Исходные данные к задаче 2

Номинальные				cos н		н, %		Номин. ток ротора I2н, А		Мк, Н . м		Номин. ЭДС ротора Е2,В				Число пар полюсов р
Мощ- ность Рн, кВт	частота вращения n2н, об/мин	ток статора I1н, А
16	955	37,6	0,77		82		49,5		-		209		2,8		3

Решение:

1. Построение и расчёт естественной механической характеристики.

1). Определим угловую скорость холостого хода:

2). Синхронная частота вращения двигателя в об/мин равна:

3). Номинальная угловая частота вращения равна:

4). Номинальное скольжение двигателя равно:

5). Номинальный электромагнитный момент равен:

6). Номинальное фазное напряжение статора:

7). Критический момент (по каталогу) равен:

8). Критическое скольжение на естественной характеристике равно:

9). Активное номинальное сопротивление фазы ротора:

10). Приведём параметры цепи ротора к обмотке статора с учётом

коэффициента трансформации:

11). Отсюда найдём приведённое сопротивление ротора:

12). Найдём потребляемую мощность двигателя в номинальном режиме:

13). Суммарные потери в номинальном режиме:

14). Постоянные потери двигателя:

15). Переменные потери двигателя в номинальном режиме:

16). Номинальное значение электромагнитной мощности:

17). Электрические потери в обмотке ротора:

18). Добавочные потери в номинальном режиме:

19). Электрические потери в номинальном режиме:

20). Электрические потери в обмотке статора:

21). Номинальное активное сопротивление статора:

где число фаз статора.

22). Рассчитаем поправочный коэффициент:

23). Примем коэффициент мощности в режиме короткого замыкания

и кратность пускового тока равными:

где пусковой ток двигателя.

24). Пусковой ток двигателя равен:

25). Полное сопротивление короткого замыкания двигателя:

26). Активная составляющая сопротивление короткого замыкания

двигателя:

27). Индуктивная составляющая сопротивление короткого замыкания

двигателя:

28). Рассчитаем и построим естественную характеристику по

уточнённой формуле Клосса:

Рис.1.7. Естественная механическая характеристика асинхронного

двигателя

13). Для построения искусственных механических характеристик с

разными величинами сопротивлений добавочных резисторов в цепи

ротора () определим

суммарное приведённое сопротивление ротора для

каждого случая:

14). Критическое скольжение для искусственных характеристик равно:

15). Подставляем полученные значения критического скольжения в

уточнённую формулу Клосса и получим уравнения для

искусственных характеристик:

16). Построим по данным уравнениям искусственные характеристики

(рис. 1.8).

Рис.1.8. Естественная и искусственные механические характеристики

асинхронного двигателя

Приведённое значение активного сопротивления фазы обмотки ротора

(без учёта индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ) равно:

Для расчёта зависимости скольжения от тока ротора

приведённого к статору, определим её характерные точки (при

):

Скольжение равно:

Максимальный ток в режиме короткого замыкания двигателя:

Рассчитаем электромеханическую характеристику по формуле:

По данному выражению построим график электромеханической

характеристики (рис.1.9).

Рис.1.9. Электромеханическая характеристика двигателя s = f()

Рис.1.10. Электромеханическая характеристика двигателя w = f()

Определим диапазон изменения частоты вращения при

реостатном регулировании для статического момента, равного

номинальному (). При приведённом значении

активного сопротивления фазы обмотки ротора (без учёта индуктивного

сопротивления рассеяния обмотки ), т.е. при , графики

искусственных характеристик двигателя будут иметь вид, показанный на

рис. 1.11. Для определения диапазона изменения частоты вращения при

реостатном регулировании для статического момента, равного

номинальному () проведём вертикальную линию на

графике, параллельную оси частот, соответствующую номинальному

моменту (рис.1.11). Точки пересечения a и b характеристик с этой

линией определяют диапазон изменения частоты вращения по формуле:

Рис.1.11. Графики естественной и искусственных характеристик

(определение диапазона изменения частоты вращения)

Задача 3 .Трехфазный синхронный двигатель серии СДН-2 имеет

каталожные данные: номинальная мощность P_ном; число полюсов 2р;

номинальный КПД η_ном; кратности – пускового тока I_п/ I_ном; пускового

момента М_п/ М_ном; максимального синхронного момента

(перегрузочная способность λ) М_макс/ М_ном; асинхронного момента при

скольжении s=5% (момент входа в синхронизм) М_5%/ М_ном; соединение

фаз обмотки статора – «звезда». Значения перечисленных величин

приведены в таблице 1.3 .

Табл.1.3. Исходные данные к задаче 3

Параметры двигателей серии СДН-2
Типоразмер двигателя	Pном, кВт	2p	ηном, %	Uс, кВ
16-31-6	800	6	95,3	6	2,0	1,5	0,85	6,0

Определить: частоту вращения; номинальный и пусковой токи в цепи

статора; номинальный, максимальный синхронный, пусковой моменты и

асинхронный момент входа в синхронизм (при s = 5%). Напряжение

питающей сети U_с при частоте 50Гц, коэффициент мощности cosφ₁ = 0,8.

Решение:

1). Определим частоту вращения в об/мин:

2). Потребляемая мощность в режиме номинальной нагрузки равна:

3). Номинальный ток двигателя в цепи статора найдём по формуле (если

пренебречь потерями в статоре):

4). Пусковой ток в цепи статора равен:

5). Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки:

6). Максимальный (синхронный момент):

7). Асинхронный момент входа в синхронизм: