
СКЕ / Лабораторный практикум
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
М М кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
, Нм; |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 X X |
' |
2 |
(2.17) |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
s sкр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' 2 |
|
|
|
|
|
|
|
(2.18) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
1 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
кр о 1 sкр , с 1 |
|
|
|
|
|
|
(2.19) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1.3. Точка номинального режима нр , |
s sнр , M Мн . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Номинальный момент: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
M |
н |
|
|
Рн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рн |
|
|
|
|
, Нм. |
|
|
|
|
|
|
(2.20) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
о 1 |
sн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Номинальное скольжение, рассчитанное по параметрам схемы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
замещения, можно найти из выражения: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 asк |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
M к |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
sк |
asк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.21) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sк |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где a |
2R1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Положив в выражении (2.21) M Мн , получим: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
M н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 asк |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
sнр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
M к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sк |
|
as |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.22) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sк |
|
|
|
|
|
|
|
|
sнр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Разрешим уравнение (2.22) относительно sнр : |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
sнр |
|
sк |
as |
|
|
M |
к |
2 as |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
sк |
|
|
|
|
|
|
|
sнр |
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
M |
н |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21

s |
2 |
s |
2 |
as2s |
|
M н |
2 as |
s |
s . |
|
|
(2.23) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
нр |
к |
|
|
|
к нр |
|
|
M к |
|
|
к |
|
к нр |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Приведем уравнение (2.23) к каноническому виду квадратного уравнения: |
|||||||||||||||||||||||
s |
2 |
as2 |
|
M н |
2 as |
s |
s |
|
s2 0 . |
|
|
(2.24) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
нр |
|
|
|
к |
|
|
M к |
|
|
к |
|
к нр |
|
к |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Решение квадратного уравнения (2.23) имеет вид: |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
as2 |
|
M н |
2 as |
s |
|
as2 |
M н |
2 as |
s 2 |
4s2 |
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
к |
|
|
M к |
к |
|
к |
|
|
к |
M к |
к |
к |
к |
(2.25) |
||||||
sнр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Знак |
|
относится к |
генераторному режиму, знак |
к двигательному |
режиму работы.
Номинальная расчетная частота вращения:
нр о 1 sнр , с 1. |
(2.26) |
3.1.4. Точка короткого замыкания 0, |
s 1, M Мпp . |
Момент при коротком замыкании Мп определяется по формуле (2.21), если в ней положить s 1:
M пр M кр |
|
|
2 asк |
, Нм. |
|
1 |
|
||
|
|
sк asк |
(2.27) |
|
|
|
sк |
|
|
|
|
|
|
3.2.Расчет характерных точек по данным каталога
Вкаталоге на асинхронные двигатели приводятся значения Pн , sн , sк ,
km , kmin , kn .
3.2.1. Точка идеального холостого хода, o, s 1, M 0 .
Частота вращения при идеальном холостом ходе определяется по формуле (2.16):
|
|
2 f |
, с 1. |
|
|
(2.28) |
|||
o |
|
z p |
|
|
|
|
|
|
22
3.2.2. Точка критического момента к , s sк , M Мк :
к о 1 sк , с |
1 |
(2.29) |
; |
||
|
|
|
M Мк kmMн , Нм. |
|
(2.30) |
3.2.3. Точка номинального режима н, s sн, M Мн : |
|
|
н о 1 sн , с |
1 |
(2.31) |
; |
||
|
|
|
M Mн , Нм. |
|
(2.32) |
3.2.4. Точка короткого замыкания 0, s 1, M Мп . |
|
|
M knMн , Нм. |
|
(2.33) |
3.3. Сопоставление результатов расчетов
Результаты расчетов по п. 3.1, 3.2 свести в таблицу 2.1 Ошибка определяется по формуле:
|
x x p |
100% . |
(2.34) |
|
x p |
||||
|
|
|
||
где x - параметр, рассчитанный по каталожным данным; |
x p - параметр, |
рассчитанный по схеме замещения.
23

