1.3. Построение механических характеристик асинхронного двигателя.
В каталогах и технических справочниках по асинхронным двигателям значение пускового и критического моментов заданы в виде отношений этих величин к номинальному моменту двигателя.
;
(1.1)
;
(1.2)
Для нахождения числовых значений Мпуск и Ммакс. педварительно определяют номинальный момент двигателя МН (Н · м) по его номинальной мощности РН (кВт) и номинальной частоте вращения n (об/мин).
;
(1.3)
По известным из каталога значениям δ, λ, РН и nН можно построить механическую характеристику асинхронного двигателя. Расчёт получается особенно простым, если пользоваться упрощенной формулой (уравнение Клосса):
;
(1.4)
где S – скольжение асинхронного двигателя; Sкр – критическое скольжение асинхронного двигателя, которое находится по формуле:
;
(1.5)
где SН – номинальное скольжение двигателя, которое определяется по следующей формуле:
;
(1.6)
где n0 – частота вращения магнитного поля статора (об/мин).
Используя уравнение Клосса для любого значения скольжения (для режима двигателя оно находится в пределах 0<S<1) можно найти соответствующее значения момента.
Из формулы (1.6) выражаем частоту вращения ротора:
;
(1.7)
Получаем для тех же значений скольжения зависимость n(S).
Используя формулы (1.4), (1.5), (1.6) и (1.7) построим, для примера, естественную механическую характеристику окорочного станка (Серия асинхронного двигателя 4А, РН = 2,2 кВт, с частотой nН= 1425 об/мин, n0= 1500 об/мин).
Таблица №1. Результаты расчета естественной механической характеристики.
|
S |
0,01 |
0,02 |
SН |
Sкр |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1 |
|
M (H·м) |
3,1 |
6,1 |
14,7 |
35,4 |
34,1 |
27 |
21 |
17 |
15,4 |
|
n (об/мин) |
1485 |
1470 |
1425 |
1155 |
1050 |
750 |
450 |
150 |
0 |
Граффик №1. Естественная механическая характеристика окорочного станка.
1 – пусковой момент (Мп); 2 – максимальный или критический момент (Мкр); 3 – номинальный (нормальный) момент; 4 – идеальный холостой ход (Мх.х.), где M=0, а n=n0..
Значение пускового и максимального (критического) моментов являются важным при оценки эксплуатационных свойств двигателя.
По величине пускового момента определяют способность двигателя преодолевать сопротивление (противодействие) рабочего механизма при троганьи сместа (пуск).
Отношение максимального момента к номинальному называют перегрузочной способностью двигателя. Для двигателя окорочного станка перегрузочная способность равна:
;
(1.8)
2. Расчёт электрической сети.
Рассчитать электрическую линию – значит определить сечение провода, которое обеспечило бы нормальную работу электроприёмников (двигателей, трансформаторов, светильников), питаемых этой линией. При этом температура провода не должна превышать допустимой для её изоляции величины, а отклонение напряжения в конце линии не должно превышать нормы установленной для данного вида электроприёмника. Поэтому расчёт проводов линии делают по двум условиям – нагреву и отклонением напряжения.