- •Механіка електроприводів
- •1. Механіка електроприводів 4
- •Визначити прискорення візка (рис. 1.10) при розгоні,
- •Приведений до валу двигуна момент інерції приводу
- •Механічні характеристики електроприводів
- •Механічні характеристики приводу з двигуном постійного струму незалежного збудження.
- •Провівши вертикальні лінії через і{ та іл до перетину
- •Механічні характеристики приводу з двигуном постійного струму послідовного й змішаного збудження
- •Механічні характеристики електроприводу з двигуном , змінного струму
- •Розрахувати опір резистора, який треба ввімкнути До Датково в коло ротора асинхронного двигуна, щоб при пуску
- •Визначити, з якою кутовою швидкістю буде обер-
- •Кутова швидкість у протилежному напрямку обертання
- •1. Механіка електроприводів 4
- •Визначити величину активного опору додаткових резисторів, які потрібно ввімкнути послідовно в коло обмоток
- •1. Механіка електроприводів 4
- •3.2. Перехідні процеси в електроприводі з двигуном змінного струму
Кутова швидкість у протилежному напрямку обертання
ат
= со
. 2.3.34. Асинхронний двигун з фазним ротором типу 4АНК355Б8 (Р = 160 кВт, 1/Е = 380 В, / = 304.7 А, я0 = 750 об/ \ » 0.027, 5к = 0.096, гх = 0.017 Ом, \ = 0.137 Ом, ІІ,к = 285 "2н * 353 А, г'„ = 0.0188 Ом, х. = 0.0108 Ом, Мх / М*= 1.7) °ДИть в рух механізм з постійним статичним моментом на
валі М = 2800 Н . м. Двигун працює в рушійному режимі на
с
природній механічній характеристиці.
Визначити кутову швидкість електроприводу, якщо в усі три фази ротора ввести додаткові резистори з опором R = 0.66 Ом, а також опір додаткових резисторів, які треба ввімкнути послідовно в коло ротора для переведення двигуна зі штучної механічної характеристики в режим противмикання з початковим моментом М = 0.85 А/.
Визначити також кутову швидкість двигуна, якщо після зміни напряму його обертання статичний момент на валі зменшиться до АГ = 720 Н. м.
Для асинхронного двигуна з фазним ротором типу 4AHK280S10 (Р = 45 кВт, СГ = 380 В, / = 98.2 А, л0 = 600 об/ хв, 5н = 0.05, 5к = 0.205, гх = 0.078 Ом, хх = 0.403 Ом, = 162
В, /* = 178 А, г\ = 0.137 Ом, х^ = 0.38 Ом, М, / А/“*= 1.8) розрахувати й побудувати:
природну механічну характеристику;
природну електромеханічну характеристику;
штучну характеристику при живленні двигуна від мережі змінного струму з напругою, рівною 220 В;
механічну характеристику динамічного гальмування, коли критичний момент при динамічному гальмуванні дорівнює такому ж в режимі двигуна, а відносна критична швидкість дорівнює 0,72.
Асинхронний двигун з фазним ротором типу MTF411-8 (Рн = 18 кВт, <7 - 380 В, / = 46.7 А, пк
= 700 об/хв, = 0.327 Ом, х1 = 0.53 Ом, U = 221 _І1
В, І,к = 59 А, г2 = 0Л17 Ом, х2 = 0.26 Ом, кс = 2.04,
АГ / А/ = 2.5) повинен працювати в режимі дина-
1. Механіка електроприводів 4
2. МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ 22
М. 35
зо 35
женням типу 2ПН250М (Рн = 37 кВт, £7 = 220 В. /н= 198 А, пк = 1000 об/хв, Я = 0.082 Ом), який працює на природній 36
сер = Т943ТУ ,tft562 152
ний статичний момент на валі двигуна АГ = 175 ^ іх? л
і
і
Визначити величину опору додаткових резисторів, які потрібно ввімкнути симетрично в коло Рис 2 9 ротора, щоб критичний момент у режимі динамічного гальму-
»
вання дорівнював критичному моментові в рушійному режимі при номінальній напрузі живлення статора.