Таблица 2.1 – Сопоставление результатов расчетов характерных точек механической характеристики
№ точки |
Расчет по каталожным |
Расчет по схеме |
Ошибка, % |
|
данным |
замещения |
|
|
o |
oр |
|
1 |
sо |
sор |
|
|
Mо |
Mор |
|
|
к |
кр |
|
2 |
sк |
sкр |
|
|
Мк |
Мкр |
|
|
н |
нр |
|
3 |
sн |
sнр |
|
|
Мн |
Мн |
|
|
п |
пр |
|
4 |
sп |
sпр |
|
|
Mп |
Mпр |
|
Сопоставить результаты расчетов, сделать выводы.
4. Построение механических характеристик
Существует ряд формул, которые связывают электромагнитный момент асинхронного двигателя со скольжением.
Формула для электромагнитного момента, соответствующая уточненной Г-образной схеме замещения:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 R2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
М |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
, Нм. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
' |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
(2.35) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
R C |
R2 |
|
|
|
X C X ' |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
o |
1 1 |
s |
|
|
|
|
1 1 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где С1 1 XmX1 .
24

Формула для электромагнитного момента, соответствующая упрощенной схеме замещения Г-образной схеме замещения:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, Нм. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
(2.36) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R |
R2 |
|
|
|
|
|
X |
|
X ' |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
o |
|
1 |
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Формула для расчета электромагнитного момента по параметрам |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
критической точки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
M M к |
|
|
|
|
|
2 asк |
|
|
|
|
|
, Нм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
sк |
as |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.37) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sк |
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
М к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- критический |
момент; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 о |
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
X1 X 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2R |
|
|||||
s |
к |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- критическое скольжение; a |
1 |
. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
X1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
' |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
R1 |
X 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приближенная формула для расчета электромагнитного момента по параметрам критической точки:
2
M M к s sк , Нм. (2.38) sк s
Механические характеристики по уравнениям (2.35) – (2.38) для двигательного режима работы построить на одном графике в среде MathCad.
По графикам определить значения , s, M в точках номинального режима, критического момента, короткого замыкания. Результаты свести в таблицу 2.2.
25

Таблица 2.2 – Сопоставление способов расчета механической характеристики
Точка |
По данным |
Формула |
Формула |
Формула |
Формула |
|
каталога |
(2.35) |
(2.36) |
(2.37) |
(2.38) |
||
|
критического |
к |
|
sк |
||
момента |
||
Мк |
||
|
||
номинального |
н |
|
sн |
||
момента |
||
Мн |
||
|
||
короткого |
п |
|
sп |
||
замыкания |
||
Mп |
||
|
Сопоставить результаты расчетов, сделать выводы.
5.Содержание отчета
5.1.Наименование работы, цели и задачи исследований.
5.2.Номер варианта. Исходные данные для расчета.
5.3.Расчет параметров Г-образной упрощенной схемы замещения в абсолютных единицах, раздел 1.2.1.
5.4.Расчет мощности, потребляемой из сети, раздел 1.2.2.
5.5.Графики механической и энергомеханической характеристик, раздел
1.3.
5.4.Расчет параметров механической характеристики.
5.4.1.Расчет характерных точек по параметрам схемы замещения, раздел
1.4.1.
5.4.2.Расчет характерных точек по данным каталога, раздел 1.4.2.
5.4.3.Сопоставление результатов расчетов, раздел 1.4.3, таблица 2.1.
Выводы
5.5.Построение механических характеристик
5.5.1.Графики механических характеристик, раздел 1.5.
5.5.2. Сопоставление способов расчета механической характеристики, раздел 1.5, таблица 2.2. Выводы.
5.6. Пример построения механических и энергомеханических характеристик асинхронного двигателя приведен в приложении 4.
26
Лабораторная работа 3 Построение механических характеристик при различных законах
регулирования напряжения и частоты Цели и задачи исследования
Построение механических характеристик асинхронного двигателя при изменении напряжения и частоты напряжения на зажимах статора:
расчет параметров номинального режима, составление уравнений момента нагрузки;
построение механической характеристики при изменении напряжения на статоре;
построение механической характеристики при изменении частоты напряжения на статоре;
построение механической характеристики при различных законах регулирования.
Программа выполнения работы 1. Расчет параметров номинального режима, составление уравнений момента
нагрузки 1.1. Расчет параметров номинального режима
Вариант исходных данных и все параметры асинхронного двигателя соответствуют уже рассчитанным в лабораторной работе 2 параметрам.
Номинальная частота вращения н |
рассчитывается по номинальному |
||||||||||
скольжению sн : |
|
|
|
|
|
|
|
||||
н o 1 sн , |
|
|
|
|
|
(3.1) |
|||||
где |
|
2 f1н |
|
вращения, c |
1 |
z |
|
p |
|
||
|
|
|
- синхронная частота |
; |
p |
- число |
|||||
|
|
|
|||||||||
o |
|
z p |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
полюсов; f1н - номинальная частота напряжения на статоре, Гц. |
|
|
|||||||||
Номинальный момент |
|
|
|
|
|
|
|||||
M |
н |
|
Pн |
, |
|
|
|
|
|
|
(3.2) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Pн - номинальная мощность, Вт.
27
1.2. Составление уравнений момента нагрузки
Постоянный момент нагрузки. В этом случае принимается, что момент нагрузки равен номинальному моменту двигателя:
|
|
Mc Mн . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.3) |
|||||
|
|
Нелинейно спадающий момент нагрузки: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
M |
нел |
|
Кн |
, |
|
|
|
|
|
|
|
(3.4) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
- частота |
вращения ротора, c 1; |
К |
н |
M |
- коэффициент, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н н |
|
|
|
определяющий крутизну изменения момента нагрузки, Нм c 1. |
|
|||||||||||||||
|
|
Момент вентиляторной нагрузки: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Mв М хх Кн 2 , |
|
|
|
|
|
|
(3.5) |
|||||||
где |
|
|
М хх 0.1Мн |
- |
момент |
холостого |
хода, |
Нм; |
||||||||
К |
н |
|
Mн М хх |
|
|
Mн 0.1Mн |
- коэффициент, определяющий |
крутизну |
||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
н |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
||
изменения момента нагрузки, |
Нм c 2. |
|
|
|
|
|
2. Построение механической характеристики при изменении напряжения на статоре
Механическая характеристика асинхронного двигателя при изменении напряжения на статоре описывается уравнением:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
М |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
' |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.6) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
R |
R2 |
|
|
|
X |
|
X |
' |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
o |
1 |
s |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28

где m - число фаз; Uн - номинальное напряжение, В; Ом; s - скольжение; |
R1, |
||
R' |
- активное сопротивление статора и ротора, соответственно, Ом; X , X |
' |
- |
2 |
1 |
2 |
|
индуктивное сопротивление рассеивания статора и ротора, соответственно, Ом.
Уравнение (3.6) описывает зависимость |
M F |
s . Для построения |
||
|
|
|
1 |
|
механических характеристик вида F M |
вводится замена переменных в |
|||
соответствии с уравнением: |
|
|
||
s 1 |
|
. |
|
(3.7) |
|
|
|||
o |
|
|
Механические характеристики асинхронного двигателя строятся по уравнениям (3.6), (3.7) для двигательного режима работы в среде MathCad. Характеристики строятся на одном графике для следующих значений напряжения статора:
1.U1 Uн,
2.U2 0.9Uн,
3.U3 0.8Uн ,
4.U4 0.7Uн ,
5.U5 0.55Uн,
6.U6 0.4Uн .
На том же графике строятся уравнения момента нагрузки для следующих случаев:
7. момент нагрузки равен номинальному моменту двигателя Mc Mн ,
8. нелинейно спадающий момент нагрузки Mнел Кн ,
2
9.момент вентиляторной нагрузки Mв М хх Кн 2 .
3.Построение механической характеристики при изменении частоты
напряжения на статоре
29

При изменении частоты напряжения на статоре будут изменяться синхронная частота вращения o , скольжение s и индуктивные
сопротивления рассеивания статора и ротора X , |
X |
' |
: |
||||
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
o |
2 |
|
f1 |
|
|
|
|
|
, |
|
|
(3.8) |
|||
|
|
|
|
||||
|
z p |
f1н |
|
|
|
s 1 |
|
1 |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
o |
|
2 |
f |
|
(3.9) |
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
z p |
f1н |
|
X X ' f1
12 1 2 . (3.10)
f1н
Сучетом выражений (3.8), (3.10) уравнение (3.6) механической характеристики запишется в виде:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
R |
R2 |
|
|
|
|
X |
|
|
X |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
o |
1 |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.11) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
f |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
f |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1i |
|
|
R1 |
|
2 |
|
|
|
X1 |
X |
2 |
|
1i |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
z p |
f1н |
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f1н |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Механические характеристики асинхронного двигателя строятся по уравнениям (3.11), (3.9) для двигательного режима работы в среде MathCad. Характеристики строятся на одном графике для следующих значений частоты напряжения статора:
1.f11 f1н ,
2.f12 0.9 f1н ,
30