Приведенный ток ротора адкзр:

, где М – электромагнитный момент АД, Н^.м.

Для построения характеристик в координатах илиследует воспользоваться формулой:.

Иногда под электромеханической характеристикой понимают зависимость I₁(S). Её можно рассчитать по формуле:

(1.4’)

где ,

I_H – номинальный ток намагничивания. Если значение последнего не приведено в паспортных данных, то его определяют по формуле /6/:

, (2.4)

где _Н – номинальная перегрузочная способность двигателя по моменту.

;

Можно принять приближенную формулу: (приR₁=0)

Номинальный ток намагничивания можно также определить по формуле:

,

где - показатели холостого хода АД

В расчетах иногда принимают ,(при работе АД на рабочем участке механической характеристики)

Расчет при неизвестных параметрах АД (Х₁, Х’₂)

,

где:

;

Для мощных АД а=0. (Р_Н>100 кВт)

S_НИ – скольжение двигателя при работе его на реостатной характеристике М(S) при М=М_Н

Механическая характеристика рассчитывается по формуле:

, (3.4)

где ₀ – скорость идеального холостого хода.

где - номинальная частота напряжения питания; число пар полюсов обмотки статора; синхронная скорость, об/мин.

Задаваясь скольжением S в требуемых пределах и заданной дискретностью S, рассчитать характеристики и М(S).

Графики характеристик приведены в /1/.

В табл.1.4. приведены значения чисел пар полюсов и Р_П и соответствующей им n₀ и ₀.

Таблица 1.4.

Численные значения Р_П, n₀,₀.

РП	1	2	3	4	5	6
n0, об/мин	3000	1500	1000	750	600	500
0, 1/с	314	157	104,7	78,5	62,8	52,4

Механическую характеристику можно рассчитать по формуле Клосса:

(4.4)

где М_К, S_К - критический момент и скольжение.

- расчетный коэффициент

,

где знаки “+” и “-” относятся соответственно к двигательному и рекуперативному режимам работы.

Кроме того, критическое скольжение можно определить по формуле:

где - для АД малой мощности.

У АД мощность кВт принимают, а у двигателей скВт можно считать, тогда

При расчете характеристик АДКЗР рекомендуется задаваться скольжением в пределах ибо при больших скольжениях в расчетах появиться существенная погрешность.

II. Расчет искусственных характеристик.

Реостатные характеристики.

Под реостатными понимаются характеристики, полученные включением активного добавочного сопротивления R_Д в цепь ротора АДФР.

Считаем, что величина R_Д задана. Тогда для расчета характеристик применить формулу (1.4) и (3.4), считая в них:

Для расчета характеристики М(S) можно применить формулу (4.4), приняв в ней:

,

где S_КР, S_КЕ – критические скольжения на естественной характеристиках.

Если требуется определить R_Д, которое необходимо включить в цепь ротора АДФР для обеспечения работы АД на естественной характеристике в точке с заданными координатами (см. точку 1 на рис. 1.2), искомое сопротивление найдется как:

ПРИМЕЧАНИЕ: механические характеристики АДФР приняты линеаризованными.

(5.4)

Здесь S_Р, S_Е - скольжение на реостатной и естественной характеристиках при заданном моменте двигателя.

Искусственные характеристики при включении R_Д1 в цепь обмотки статора.

Для расчета характеристик следует применить формулу 1.4., 3.4. или 4.4. На этих характеристиках М_К< М_КЕ , S_К< S_КЕ

Искусственные характеристики при регулировании напряжения на обмотке статора и . В том случае. Для расчета характеристик применяют уравнения 1.4, 3.4, 4.4, при этом,

Искусственные характеристики при регулировании частоты напряжения и . Для расчета характеристик применить уравнения 1.4, 3.4, 4.4, в которых принять:

;

Методика расчета характеристик при иизложена в теме №7.

III. Расчет ЭДС обмотки статора.

Фазное значение ЭДС обмотки статора:

(6.4)

или

При подстановке в эти формулы S=S_Н или I₁= I_1Н получим Е₁=Е_1Н.

Зная Е_1Н и I_Н, можно определить номинальное индуктивное сопротивление контура намагничивания:

IV. Расчет сопротивлений пусковых резисторов.

Рассмотрим приближенную методику аналитического расчета сопротивлений пусковых резисторов, включаемых в цепь ротора АДФР:

1. Задаются величиной пускового момента

2. Определяется величина пускового тока в цепи ротора:

где М_Н – номинальный электромагнитный момент, определяется по формуле (3.4) подставленной в нее S=S_H .

