6.3. Расчеты и построения

1) Определить температуру обмотки в горячем состоянии _Г, превышение температуры τ_R для длительного режима нагревания АД.

Температура обмотки электродвигателя в горячем состоянии рассчитывается по выражению, °С:

(38)

где R  сопротивление обмотки в момент измерений, Ом;

R₁₅  сопротивление обмотки, приведенное к 15°С, Ом,

(39)

где R₀  сопротивление обмотки в начале эксперимента, Ом;

  температурный коэффициент, для медных обмоток  = 1/250;

₀  начальная температура машины (температура окружающей среды), °С.

В расчетах температуру окружающей среды принять равной начальному значению температуры, измеренному температурным контроллером.

Превышение температуры, °С:

. (40)

2)Построить на одном графике экспериментальную кривую нагревания двигателя при работе в длительном режиме (табл. 11) и теоретическую кривую нагревания по уравнению (31), используя полученные значения _уст и T_н.

3) Определить известными способами (п. 6.1.1) постоянную времени нагревания T_н, сравнить значения между собой.

4) Определить вторым способом и способом, рекомендуемым стандартом (п. 6.1.1) установившуюся температуру τ_уст, сравнить значения между собой.

При существенных различиях значений T_н или _уст нужно обратить внимание на точность построений, при незначительных разли­чиях можно принять среднее значение.

5) Построить на одном графике экспериментальную кривую охлаждения двигателя (табл. 11) и теоретическую кривую охлаждения по уравнению (32), используя значения ₀ и T_ох.

6) Определить (п. 6.1.2) постоянную времени охлаждения T_ох.

7) Определить коэффициент повторного включения в повторно-кратковременном режиме работы АД.

Для характеристики повторно-кратковременного режима вводится понятие коэффициента повторного включения, %:

(41)

где t_вкл, t_откл  время включенного и отключенного состояния, мин;

Т_ц = t_вкл + t_откл  цикл работы (Т_ц  10 мин).

8) Построить экспериментальную кривую тепловых процессов в АД при повторно-кратковременном режиме работы двигателя (по данным табл. 13).

 

6.4. Контрольные вопросы

1) Что является источником тепла в электрической машине?

2) Какое основное допущение принимается при анализе теплового состояния машины?

3) Что означает термин «превышение температуры»?

4) Какое допускается превышение температуры обмоток АД?

5) Какие классы термостойкости изоляции вам известны?

Лабораторная работа 7

Исследование МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ различных ЧАСТОТАХ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

Ц е л ь  р а б о т ы: изучить особенности семейства механической характеристики асинхронного двигателя при различных частотах питающего напряжения [ ].

7.1. Основные положения теории

При регулировании частоты питающего напряжения АД надо иметь в виду, что

(42)

или

. (43)

Если при U₁ = const уменьшать f₁, то увеличение потока приведет к насыщению стали машины и резкому увеличению тока намагничивания, что вызовет нагрев машины. Если увеличить частоту, то поток уменьшится и снизится крутящий момент двигателя. Для наилучшего использования АД и получения необходимых свойств электропривода применяются различные законы регулирования. Строгое выполнение закона регулирования U₁/f₁ = const не обеспечивает постоянства максимального момента, так как при снижении частоты сопротивление обмотки статора R₁ становится соизмеримым с , при этом момент снижается (рис. 20).

На рис. 21 приведены механические характеристики при различных законах регулирования выше и ниже номинальной частоты питающего напряжения, – падение напряжения в обмотке статора.

Способ регулирования угловой скорости с плавным регулированием частоты питающего напряжения считается экономичным, весьма эффективным, но требует дорогого оборудования – преобразователя частоты (ПЧ).

В данной работе момент АД определяется через момент нагрузочной машины и момент потерь, что поясняет рис. 21.

Рис. 20 Рис. 21

Рис. 22