Розв’язок
Номінальна кутова швидкість
шн = я • лн/30; со н = я • 700/30 = 73.3 рад/с. Синхронна кутова швидкість
ш0 = % • /ЗО; со g = я • 750/30 = 78.5 рад/с . Номінальний момент двигуна
Мн = Рн-1°3/®н; = 18 -103/73.3 = 245.6 Н- м.
Номінальне ковзання
sn = (Ло ~ пи)Іпо І = (750 - 700)/750 = 0.067.
Приймаємо, що відносна швидкість при номінальному моменті динамічного гальмування дорівнює номінальному ковзанню
v н = sH; vH = 0.067,
Відносна швидкість при Мс — 175 Нм на характеристиці динамічного гальмування без додаткового резистора в колі ротора
vc = vH • Мс/Мн ; vc = 0.067 • 175/245.6 = 0.0475.
Відносна швидкість на характеристиці з додатковим резистором в колі ротора
УСІ = и о/® о ; vci = 32/78.5 = 0.408.
Величина опору додаткового резистора в колі ротора
Rn=r2 (vci/vc - l); Ra = 0.117 • (0.408/0.0475 - l) = 0.888 Ом
Асинхронний двигун з фазним ротором типу 4AHK280S4 (Р = 132 кВт, t/ = 380 В, і = 247 А, я0 = 1500 об/ МЦ ^ = 0.029, / = 0.112, гх = 0.0249 Ом, \ =0.116 Ом, = 251 В> к = 330 А, /% = 0.0276 Ом, X-, = 0.125 Ом, М / М*= 2.0)
2 К н приводить в рух механізм, що створює на його валі статичний Момент Мс = 805 Н . м. У коло ротора двигуна симетрично в усі три фази ввімкнені додаткові резистори з опором = 0.908 Ом. д
Визначити величину кутової швидкості приводу при заданому статичному навантаженні, а також величину опору додаткових резисторів, які треба ввести послідовно в коло ротора при переведенні двигуна з цієї швидкості в режим противми- кання.
Максимально допустимий момент двигуна М — 0,85 М
Асинхронний двигуни з фазним ротором типу 4АК160Б8 (Р = 5.5 кВт, ІГ = 380 В, / = 14.9 А, я0 = 750 об/хв. 5Н = 0.064, 5 н= 0.29, гх = 0.886 Ом, х = 1.65 Ом, ІІ2к = 300 В, І = 14 А, /% = 1.39 Ом, х '2 = 2.58 Ом, Мк / Мя = 2.5) приводить в рух механізм, що створює на його валі постійний статичний момент АГ = 41 Н . м. Швидкість обертання двигуна можна змінювати за допомогою резисторів ввімкнених послідовно в коло ротора.
Визначити значення кутової швидкості приводу, якщо дай- гун працює на природній механічній харатеристиці.
Розрахувати й накреслити залежність <0с = /*(Рд1). якщо Я х змінювати від 0 до 12 Ом.
Для асинхронного двигуна типу МТВ211-6 (Р =
кВт, £Г = 380 В, / = 20.8 А, пя = 935 об/хв, гх = 0.68 Ом, л = 1.07 Ом, и2к = 255 В, /2н = 19.8 А, г2 = 0.44 Ом, = 0.88 Ом.' кс = 1.38, х = Мк і АГ = 2.5) розрахувати графоаналітичний] методом опори резисторів для його пуску в три ступені. Момент статичного навантаження на валі двигуна АГ = 0.55 АГ ; максимальний момент перемикання АГ, = 150 Н . м.
Розв’язок
Приведені опори ротора до обмоток статора
гі = гг ■ кІ\ гі = 0.44 • 1.382 = 0.838 Ом; х2 = х2 ■ кї- х2 = 0.88 ■ 1.382 = 1.68 Ом
хк ' хі + Х2І хк ~ + 1.68 = 2.75 Ом
Номінальна кутова швидкість
со н = 71 ‘ пн /30; ю н = я ■ 935/30 = 97.9 рад/с.
