- •1. В соответствии с номером «14» электродвигатель выбирается из таблицы 1
- •2. В соответствии с номером «14» из таблицы 3 выбирается загрузка электродвигателя и время его работы.
- •4. В соответствии с номером «14» из таблицы 5 выбирается задание по пускорегулирующей аппаратуре.
- •Пускатели серии пме
- •Принцип действия
- •5. В соответствии с номером «14» из таблицы 6 выбирается задание по изменению коэффициента мощности (Cos φ).
- •6. В соответствии с номером «14» из таблицы 7 выбирается задание по схеме работы 3х фазного электродвигателя от 1нофазной сети.
1. В соответствии с номером «14» электродвигатель выбирается из таблицы 1
Электродвигатель: АО2–22–4
Рн = 1,5 кВт; КПД = 80%; Cos = 0,81; Ki= 5; µп=1,8; µк = 2,2;
nн = 1465 мин;n0= 1500 мин
А – вид двигателя (асинхронный);
О – закрытого обдуваемого исполнения со станиной и щитами из чугуна;
2 – обозначение новой серии;
2– порядковый номер габаритного размера;
2 –маркировка длины сердечникастатора;
4 – полюса.
Дать определения:
РН – это номинальная мощность электродвигателя, 1,5 кВт;
КПД – это отношение полезной механической мощности, развиваемой; электродвигателем, к электрической мощности, потребляемой из сети и определяется по формуле:
,
Cos – это коэффициент мощности
Ki – это кратность пускового тока – отношение начального пускового тока к номинальному току двигателя;
µп – это кратность пускового момента – отношение пускового к номинальному моменту двигателя ;
nн – это номинальная частота вращения ротора, мин-1;
n0 – это частота вращения магнитного поля статора.
µк -
В соответствии с номером «14» выбирается из таблицы метод определения «начала» и «конца» фазных обмоток электродвигателя.
Маркировка концов, т.е. определение «начал» и «концов» фаз обмотки, определяется методом трансформации (см. рис.). При этом соединяют две любые фазы обмотки последовательно и подключают их в сеть переменного тока на пониженное напряжение, а к свободной фазе подключают электрическую лампочку или вольтметр и замеряют показания вольтметра или степень накала лампочки.
Если вольтметр дает показания или лампочка загорается ярко, то это соответствует соединению между собой двух разноименных выводов («конец» с «началом» или «начало» с «концом»). Если лампочка имеет слабый накал или показания вольтметра отсутствуют (либо малы), то это
соответствует соединению между собой двух одноименных выводов фаз («конец» с «концом» или «начало» с «началом»). Следовательно, можно нанести на две последовательные фазы обмотки маркировку («н» - начало, «к» - конец), при этом безразлично, которые из них назвать началами, которые – концами. Для маркировки третьей фазы обмотки нужно повторить опыт, соединив последовательно немаркированную фазу обмотку с любой маркированной. Чтобы избежать перегрева обмотки, этот опыт нужно проводить быстро (в течение 10…15 с).
Рис. Определение начала и концов фазных обмоток
Расчет механической характеристики электродвигателя
Определение номинального момента двигателя производится по формуле:
(1)
2. В соответствии с номером «14» из таблицы 3 выбирается загрузка электродвигателя и время его работы.
Р1=10%; Р2=0%; Р3=39%; Р4=30%; Р5=15%; Р6=60%; Р7=0%; Р8=110%; Р9=105%; Р10=40%.
t1=20; t2=50; t3=150; t4=60; t5=35; t6=65; t7=140; t8=30; t9=50; t10=20.
Фактическая мощность рассчитывается по формуле:
(7)
где
Рфакт – фактическая мощность на валу электродвигателя на временном интервале tn, кВт;
Рном – номинальная (паспортная) мощность электродвигателя, кВт;
– мощность электродвигателя в % от номинальной на временном интервале tn, кВт.
Таблица 2 - Расчетные данные нагрузочной диаграммы двигателя, кВт
Pn |
10 |
0 |
39 |
30 |
15 |
60 |
0 |
110 |
105 |
40 |
Pфакт |
0,15 |
0 |
0,58 |
0,45 |
0,22 |
0,9 |
0 |
1,65 |
1,57 |
0,6 |
С |
20 |
70 |
220 |
280 |
315 |
380 |
520 |
550 |
600 |
620 |
Эквивалентная мощность электродвигателя для данного графика загрузки рассчитывается по формуле:
(8)
Коэффициент загрузки электродвигателя для данного графика нагрузок определяется по формуле:
(9)
Вывод: Данный двигатель по мощности используется не эффективно, т.к. его загрузка не превышает 38,6 % номинальной.
3. В соответствии с номером «14» из таблицы 4 выбирается способ пуска электродвигателя: U=380 Ке=1,5
Рис. 4. Схема запуска при помощи автотрансформатора
Автотрансформаторный пуск (рис. 2) проводят в следующем порядке. Включают выключатель B3, при этом образуется схема автотрансформатора, затем включают выключатель В1, и на зажимы двигателя подается пониженное напряжение:
(10)
где U – напряжение, подаваемое на двигатель после автотрансформатора;
U1 - напряжение питающей сети (условно отнесенное к фазе; это относится и к другим величинам);
ke— коэффициент трансформации автотрансформатора. Двигатель запускается, причем начальный пусковой ток, в соответствии с уменьшением напряжения в ke раз, уменьшится также в ke раз по сравнению с током при прямом пуске:
(11)
Считая пусковую мощность и со стороны двигателя, и со стороны сети одинаковой, имеем:
, (12)
где IХ — пусковой ток сети.
После разворота двигателя выключатель В3 выключается. Двигатель оказывается присоединенным к сети через реактивное сопротивление, которым является обмотка автотрансформатора, что снижает толчок тока при переключении. После включения выключателя В3 автотрансформатор шунтируется, и двигатель оказывается присоединенным непосредственно на напряжение сети Uл..
Начальный пусковой момент при автотрансформаторном пуске по сравнению с начальным моментом при прямом пуске уменьшается в соответствии со снижением подводимого к двигателю напряжения:
(13)
где Мат.— начальный пусковой момент при пуске через автотрансформатор;
Мпр.— начальный пусковой момент при прямом пуске.
Этот способ пуска, как и предыдущий, возможен лишь в тех случаях, когда момент сопротивления рабочей машины при пуске невелик.
Так как полная мощность на зажимах двигателя уменьшается в ke раз по сравнению с мощностью при прямом пуске, то автотрансформаторный пуск сравнительно экономичен.
Недостатком этого способа является усложнение схемы и удорожание за счет пусковой аппаратуры. Рассчитывают пусковые автотрансформаторы на кратковременную работу.
Мощность потребляемая электродвигателем из сети рассчитывается по формуле:
кВт (14)
Номинальный ток электродвигателя определяется по формуле:
(15)
Пусковой ток электродвигателя при прямом пуске определяется по формуле:
(16)
Пусковой ток при пуске с помощью автотрансформатора уменьшится в Ке=1,5 раза и будет равен 3,5 А.
Пусковой момент будет равен