь I_0а = I₀∙Cos₀; I_0р = I₀∙Sin₀ - (3.11)