1. Определить:

   0. мощность P₁ , потребляемую двигателем;

   1. частоту вращения поля статора n₀;

   2. номинальное скольжение S_н;

   3. номинальную угловую частоту вращения ротора _н;

   4. номинальный и пусковой токи I_п и I_н;

   5. номинальный, пусковой и максимальный моменты М_н, М_п, М_кр;

   6. построить механическую характеристику двигателя.

2. Составить принципиальную схему включения двигателя в сеть при помощи нереверсивного магнитного пускателя. На схеме показать кнопки управления (пуск и стоп) и элементы защиты.

Находим мощность потребляемую двигателем из сети:

P₁ = P_н/_н, кВт; P₁ = 59,8 кВт.

Находим частоту вращения поля статора

n₀ = 60f₁/р, об/мин, где n₀ = 375 об/мин.

где р – число пар полюсов двигателя р = 8, f₁ = 50 Гц.

Рассчитываем номинальное скольжение двигателя, которое характеризует степень отставания частоты вращения поля двигателя:

S_н = (n₀ - n_н)/ n_н, S_н = 0,946

Рассчитываем номинальную угловую частоту вращения ротора:

_н = 2 n_н/60, с^-1, _н = 76,4 с^-1.

Определяем номинальный момент на валу двигателя:

М_н = P_н 10³ /_н, Нм, М_н = 719,8 Нм.

Из формулы подводимой к двигателю мощности определяем номинальный ток двигателя:

I_н = P₁ / 3 U_н cosφ_н, А, I_н = 96 А.

По заданным выше кратностям тока и моментов определяем пусковой ток, пусковой и максимальный моменты:

I_п = 7 I_н, = 672 А, М_п = М_н = 719,8 Нм, М_кр = 1,7 М_н = 1223,6 Нм.

Механическую характеристику двигателя построим по его уравнению (рис. 9.1.):

М = 2 М_кр /( S/S_кр + S_кр / S), Нм,

Подставляя в него значения скольжения S от 1 (пуск двигателя) до 0 (режим холостого хода).

S_кр – критическое скольжение двигателя, соответствующее критическому (максимальному) моменту, развиваемому двигателем.

S_кр = S_н ( + ² - 1), S_кр = 0,95 .

S	0,2	0,4	0,6	0,8	1
М, Нм	767	462	320	243	196

Выделяем на механической характеристике S = f(М) характерные точки, соответствующие пуску, номинальному режиму, критическому моменту, холостому ходу.

Принципиальная схема включения двигателя в сеть при помощи нереверсивного магнитного пускателя представлена на рис. 9.

Рис. 9. Схема управления асинхронным двигателем

с применением нереверсивного магнитного пускателя

Задача № 6

В известковом цехе завода силикатного кирпича установлено следующее оборудование: дробилки, механизмы непрерывного транспортирования, дымососы, насосы и т.д.

Установленные номинальные мощности электродвигателей вышеуказанных механизмов соответственно равны Р₁, Р₂, Р₃, коэффициенты спроса К_с1, К_с2, К_с3, коэффициенты мощности cosφ₁ , cosφ₂ , cosφ₃ , общая установленная мощность светильников Р₄, коэффициент спроса К_с4.

Таблица 6

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Установленные мощности, кВт				Коэффициенты спроса				Коэффициенты мощности электродвигателей
электродвигателей			свет - ков	электродвигателей			свет - ков
Р1	Р2	Р3	Р4	Кс1	Кс2	Кс3	Кс4	cosφ1	cosφ2	cosφ3
250	480	700	75	0,75	0,8	0,7	0,85	0,76	0,8	0,79

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Начертить упрощенную однолинейную электрическую схему цеховой подстанции и электроприемников цеха.

2. Определить полную мощность, потребляемую электрооборудованием цеха S_расч.

3. Определить расчетное значение суммарной полной мощности цеховой трансформаторной подстанции ∑S_н с учетом коэффициента загрузки.

4. Определить необходимое количество трансформаторов соответствующей мощности, устанавливаемых на цеховой подстанции и выбрать их.

5. Рассчитать плату за электрическую энергию, потребляемую цехом в течение одного месяца круглосуточной работы по двухставочному тарифу.

Упрощенная однолинейная электрическая схема цеховой подстанции и электроприемников цеха представлена на рис.

Упрощенная схема электроснабжения цеха и присоединения его электроприемников

Определяем полную мощность, потребляемую электрооборудованием:

S_расч = (Р)² + (Q)² , кВА,

где Р – суммарная активная мощность электроприемников, кВт. Учитываем коэффициент спроса.

Р = Р₁ К_с1 + Р₂ К_с2 + Р₃ К_с3 + Р₄ К_с4 , кВт Р = 1125,25 кВт.

Q – суммарная реактивная мощность, кВАр.

Q = Р₁ К_с1 tg φ₁ + Р₂ К_с2 tg φ₂ + Р₃ К_с3 tg φ₃ ,

где tg φ находят по соответствующему cosφ (Приложение 2) [2]; tg φ₁ = 0,76, tg φ₂ = 0,8, tg φ₃ = 0,79

Q = 836,8 кВАр.

Тогда S_расч = 1402,3 кВА.

Определяем суммарную расчетную полную мощность  S_расч = S_расч/К_загр ,

где К_загр – коэффициент загрузки, учитывающий степень недогруженности каждого из двух трансформаторов при их параллельной работе в нормальном режиме. Принимаем К_загр = 0,75

тогда  S_расч = 1870 кВА.

Расчетная мощность каждого трансформатора S_тр =  S_расч/1,3, кВА, S_тр = 1438,4 кВА.

По приложению 4 [2] выбираем ближайший по мощности трансформатор: ТМ – 1000/10

Суммарная мощность выбранных трансформаторов:  S_{н. тр} = 2 S_{н. тр} ,  S_{н. тр} = 2000 кВА.

Определяем фактический коэффициент загрузки К_{загр. ф.} = S_расч/ S_{н. тр} , К_{загр. ф.} = 0,6

К_{загр. ф.} находится в пределах 0,6 -0,8, поэтому окончательно выбираем ТМ – 1000/10.