Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Расчет характеристик трехфазного асинхронного двигателя.pdf
Скачиваний:
189
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
2.76 Mб
Скачать

Контрольные вопросы и задания

1.Определите частоту тока и индуктивное сопротивление ротора асинхронного двигателя в режиме работы, заданном точкой на кривой механической характеристики двигателя.

2.Каковы мощности потерь в обмотках статора и ротора асинхронного двигателя в режиме работы, заданном точкой на кривой механической характеристики двигателя?

3.Определите по паспортным данным и параметрам схемы замещения асинхронного двигателя коэффициент мощности цепи обмотки его ротора в номинальном, критическом и пусковом режимах.

4.Назовите причины, по которым для асинхронного двигателя при частотном регулировании нецелесообразно применение закона U = const в зоне низких частот вращения.

5.Почему при понижении напряжения сети у асинхронного двигателя, работающего с Мс = const, уменьшается КПД?

6.Как изменятся синхронная частота вращения n1, критический момент Mк и ток намагничивания Iасинхронного двигателя, если частоту f1 напряжения питания уменьшить в 2 раза при U1 = U?

7.Почему регулирование частоты вращения асинхронных двигателей основного исполнения изменением напряжения питания является неэффективным? Какие изменения конструкции асинхронных двигателей позволяют увеличить диапазон регулирования их частоты вращения этим способом?

8.Как изменится критический момент Mк асинхронного двигателя при уменьшении напряжения питания U1 и f1 = f, при увели-

чении активного сопротивления ротора RR2 и U1 = Uи при

увеличении частоты f1 по закону U1 /f1 = const?

9. Назовите составляющие постоянных потерь мощности в асинхронном двигателе, физические причины их возникновения и объясните метод их расчета.

35

10.Как можно определить скольжение асинхронного двигате-

ля, работающего с заданным моментом нагрузки Мс при пониженном напряжении питания, по его паспортным данным и параметрам схемы замещения?

11.Определите кратность пускового тока асинхронного двига-

теля при соединении обмоток звездой, если известно: U1 = U= = 220 В, I= 40 А, R1 = 0,25 Ом, X1 = 0,4 Ом, R2 = 0,3 Ом, X2 =

=0,47 Ом. При расчете пренебречь током намагничивания I.

12.При каких значениях скольжения момент и ток асинхронного двигателя достигают максимальных значений? От каких параметров двигателя и электрической сети они зависят?

13.Почему при изменении нагрузки асинхронного двигателя с Мс = 0 до Мс = Мн увеличивается его коэффициент мощности

cos ?

14.Как и почему изменяется ток холостого хода Iасинхронного двигателя при увеличении воздушного зазора между статором и ротором?

15.Как изменятся критический момент Mк, критическое скольжение sк и пусковой ток I1п асинхронного двигателя, если при его ремонте сгоревшую обмотку статора перемотали без изменения числа ее витков проводом меньшего диаметра?

16.Почему у асинхронных двигателей малой мощности при

регулировании частоты вращения по закону U1 /f1 = const с уменьшением частоты напряжения питания уменьшается критический момент?

17.Как изменяется коэффициент мощности обмотки ротора

cos 2 асинхронного двигателя средней мощности при изменении частоты вращения в диапазоне n1 n2 nи nn2 ≤ 0, если

X 2 2R2?

18.В чем заключается отличие механической характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения питания от механической характеристики при изменении активного сопротивления цепи обмотки статора?

19.Почему при регулировании частоты вращения изменением напряжения питания используются асинхронные двигатели с повышенным активным сопротивлением обмотки ротора, а не асинхронные двигатели основного исполнения?

36

20.Как изменяется потребляемый асинхронным двигателем ток при регулировании его частоты вращения изменением активного сопротивления цепи ротора, если Мс = const?

21.Почему понижение напряжения питания асинхронного двигателя, работающего с Мс < 0,6 Мн, позволяет повысить его ко-

эффициент мощности cos ?

22. Определите переменные потери мощности в асинхронном двигателе, если при Мс = 20 Н·м его частота вращения n2 =

=1 425 мин–1, f= 50 Гц, а R1 R2 ?

23.Какие потери мощности возникают в асинхронном двигателе при преобразовании в нем электрической энергии в механическую и как они зависят от его нагрузки?

24.Почему в пусковом режиме коэффициент мощности cos асинхронных двигателей большой мощности меньше, чем у асинхронных двигателей малой мощности?

25.Почему в режиме реального холостого хода скольжение асинхронного двигателя не равно нулю и как его можно определить?

37

Литература

Алиев И.И. Электротехнический справочник. М.: ИП Радио-

софт, 2010. 384 с.

Асинхронные двигатели серии 4А: справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.М. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.

Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника.

СПб.: БХВ – Петербург, 2012. 592 с.

ГОСТ Р МЭК 60034-2-1–2009. Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава). Введ. 2011-01-01. М.: Стандарт-

информ, 2011. 58 с.

Дьяконов В.П. Mathcad 11/12/13 в математике. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. 958 с.

Дюбей Гопал К. Основные принципы устройства электроприводов. М.: Техносфера, 2009. 480 с.

Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1992. 544 с.

Пар И.Т., Захарова З.А. Энергосберегающие микропроцессорные регуляторы напряжения для асинхронного привода // Электротехническая промышленность. Сер. 08. Электропривод. 1990.

Вып. 28. С. 1–44.

Фираго Б.И., Павлячек Л.Б. Регулируемые электроприводы переменного тока. Минск.: Техноперспектива, 2006. 363 с.

38

Приложение

Паспортные данные и параметры схемы замещения асинхронных двигателей

Вари-

Тип электро-

U,

f,

Р,

n,

 

н,

cos φ

н

 

Rх,

Xх,

R1,

X1,

R2 ,

X2 ,

ант

двигателя

В

Гц

кВт

–1

 

%

 

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1 = 3 000 мин

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4АА63В2УЗ

220

50

0,55

2740

 

73

0,86

 

21,1

422

21,5

8,1

15,9

13,8

2

4А71А2УЗ

220

50

0,75

2820

 

77

0,87

 

15,3

343

15,6

6,7

8,3

10

3

4А71B2УЗ

220

50

1,1

2800

 

77,5

0,87

 

11,3

254

11,6

4,8

6,1

7,5

4

4А80А2УЗ

220

50

1,5

2870

 

81

0,85

 

5,5

170

5,6

3,4

3,3

5,4

5

4А80В2УЗ

220

50

2,2

2870

 

83

0,87

 

3,4

125

3,4

2,3

2,2

4,0

6

4А90L2УЗ

220

50

3,0

2870

 

84,5

0,88

 

2,6

124

2,6

2,1

1,7

3,6

7

4А100S2УЗ

220

50

4,0

2900

 

86,5

0,89

 

1,5

96,5

1,5

1,54

1,0

2,8

8

4А100L2УЗ

220

50

5,5

2900

 

87,5

0,91

 

1,0

81,1

1,1

1,14

0,76

2,3

9

4А112М2УЗ

220

50

7,5

2920

 

87,5

0,88

 

0,7

55,7

0,7

0,57

0,42

2,1

10

4А132М2УЗ

220

50

11,0

2930

 

88

0,90

 

0,41

44,5

0,42

0,64

0,26

1,26

11

4А160S2УЗ

220

50

15,0

2940

 

88

0,91

 

0,39

31,7

0,40

0,71

0,17

0,93

12

4А160M2УЗ

220

50

18,5

2940

 

88,5

0,92

 

0,31

29,3

0,31

0,59

0,14

0,77

13

4А180S2УЗ

220

50

22,0

2940

 

88,5

0,92

 

0,21

19,8

0,21

0,49

0,11

0,59

14

4А180M2УЗ

220

50

30,0

2945

 

90,5

0,90

 

0,15

15,3

0,15

0,29

0,071

0,43

15

4А200M2УЗ

220

50

37,0

2945

 

90

0,89

 

0,074

14,1

0.075

0,26

0,066

0,38

16

4А200L2УЗ

220

50

45,0

2945

 

91

0,90

 

0,07

13,2

0,071

0,23

0,053

0,34

17

4А225M2УЗ

220

50

55,0

2945

 

91

0,92

 

0,057

14,8

0,057

0,20

0,042

0,27

18

4А250S2УЗ

220

50

75,0

2960

 

91

0,89

 

0,032

7,65

0,033

0,125

0,024

0,20

19

4А250M2УЗ

220

50

90,0

2960

 

92

0,90

 

0,026

7,05

0,027

0,104

0,021

0,17

Продолжение таблицы

Вари-

Тип электро-

U,

f,

Р,

n,

 

н,

cos φ

н

 

Rх,

Xх,

R1,

X1,

R2 ,

X2 ,

ант

двигателя

В

Гц

кВт

–1

 

%

 

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

мин

 

 

 

 

20

4А280S2УЗ

220

50

110,0

2940

 

91

0,89

 

0,018

4,15

0,018

0,093

0,014

0,13

 

 

 

 

 

 

n1 = 1 500 мин–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

4А71А4УЗ

220

50

0,55

1375

 

70,5

0,70

 

16,1

219

16,9

11,2

14,3

26,1

22

4А71В4УЗ

220

50

0,75

1370

 

72

0,73

 

10,6

160,8

11,2

8,6

11,2

20,3

23

4А80А4УЗ

220

50

1,1

1410

 

75

0,81

 

9,2

142,3

9,6

6,25

5,4

9,6

24

4А80В4УЗ

220

50

1,5

1410

 

77

0,83

 

7,1

122,2

7,4

4,8

4,2

7,4

25

4А90L4УЗ

220

50

2,2

1420

 

80

0,83

 

4,1

95,3

4,3

3,3

2,6

5,7

26

4А100S4УЗ

220

50

3,0

1425

 

82

0,83

 

2,5

75

2,57

2,6

1,8

4,3

27

4А100L4УЗ

220

50

4,0

1425

 

84

0,84

 

1,4

63,4

1,46

2,0

1,4

3,6

28

4А112М4УЗ

220

50

5,5

1445

 

85,5

0,85

 

1,2

55,2

1,23

1,5

0,79

2,5

29

4А132S4УЗ

220

50

7,5

1455

 

87,5

0,86

 

0,68

44,9

0,7

1,24

0,5

1,9

30

4А132М4УЗ

220

50

11,0

1455

 

87,5

0,87

 

0,42

33,0

0,43

0,85

0,32

1,3

31

4А160S4УЗ

220

50

15,0

1465

 

86,5

0,88

 

0,34

30,1

0,35

0,63

0,18

0,96

32

4А160М4УЗ

220

50

18,5

1465

 

89,5

0,88

 

0,26

27,1

0,26

0,53

0,15

0,80

33

4А180S4УЗ

220

50

22,0

1470

 

90

0,90

 

0,22

21,8

0,22

0,43

0,11

0,64

34

4А180М4УЗ

220

50

30,0

1470

 

91

0,89

 

0,13

15,6

0,13

0,34

0,071

0,47

35

4А200М4УЗ

220

50

37,0

1475

 

91

0,90

 

0,12

14,4

0,13

0,28

0,058

0,45

36

4А200L4УЗ

220

50

45,0

1475

 

92

0,90

 

0,089

12,5

0,091

0,22

0,045

0,14

37

4А225М4УЗ

220

50

55,0

1480

 

92,5

0,90

 

0,058

9,4

0,059

0,19

0033

0,31

38

4А250S4УЗ

220

50

75,0

1480

 

93

0,90

 

0,041

7,3

0,042

0,14

0,023

0,23

39

4А250М4УЗ

220

50

90,0

1480

 

93

0,91

 

0,032

6,9

0,033

0,13

0,019

0,16

40

4А280S4УЗ

220

50

110,0

1470

 

92,5

0,90

 

0,025

5,5

0,025

0,13

0,021

0,18

 

 

 

 

 

 

n1 = 1 000 мин–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

4А71В6УЗ

220

50

0,55

890

 

67,5

0,71

 

18,9

190

20,2

13,9

19,0

21,5

42

4А80А6УЗ

220

50

0,75

900

 

69

0,74

 

14,7

159

15,8

11,9

11,9

19,8

43

4А80В6УЗ

220

50

1,1

910

 

74

0,74

 

8,2

123

8,7

7,9

7,9

13,7

44

4А90L6УЗ

220

50

1,5

930

 

75

0,74

 

5,6

102,3

5,9

5,9

4,7

10,2

45

4А100L6УЗ

220

50

2,2

945

 

81

0,73

 

3,3

78,2

3,5

4,3

2,6

8,2

46

4А112МА6УЗ

220

50

3,0

950

 

81

0,76

 

2,4

58,7

2,5

2,2

1,9

3,0

47

4А112МВ6УЗ

220

50

4,0

945

 

82

0,81

 

1,8

49,9

1,86

1,8

1,5

2,65

48

4А132МВ6УЗ

220

50

5,5

965

 

85

0,80

 

1,2

35,4

1,2

1,3

0,74

1,98

49

4А132М6УЗ

220

50

7,5

965

 

85,5

0,81

 

0,78

29,0

0,80

0,94

0,53

1,47

50

4А160S6УЗ

220

50

11,0

970

 

86

0,86

 

