3.2 Расчет механических характеристик асинхронного двигателя с

короткозамкнутым ротором при управлении от преобразователя

частоты с инвертором тока.

При частотном управлении в соответствии с общепринятыми допущениями, которые обуславливают постоянство сопротивлений схемы замещения при данной частоте, принята Т – образная схема замещения, приведенная на рисунке 3.4.

Р исунок 3.4 - т-образная схема замещения асинхронного двигателя, где

r₁ - активное сопротивление обмотки фазы статора, r^′₂ - приведенное активное

сопротивление фазы ротора, x₁ – индуктивное сопротивление обмотки фазы статора,

U_н - номинальное фазное напряжение, I₁ - фазный ток статора, I^′₂-приведенный

фазный ток ротора, E₁ - ЭДС статора, E^′₂ - приведенная ЭДС ротора, I₀ – ток

холостого хода, x₀ - индуктивное сопротивление намагничивающей цепи, x₂ -

индуктивное сопротивление фазы ротора, α - относительная частота тока статора,

β - параметр абсолютного скольжения или относительная частота тока ротора,

γ - относительное напряжение.

Параметры схемы замещения по данным [7].

- приведенное активное сопротивление цепи статора…………….R₁ = 0,023;

- приведенное активное сопротивление цепи ротора……………..R^’₂ = 0,019;

- приведенное индуктивное сопротивление цепи статора………..X₁ = 0,10;

- приведенное индуктивное сопротивление цепи ротора…………X^’₂ = 0,12;

Значения параметров схемы замещения приведены в относительных единицах. Для перевода их в именованные применяются формулы (ст63 [7]).

, ,

где: X, R – сопротивления в относительных единицах;

Х, R, - сопротивления в Ом;

I_1НОМ.Ф – номинальный фазный ток статора;

I_1НОМ.Ф = P_2НОМ/3×U_1Ф×η×cosφ = 110/3×220×0,93×0,85 = 211 А,

U_1Ф – номинальное фазное напряжение.

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.

Номинальная угловая скорость двигателя.

ω_О = 2Пf/4 = 2×3,14×50/64 = 78,5 рад/с.

ω_НОМ = 2Пn/60 = 2×3,14×738/60 = 77,2 рад/с.

Номинальный момент двигателя.

Мном = Рном/ ω_НОМ = 110×10³/77,2 = 1424,87 Н×м

Номинальный приведенный ток ротора.

Рассчитываем намагничивающий ток.

где:

Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи.

x₀ = x_μ+x₁ = 2,5023 + 0,1043 = 2,6073.

Номинальное значение параметра абсолютного скольжения.

Так как параметр абсолютного скольжения при номинальном режиме работы, не может быть больше единицы, то принимаем β_н=0,015, что соответствует номинальному скольжению двигателя (S_н = 0,015).

Расчет статических характеристик асинхронного двигателя в системе частотного управления при Ф=const производим используя следующие формулы:

Расчет механических характеристик проводится в относительных единицах при α=1 и сводится в таблицу 3.1 где угловая частота вращения вала двигателя определяется для различных частот тока по формуле ω* = α – β.

Таблица 3.1 - Расчет механических характеристик асинхронного двигателя при

частотном управлении.

β	B(β)	ω,с-1	ω*	M*(β)	ω*α=1	ω*α=0,8	ω*α=0,6	ω*α=0,4	ω*α=0,2
0	0,000392	78,5	1,016	0	1	0,8	0,6	0,4	0,2
0,001	0.0004076	78,421	1,015	0,156	0,999	0,799	0,599	0,399	0,199
0,005	0.0004702	78,108	1,011	0,522	0,995	0,795	0,595	0,395	0,195
0,015	0.0006267	77,2	1	1	0,985	0,785	0,585	0,385	0,185
0,03	0.0008615	76,145	0,986	1,864	0,97	0,77	0,57	0,37	0,17
0,05	0.0011745	74,575	0,966	2,882	0,95	0,75	0,55	0,35	0,15
0,07	0.0014875	73,005	0,946	3,151	0,93	0,73	0,53	0,33	0,13
0,1	0.0019570	70,65	0,915	3,035	0,9	0,7	0,5	0,3	0,1
0,2	0.0035220	62,8	0,813	2,671	0,8	0,6	0,4	0,2	0
0,3	0.0050870	54,95	0,711	2,404	0,7	0,5	0,3	0,1
0,4	0.0066520	47,1	0,610	2,251	0,6	0,4	0,2	0
0,5	0.0082170	39,25	0,508	2,111	0,5	0,3	0,1
0,6	0.0097820	31,4	0,406	1,985	0,4	0,2	0
0,7	0.0113470	23,55	0,305	1,823	0,3	0,1
0,8	0.0129120	15,7	0,203	1,751	0,2	0
0,9	0.0144770	7,85	0,101	1,609	0,1
1	0.0160420	0	0	1,549	0

Рисунок 3.5 - Механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при частотном управлении и механизма поворота экскаватора

Рисунок 3.6 – Зависимость w* = f(f*) при частотном управлении

Применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода обеспечивает:

- Плавность регулирования и высокую жесткость механиче­ских характеристик, что позволяет регулировать скорость в ши­роком диапазоне;

- Экономичность регулирования, определяемую тем, что двигатель работает с малыми величинами абсолютного скольже­ния, и потери в двигателе не превышают номинальных.