Синхронна кутова швидкість
ш0 = к • п0 /30; cûq - 7t • 1000/30 = 104.7 рад/с. Номінальне ковзання
sH = (со q - to н)/со о : sH = (104.7 - 97.9)/і04.7 = 0.065. Номінальний момент двигуна
Мн = рн-ю3/шн; Мн = 7.5 ■ 103/97.9 = 76.6 Нм.
Критичний момент двигуна
Мк = 2.5 • Мп: Мк = 2.5 • 76.6 = 191.5 Н- м.
Відносна величина активного опору статора
г\ / УІГ12 + *к ■ є = 0-68/ >/0.682 + 2.752 = 0.24. Критичне ковзання на природній характеристиці
X ■ |і + є| - є і * (і + є) — є) — 1^1 :
5К = 0.065 ■ ^2.5 ■ (1 + 0.24) - 0.24 + ^(2.5 ■ (1 + 0.24) - 0.24)2 - 1^
5кі = 0-^6; 5кі ~ 0-0114.
Механічна характеристика асинхронного двигуна
• Мк • (і + є) 2 • 191.5 • (1 + 0.24)
М = ^ !— • м = - ’ = 206.3 Н • м.
$/дк + дк/д + 2 ■ є ' л’/О.Зб + 0.36/5 + 2 ■ 0.24
Задаючись значеннями ковзання від £ = 0 до 5 = 5 , розраховуємо И зводимо в табл.2.3 та будуємо на рис.2.9 робочу частину природної Механічної характеристики.
Статичний момент навантаженя
Мс = 0.55 • Мн; Мс = 0.55 • 76.6 = 42.1 Н ■ м.
Мінімальний момент перемикання
Ми > 1.2 • Мс; Мн > 1.2 ■ 42.1 > 50.6 Н • м.
Для визначення величини опорів пускових резисторів будуємо пускову діаграму в такій послідовності. Проводимо вертикальну лініїо через точку з координатами: М = М{, 5 = 1. Ця вертикаль перетне
Таблиця
23
S
-
0.02
0.04
0.065
0.08
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.36
М
Нм
25.6
49.3
76.6
91.3
109
144
167
182
189
192
природну характеристику в точці Ь й горизонтальну лінію, яка проходить через точку з координатами: М = 0, 5 = 0, в точці а. З’єднавши точки з координатами: М = 0, s = Ота М = М{, s = 1, одержимо спрямлену штучну механічну характеристику двигуна з повністю введеними в коло ротора додатковими резисторами. Підбираючи Мп > 50.6 Нм, поступовим наближенням будуємо пускову діаграму в три ступені (рис. 2.10 ).
З пускової діаграми визначаємо величину опорів додаткових резисторів, взявши до уваги, що відрізок ab — гп.
de*RA\, Дді = r2-de/ab; cd s Дд2; Лд2 = /*2 • cd/ab; be н Лд3; RA3=r2 bc/ab; be = Rn; &п = г2' Ье/аЬ: Дд1 = 0.44 • 2.875 = 1.265 Ом; Дд2 = 0.44 ■ 1.531 = 0.674 Ом; — 0.44 ■ 0.844 = 0.371 Ом; Rп = ^ді + -^д2 ^дЗ> Дп = 1.265 + 0.674 + 0.371 = 2.31 Ом
Для асинхронного двигуна типу МТВ612-10 (Ру ' 60 кВт, U4 = 380 В, /н = 145 А, «н = 578 об/хв, Цк = 245 В, /,н = 153 А, >,м = Л/ / Мя = 3.0) розрахувати аналітичним методом опори резисторів, які потрібно ввімкнути додатково в коло ротора для запуску двигуна в чотири ступені (т = 4). Момент статичного навантаження при пуску Мс = 0.42 Л/; максимальний момент перемикання М1 — 2.1 А/н.
Механічні характеристики двигуна на робочих ділянка' вважати прямолінійними.