0,69

30,3

0,71

1,1

0,29

1,46

51

4А160М6УЗ

220

50

15,0

975

 

87,5

0,87

 

0,44

22,8

0,46

0,74

0,21

1,18

52

4А180М6УЗ

220

50

18,5

975

 

88

0,87

 

0,32

18,1

0,34

0,66

0,16

0,78

53

4А200M6УЗ

220

50

22,0

975

 

90

0,90

 

0,26

22,5

0,27

0,59

0,13

0,75

54

4А200L6УЗ

220

50

30,0

980

 

90,5

0,90

 

0,18

15,0

0,18

0,47

0,086

0,51

55

4А225M6УЗ

220

50

37,0

980

 

91

089

 

0,13

12,1

0,13

0,32

0,060

0,41

56

4А250S6УЗ

220

50

45,0

985

 

91,5

0,89

 

0,095

10,2

0,10

0,24

0,039

0,37

57

4А250M6УЗ

220

50

55,0

985

 

91,5

0,89

 

0,071

7,5

0,07

0,18

0,030

0,28

58

4А280S6УЗ

220

50

75,0

980

 

92

0,89

 

0,049

6,1

0,051

0,19

0,033

0,21

59

4А280M6УЗ

220

50

90,0

980

 

92,5

0,89

 

0,039

4.8

0,040

0,15

0,025

0,16

60

4А315S6УЗ

220

50

110,0

980

 

93

0,90

 

0,028

4,3

0,028

0,11

0,020

0,13

Окончание таблицы

Вари-

Тип электро-

U,

f,

Р,

n,

 

н,

cos φ

н

Rх,

Xх,

R1,

X1,

R2 ,

X2 ,

ант

двигателя

В

Гц

кВт

–1

 

%

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мин–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1 = 750

 

 

 

 

 

 

61

4А80В8УЗ

220

50

0,55

675

 

64

0,65

16,8

158,6

18,7

17,6

16,5

31,8

62

4А90LА8УЗ

220

50

0,75

695

 

68

0,62

10,3

117,2

11,4

12,2

9,0

23,7

63

4А90LВ8УЗ

220

50

1,1

690

 

70

0,68

7,4

96,6

8,2

9,4

6,9

18,9

64

4А100L8УЗ

220

50

1,5

700

 

74

0,65

4,7

76,6

5,1

7,4

4,3

14,9

65

4А112МА8УЗ

220

50

2,2

700

 

76,5

0,71

3,1

57,4

3,3

3,9

3,0

6,1

66

4А112МВ8УЗ

220

50

3,0

700

 

79,5

0,74

2,1

48,5

2,3

3,1

2,4

4,8

67

4А132S8УЗ

220

50

4,0

720

 

83

0,70

1,4

35,7

1,4

2,1

1,2

3,6

68

4А132М8УЗ

220

50

5,5

712

 

83

0,74

1,1

30,9

1,1

1,8

0,99

3,1

69

4А160S8УЗ

220

50

7,5

730

 

86

0,75

0,88

26,6

0,94

1,7

0,4

2,25

70

4А160М8УЗ

220

50

11,0

730

 

87

0.75

0,54

18,3

0,57

1,1

0,27

1,55

71

4А180М8УЗ

220

50

15,0

730

 

87

0,82

0,42

17,4

0,44

0,90

0,21

1,17

72

4А200М8УЗ

220

50

18,5

735

 

88

0,84

0,32

15,8

0,33

0,75

0,15

1,04

73

4А200L8УЗ

220

50

22,0

730

 

88,5

0,84

0,29

15,9

0,30

0,69

0,14

0,88

74

4А225М8УЗ

220

50

30,0

735

 

90,5

0,81

0,15

8,6

0,16

0,43

0,078

0,60

75

4А250S8УЗ

220

50

37,0

740

 

90

0,83

0,048

8,5

0,050

0,32

0,050

0,53

76

4А250S8УЗ

220

50

45,0

740

 

91

0,84

0,072

5,4

0,075

0,20

0,032

0,34

77

4А280S8УЗ

220

50

55,0

735

 

92

0,84

0,068

5,3

0,071

0,25

0,045

0,29

78

4А280M8УЗ

220

50

75,0

735

 

92,5

0,85

0,041

4,1

0,043

0,18

0,032

0,20

79

4А315S8УЗ

220

50

90,0

735

 

93

0,85

0,028

3,5

0,029

0,14

0,024

0,17

80

4А315M8УЗ

220

50

110,0

735

 

93

0,85

0,023

2,6

0,024

0,10

0,020

0,13