Разел III.Расчет системы пч-ад

3.1Расчет схемы замещения

Рисунок 3.1 – Схема замещения асинхронного двигателя при частотном регулировании

Анализ характеристик АД при частотном управлении можно произвести, использовав Т-образную схему замещения (рис3.1).

Скорость вращения на ХХ:

об/мин

где р=2 – количество пар полюсов.

Частота вращения на ХХ:

с^-1

Номинальная частота вращения:

с^-1

Номинальное скольжение:

.

Уравнение для критического скольжения:

,

где λ_м- кратность максимального момента, λ_м=2,3.

.

Ток намагничивания I_µн:

А

Приведенный ток ротора :

;

=65,72 А

Сопротивление статора:

;

=1,23 Ом

Приведенное сопротивление ротора:

;

=1,379 Ом

Индуктивное сопротивление контура намагничивания:

=143 Ом

Индуктивное сопротивление ротора:

С помощью критического скольжения найдем :

;

=23,62 Ом

Реактивное сопротивление статора:

;

=11,35 Ом

Реактивное сопротивление ротора

;

=11,81 Ом

Номинальный момент АД:

Мн= 4065 Нм

Критический момент:

Мкр=4810·10³Нм

На основании полученных результатов проводим расчет статических и энергетических характеристик.

2.2 Расчет статических характеристик

Закон частотного управления который определяет соотношения между частотой и напряжением в зависимости от характера технологической нагрузки:

.

- относительное напряжение ;

- относительная частота;

- относительный момент;

Для приводов с насосной нагрузкой :, тогда закон частотного управления будет иметь вид

Принятыми допущениями обусловливается постоянство сопротивлений схемы замещения при данной частоте. Индуктивные сопротивления соответствуют частоте ХХ.

Параметр абсолютного скольжения, или относительная частота ротора – отношение абсолютного скольжения к синхронной скорости при номинальной частоте

Параметр используется вместо скольженияsи связан с ним соотношением

Коэффициент рассеяния соответственно для статора и ротора

Общий коэффициент рассеяния

Кроме того, введём обозначения:

;;;

Анализ и расчёты установившегося режима проводятся в действующих значениях величин.

Для дальнейших расчетов примем обозначения:

;

Для каждой из рассчитываемых величин задаются несколько значений и изменение

Из расчёта схемы замещения получаем электродвижущую силу

Поток в воздушном зазоре

Ток статора

Приведенный ток ротора

ток намагничивания

Графики токов показаны на рисунках 3.1 ,3.2, 3.3

Рисунок 3.1 – График изменения токов статора при частотном регулировании

Рисунок 3.2 - График изменения токов ротора при частотном регулировании

Рисунок 3.3. – График изменения токов намагничивания

3.3.Расчет механических характеристик. Нагрузочные характеристики

Момент двигателя :

Нагрузочная характеристика определяется из выражений момента статического и угловой скорости:

При этом изменяется от 0 до 1

Механические характеристики и нагрузочная кривая, при частотном регулировании, изображены на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Механические и нагрузочные характеристики

3.4. Расчет энергетических характеристик

Коефициент мощности cos находим по формуле :

Рисунок 3.5 – График изменеия

К.П.Д определим из выражения :

где :

- полные потери двигателя;

- добавочные потери;

- механические потери;

Рисунок 3.6 – График изменения К.П.Д