Розв’язок
ш н = ті ■ пн /ЗО; со н = 7і • 578/30 = 60.5 рад/с. Синхронна кутова швидкість
ю0 = ті ■ п0 /ЗО; со q = ті ■ 600/30 = 62.8 рад/с. Номінальне ковзання
SH = (со о - ю„)/ю0 : sH = (62.8 - 60.5)/62.8 = 0.0367. Номінальний момент двигуна
Мк =рн- 103/сон; мн = б0-103/б0.5 = 991.3 Н ■ м.
Критичний момент двигуна Мк = 3.0 . Ми ; Мк = 3.0 • 991.3 = 2973.9 Н • м.
Максимальний момент перемикання Мг = 2.1 • Âfн ; Жі = 2.1-991.3 = 2081.7 Н • м.
Момент статичного навантаження Мс = 0.42 - Мп; Мс = 0.42 • 991.3 = 416.3 Н • м.
Мінімальний момент перемикання М2 > 1.2 -Мс; М2> 1.2 • 416.3 > 499.6 Н • м.
Активний опір обмотки однієї фази ротора
г2 = Ерн ■ jh ДТз • /рн); г2 = 245 • 0.0367/(л/3 • 15з) = 0.034 Ом • Співвідношення максимального й мінімального моментів
Х = • Щі >• = t/99L3/(0-0367 ' 2081-7) = І9-
Опори додаткових резисторів
RZ4 = г2-(Х- 1): і?д4 = 0.034 ■ (1.9 - і) = 0.031 Ом
Ядз = Лд4 • X; Хд3 = 0.031 • 1.9 = 0.058 Ом
Яд2 = ЛдЗ ' ^ Лд2 = °-058 • 1-9 = 0.11 Ом
Дд1 = ЙД2 • Лді = 0.11 • 1.9 = 0.21 Ом.
Мінімальний момент перемикання
М2 = Му/X; М2 = 2081.7/1.9 = 1095.6 Н ■ м.
Мінімальний момент перемикання М, > 1.2 ЛГ, отже запуск двигуна здійсниться за заданим законом.
Для асинхронного двигуна з фазним ротором типу МТН511-8 (Р = 34 кВт, І7 = 380 В, /н = 82 А, пн = 695 об/хв, гу = 0.164 Ом,” х, = 0.232 Ом, 112к = 294 В, /2н = 81 А, гг = 0.124 Ом, х, = 0.448 Ом, кс = 1.645, >.к = Л/ / Мн = 2.3) розрахувати графоаналітичним методом опори резисторів, які треба ввімкнути додатково в коло ротора, щоб запустити його в чотири ступені з середнім пусковим моментом Мв = 1.5 Л/н. Момент статичного навантаження на валі двигуна Мс = 320 Н. м.
Для асинхронного двигуна з фазним ротором типу МТН412-8 (Рн = 26 кВт, І7в = 380 В, /н = 72 А, «н = 710 об/хв. и2г = 266 В,"/2н = 68 А, хм = Л/ / М = 2.5) розрахувати графоаналітичним методом опори резисторів, які треба ввіМ' кнути додатково в коло ротора, щоб запустити його в чотири ступені. Вважати, що природна механічна характеристика є пря* мою лінією, що проходить через точки з координатами М = 0
s =s 0 та М = Л/ . 5 = jh. Момент статичного навантаження на ралі двигуна М = 200 Н . м. Мінімальний момент перемикання
мг= U К-
Розрахувати аналітичним методом опори резисторів, які треба ввімкнути додатково в коло ротора, для пуску в п’ять ступенів при забезпеченні середнього пускового моменту мпсер = 1.5 М асинхронного двигуна типу MTF112-6 (Рн = 5.8 кВт, JJ = 380 В, / = 16 А, ян = 915 об/хв, гх = 1.26 Ом, х1 = 1.26 Ом, и = 217 В, І2н = 19.0 а” гг = 0.5 Ом, х2 = 0.648 Ом, kt = 3.1,1м = М / Мж = 2.4). Момент статичного навантаження на валі двигуна М = 13 Н. м. Механічні характеристики двигуна на робочих ділянках вважати прямолінійними.
