11 Методика расчёта и построения механической характеристики двигателя

Под механической характеристикой двигателя понимается гра­фическая зависимость частоты вращения ротора от момента нагрузки на валу (вращающего момента), т.е. n = f(M) при неизменном напряжении сети. От характера механической характеристики зависит пригодность асинхронного двигателя для привода различных производственных механизмов.

Получить зависимостиn = f(M) в явном виде нельзя. Известно, что вращающий момент связан со скольжением так называемой формулой Клосса, которая в упрощенном варианте имеет вид:

где М_k = кМ_ном, - критический (максимальный) вращающий момент, Н·м;

- коэффициент допустимой перегрузки (из справочника);

S_k - критическое скольжение, определяется как ;

S_ном - номинальное скольжение,

Зная значения Мк и Sк и, задаваясь значениями скольжения S в пределах его теоретических границ (от 0 до 1), определяем текущие значения вращающего момента М по формуле (2) и частоты вращения n двигателя по формуле n = n₀ (1 – S).

Расчетные данные сводятся в таблицу:

S	0.001	0.01	. . .	Sном	. . .	Sk	0.3	0.5	0.7	1
M
n

По результатам расчета строятся графические зависимости M= f (S, n) (рисунок 4) и механическая характеристика n=f(M) (рисунок 5). При этом на графики следует нанести значение начального пускового момента М^/_{нач. пуск.,} рассчитанного в параграфе 10 по паспортным данным выбранного двигателя.

Рисунок 4 Графическая зависимость M = f (S, n)

В заключение дается подробный анализ механической характеристики (описываются точки 1, 2, 3, 4, 5, а также участки характеристики 5-3, 3-1, 3-2).

n = n_о

0

М^/пуск нач.

Мпуск

Мк М, Н^.м

n, min^-1

Рисунок 5 Механическая характеристика двигателя n = f(M)

12. Задание на выполнение ргр Дано:

Производственный механизм приводится в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Режим работы задан вПриложении 2 (таблица 1) в соответствии с Вашим вариантом.

Характеристика окружающей среды:

для четных вариантов - нормальная,

для нечетных - с повышенной влажностью, запыленная, загазованная.

Требуется:

Построить нагрузочную диаграмму;

Обосновать выбор частоты вращения двигателя;

Выбрать исполнение двигателя с учетом окружающей среды;

Рассчитать мощность и выбрать тип двигателя для режима работы, соответствующего нагрузочной диаграмме;

Проверить выбранный двигатель на перегрузку и пусковые условия;

Выписать из справочника таблицу технических данных двигателя;

Определить потребляемую двигателем мощность, потребляемый и пусковой токи, номинальный, максимальный и пусковой моменты по паспортным данным выбранного двигателя;

Рассчитать и построить механическую характеристику двигателя;

Сделать подробный анализ механической характеристики (описать характерные точки и участки);

Определить энергию, потребляемую выбранным двигателем за сутки непрерывной работы.

13. ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

При оформлении РГР необходимо соблюдать следующие правила: текст расчётно-графической работы пишется на одной стороне листа бумаги формата А4, имеющего рамку с полями: слева - 25-30 мм, справа, сверху и снизу - 5 мм;

на титульном листе указываются наименование академии, ка­федры, номер РГР, её название, вариант задания, номер учебной группы, фамилия студента, фамилия преподавателя и дата;

достаточно подробно поясняются все расчёты, выполненные с помощью или без помощи ЭВМ; указываются единицы измерения всех вычисленных величин;

механическая характеристика строится на миллиметровой бу­маге.

все исправления и уточнения согласно замечаниям преподавателя производятся на чистой обратной (левой) стороне листа.

Пояснительная записка к РГР должна содержать:

12.1 Титульный лист с полным наименованием РГР и указанием № варианта;

12.2 Задание;

12.3 Краткое введение (1 стр. Применение электродвигателей для привода машин и механизмов, значение правильного выбора мощности двигателя);

12.4 Нагрузочную диаграмму;

12.5 Расчёт мощности и выбор двигателя (подробно приводится порядок расчёта с формулами, цифровыми данными и пояснениями с использованием рубрикаций – пунктов и подпунктов. Дается обоснование выбора частоты вращения и исполнения дви­гателя);

12.6 Тип выбранного двигателя и таблицу его технических данных;

12.7 Проверку двигателя на перегрузочную способность;

12.8 Проверку двигателя на пусковые условия;

12.9 Определение параметров двигателя согласно § 10 данного пособия;

12.10 Расчёт механической характеристики (подробно приводится порядок расчёта с формулами, цифровыми данными и необходимыми пояснения­ми с использованием рубрикаций – пунктов и подпунктов);

12.11 Графическую зависимость M = f (S, n);

12.12 График механической характеристики n = f (M);

12.13 Анализ механической характеристики (описание характерных точек механической характеристики - М_пуск, М^/_пуск, М_к, М_ном , М = 0 и участков характеристики 5-3, 3-1, 3-2);

12.14 Распечатку с ЭВМ;

12.15 Список использованной литературы.