3. Определяется сопротивление первой пусковой ступени:

4. Задаются число пусковых ступеней m. (например, m=3).

5. Определяется кратность пускового момента и момента переключения

,

где R₂ – сопротивление фазы ротора.

6. Определяется момент переключения

, где - должно быть.

7. При необходимости построить пусковую диаграмму, можно ориентироваться на рис.4.2.б).

8. Рассчитываются сопротивления пусковых ступеней и секций.

Сопротивления ступеней:

,

Сопротивление секций:

; ;.

Возможен и графический метод расчета /14/.

V. Расчет сопротивления тормозных резисторов для режима противовключения.

Механическая характеристика в указанном тормозном режиме показана (приближенно) на рис. 1.2 (прямая В).

Сопротивление тормозного резистора в цепи ротора АДФР мощно рассчитать по формуле (5.4), в которой

S_Е– скольжение на естественной характеристике М(S) при М=М_НАЧ,

VI. Расчет механической характеристики в режиме динамического торможения.

Динамическое торможение с независимым возбуждением.

Схема включения двигателя показана в /1, с.183/. Механическая характеристика изображена на рис.1.4, где М_К – критический тормозной момент; - критическая скорость;- критическая относительная скорость.

Рис. 1.4. Характеристика АД в режиме динамического торможения.

Для приближенного расчета характеристики М() без учета насыщения воспользуемся системой уравнений, характеризующей этот режим работы:

(7.4)

(8.4)

(9.4)

где Х_Н – индуктивное сопротивления контура намагничивания;

I₁ – эквивалентный ток в фазе обмотки статора в двигательном режиме работы.

Методика расчета характеристики М() и параметров машины:

1. Задаемся желаемыми значениями _К, М_К. Рекомендуется принять .

2. Используя формулу (7.4), рассчитается и при необходимости строится механическая характеристика (рис.1.4). Величиной  задаются в пределах 10.

3. Определяется индуктивное сопротивление

Здесь E_1H, I_H определяется по формулам (6.4) и (2.4). При расчетах принять Х_Н=сonst.

4. Из (3.4) находится требуемое суммарное сопротивление роторной цепи (для АДФР):

5. Определяется требуемое добавочное сопротивление.

, ,

где К_r – коэффициент приведения сопротивлений.

ПРИМЕЧАНИЕ: если ведется расчет для АДКЗР, то п.п.4.5 не выполняется. При этом принимают на естественной характеристике в двигательном режиме работы.

6. Из выражения (9.4) определяется эквивалентный ток:

7. Требуемый ток возбуждения, протекающий по двум последовательно включенным фазам обмотки статора:

8. Определяется необходимое напряжения возбуждения:

Расчет характеристики динамического торможения с учетом насыщения магнитопровода машины.

Методика расчета механической характеристики М() основана на применении зависимости /14,с.111/. Указанная характеристика приведена в табл.2.4.

Таблица 2.4.

Зависимость

	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,8	2,2
	1,45	1,45	1,4	1,27	1,15	1,0	0,87	0,8	0,65	0,57

Обозначение в таблице (относительные единицы):

; ; ; ,

Методика расчета характеристик следующая:

1. Используя данные табл.2.4, рассчитывают и строят зависимость

I_

I_1

I_H

I_1 I_H I_

Рис. Зависимость

2. Задаются током намагничивания.

3. По кривой для каждого токаопределяют

4. Задаются тормозным сопротивлением в цепи ротора ( для АДФР)

При выборе тормозного R_Т сопротивления в цепи ротора АДФР принимают оптимальным относительное сопротивление /4,стр.245/. При этом для обеспечения минимума времени торможения принимают=0,2, а для обеспечения минимума угла поворота вала двигателя за время торможения принимают =0,4.

Здесь ,- номинальное сопротивление АД.

5. Определяют величину относительной скорости:

где ;

6. Определяют приведенный ток ротора:

7. Определяют тормозной момент:

8. Аналогичные расчеты повторяют 810 раз

9. Поданным расчетов строят характеристики и

Известны и другие методики расчета /1с184; 7,c.49/. Методика расчета /1/ предусматривает использование кривой намагничивания машины . В табл. 3.4. приведена универсальная кривая намагничивания АД общепромышленного исполнения.

См. пример расчета /4,стр 248/

Таблица 3.4.