Аналітичним методом розрахувати опори резисторів, які треба ввімкнути послідовно в коло ротора для запуску асинхронного двигуна типу МТВ712-10 (Рк = 125 кВт, Uи = 380
В, 1Ж = 320 А, лн = 587 об/хв, гх = 0.016 Ом, = 0.081 Ом, ІІ2к = 395 В, /2н = 225 А, г2 = 0.02 Ом, х2 = 0.082 Ом, к9 = 1.01, хм = МХІ Мл = 2.8). Максимальний момент перемикання = 4160 Н.м; мінімальний момент перемикання М2 = 1900 Н .м. Статичний момент навантаження на валі двигуна Мс = 0.4 М . Me-: ханічні характеристики двигуна на робочих ділянках вважати прямолінійними.
Асинхронний двигун з фазним ротором типу МТН712-10 (Рн = 155 кВт, СГ = 380 В. / = 355 А, пя = 580 об/ хв, г: = 0.0202 Ом, хг = 0.0643 Ом, U2k = 345 В, /2н = 285 А, г2 = 0.0189 Ом, х2 = 0.091 Ом, кб = 1.21, хж = = 2.3) працює зі статичним реактивним навантаженням А/ = 2380 Н.м. Для зупинки двигуна послідовно в коло його ротора вводиться додатковий резистор. Визначити мінімальну величину опору цього Додаткового резистора, при якому двигун зупиниться, а також величину середнього моменту, який при цьому розвиватиме двигун.
Металургійний асинхронний двигун з фазним ротором типу МТМ511-8 (Р = 22 кВт, t/ = 380 В, / = 55 А, п = 715 об/хв, гх = 0.205 Ом, х, = 0.284 Ом“ = 237 В, /,н = 58.5% гг ~ 0.106 Ом, х, = 0.231 Ом, к = 1.53? х = М ҐМ = 2.8)
ПП 5 2 5 е к / н '
рацює зі статичним навантаженням Мс = 0.98 Му. Визначити ОДЬкість ступенів резисторів і величину їх опорів, які потрібно
ввімкнути додатково в коло ротора для зупинки двигуна з середнім рушійним моментом Л/сер = М}:.
Визначити кількість і величину опору ступенів резисторів, які потрібно ввімкнути додатково послідовно в ко/ь ротора асинхронного двигуна типу МТН 612-10 (Рк = 70 кВт, І = 380 В, / = 165 А, ян = 560 об/хв, г, = 0.06 Ом, = 0.136 О-: и0к = 263 В, = 181 А, г_? = 0.093 Ом‘, х, = 0.133 Ом, к€ = 2.1, Л/ / Мн = 2.6) для його зупинки від ^ = Шс з середнім рушійним моментом М =0.55 М .
сср Е
Визначити кількість та величину опору резисторів які потрібно ввімкнути послідовно в коло ротора асинхронної двигуна з фазним ротором потужністю Р. = 75 кВт (17 = 380 В
па = 720 об/хв, иік = 213 В, /2н = 220 А, хм = М / Мн = 2.42) д.
його пуску з максимальним пусковим моментом Мх = 2000 Н . м Мінімальний момент перемикання повинен бути не меншим, ніж 1.2 Мн. Механічні характеристики двигуна на робочих ділянках вважати прямолінійними.
Сформулювати залежності для визначення серел- нього значення моменту асинхронного дигуна за час перехідної процесу.
Розв 'ЯЗОК
Середнє
значення моменту асинхронного двигуна
за час пуску гальмування противмиканням,
реверсування та рекуперативно':
гальмування
Залежність
моменту асинхронного двигуна від
ковзання опису* ється рівнянням
механічної характеристики
2 ■ Мк ■ (1 + є)
+ 5К/^ + 2 • є
s2
+ 2 • є ■ - 5 + 5,
'к
к
Після інтегрування одержуємо вираз для визначення середнього м0менту асинхронного двигуна
мк • (і +5) • *к
м,
сер
• arctg -
д/^є-^/2 -є-^/2,
Середнє значення моменту асинхронного двигуна, в якого г « тобто коли е _> 0
Мсер= -Цд2+^У
Середнє значення моменту асинхронного двигуна при динамічному гальмуванні
м,
dv.
сер
дг
^кдг
‘ Ґ
У
упо
—
укін ^
^
Після інтегрування одержуємо вираз для визначення середнього моменту асинхронного двигуна при динамічному гальмуванні
М,
сер
дгМкдг'Ук
-1п(у2+у2)
упо
укін
Визначити середнє значення моменту при запуску асинхронного короткозамкненого двигуна типу МТКН512-8 (Р = 45 кВт, ив = 380 В. / = 104 А, ин = 680 об/хв, г, = 0.103 Ом" *і = 0.172 Ом, г<2 = 0.237 Ом, х ■, = 0Н.366 Ом, хи = Мх / М, = 2.5). Статичний момент на валі двигуна Мс = 520 Н-м,
Розв’язок
Номінальна кутова швидкість
©н=7г-лн/30; сон = ж • 680/30 = 71.2 рад/с. Синхронна кутова швидкість
со о - 71' по /ЗО; ® о = 7г • 750/30 = 78.5 рад/с . Номінальне ковзання 5Н = (ю0 - юк)/со0 : 5Н = (78.5 - 71.2)/78.5 = 0.093. Номінальний момент двигуна
мн = РпЛ03/шн; Мн = 45 ■ 103/71.2 = 632 Нм.
Ковзання при статичному навантаженні
5С = 5Н • Мс/Мп ; = 0.093 ■ 520/632 - 0.0765.
Критичний момент двигуна
■ Мн; Мк = 2.5 • 632 = 1580 Н м.
Індуктивний опір короткого замикання
хк = х1+ х2> ' хк ~ 0-172 + 0.366 = 0.538 Ом. Критичне ковзання
■їк = гі/у/г? + хі ; Jк = 0.237/>/0Л032 + 0.5382 = 0.433. Середнє значення моменту при пуску двигуна
Мт
„ = М^-
*к
- ■ 1п
2 2 5КІН + 5К
Враховуючи, що при пуску двигуна 5по = 1, ^ = а.
1580-0.433 . 1 + 0.4332 Мсеп п = — ■ 1п = 1345 Н ■ м.
1 - 0.0765 0.0765 + 0.433
Відношення середнього пускового моменту до номінального К = ^сер п/^н ; = 1345/632 = 2.13.
Визначити середнє значення моменту при розгоЯ та реверсуванні асинхронного короткозамкненого двигуна тііП) 4АН160М4 (Р = 22 кВт, і/ = 380 В, / = 42 А, и0 = 1500 об/# і = 0.022, 5 =0.16, М / М = 1.4, М / М = 1.0, М / М = 2.3і
К 5 К • П ' Н М ' Н К ' н
СіЯГИЧНИЙ момент на валі двигуна А/ = 200 Н . м. Механічну ха#шсгеристику на робочій ділянці вважати прямолінійною.
‘ 2.3.52. Асинхронний двигун з фазним ротором типу MTF2H-6 (Рн = 6.0 кВт, 17 = 380 В,/ = 18.5 А, лн = 945 об/хв, U « 256 В, І2н = 15.5 А, хм = / А/ = 3.2) запускається в рух з ввімкненим в коло ротора додатковим резистором, опір якого Л я» 1.2 Ом. Статичний момент на валі двигуна Af = 0.91 Мя. Визначити середній момент за час розгону двигуна.
Визначити середнє значення моменту при гальмуванні противмиканням асинхронного двигуна типу A3-315S - 2УЗ (Р — 160 кВт, U = 380 В, я = 287 А, «0 = 3000 об/хв, 5 = 0.0166/X / А/ = 1.0, А/ / А/ = 2.1, / // = 6, Лн « 0.94, cos £ = 0.9). Двигун приводить в рух транспортер зі статичним моментом на валі двигуна Af = 0.84 Af.
Визначити середнє значення моменту при реверсуванні асинхронного короткозамкненого двигуна типу АЗ-315S- 6УЗ (Р * 110 кВт, U = 380 В, / = 205.8 А, п0 = 1000 об/хв, 5 = 0.025, MJMK= 1.1, MJ Мж = 2, IJ / = 5.5, Лн = 0.92, cos фН = 0.9). Статичний момент на валі двигуна Af = 0.82 Af.
Визначити середнє значення моменту при динамічному гальмуванні асинхронного короткозамкненого двигуна типу4АМС132М2 (Рп = 11.8 кВт, і/ = 380 В, /н = 24 A, nQ = 3000 об/хв, = 0.06, М / М = 2.0, М / М = 2.4,7 / І = 7.5, л =
Л ' о 5 б ' н J к ' н Б ' н ’ Чн
и.844, cos ф = 0.89). Критичний момент при динамічному гальмуванні М., = 1.8 М . Статичний момент на валі двигуна М =
лл тт ЬДІ Н ^ J с
■>2 Н. м.
При зупинці асинхронного двигуна з фазним ротором топу мтн 611-10 (Рн = 33 кВт, і/ = 380 В, 1я = 105 А, ин ~ 695 об/хв, U0k = 222 В, /,н = 91 А, А/. / Л/: = 3.1) застосовується гальмування противмиканням з початковим гальмівним моментом = 900 Н. м. Статичний момент на валі двигуна Мс = 321
м. Визначити середнє значення моменту двигуна за час спо- вільнення швидкості до повної зупинки електроприводу.
При зупинці асинхронного короткозамкненого дви- JJI ттУ 4AP180S4 (Рн = 22 кВт, t/ = 380 В, / = 42.6 А, л0 =
Об/хв, s, = 0.018, s = 0.16, г, = 0.181 Ом, х* = 0.341 Ом, /•-, илі4 Ом, х>, = 0.671 Ом, М / М = 2.0, М / М = 2.2)
^ J n ' н ? к ' н '
застосовується динамічне гальмування з вмиканням статорно обмотки за схемою, зображеною на рис,2.10. Двигун приводи тт в рух механізм, який створює на його валі статичний момент М - 105 Н . м.
с
Розрахувати й накреслити векторну діаграму струмів у ста. торній обмотці та заступну схему двигуна, якщо в обмоку статор, подати постійний струм 7п = /.
Механізм переміщення крана приводиться в ру\ асинхронним двигуном з фазним ротором типу 4АК250М6 ( Р = 45 кВт, ир = 380 В, / = 86.6 А, пя = 975 об/хв, г} = 0.0737 Ом! х, = 0.157 Ом, и0 = 180 В, І = 160% г>, = 0.061 Ом, ху = 0.234
1 ’ 2к 7 2н * 2 ' 1
Ом, Л/ / Му — 2.5). Статичний момент на валі двигуна А/ - 402 Н . м. При зупинці приводу застосовується динамічне гальмування перемикання м обмотки статора до джерела постійно ге струму за схемою, зображеною на рис.2.9, й введенням додаткових резисторів у коло ротора.
Визначити величину постійного струму, який треба податі в коло статора, й опір додаткових резисторів у колі ротора для забезпечення максимальної потужності гальмування при допустимих параметрах двигуна.
Розрахувати й побудувати механічну характеристику електроприводу змінного струму при живленні обмотки статора асинхронного двигуна від, джерела постійного струму. Обмотко статора ввімкнена за схемою, зображеною на рис. 2.9.
Паспортні дані асинхронного двигуна: Рк = 11 кВт, и - 380 В, і = 28.4 А, ян = 953 об/хв, г1 = 0,415 Ом, х2 = 0.465 Ом и0 = 200 В, 17 = 354 А, г, = 0.132 Ом, х, = 0.27 Ом, АГ / М * 3.1).
В коло статора подається постійний струм /
= 19 А. Опір додаткового резистора в колі ротора і? = 0.1 Я .
д н
Розрахувати, з якою швидкістю буде опускатись вантаж, що створює на валі привідного двигуна момент статичного опору А/ = А/. Підіймальний механізм приводиться в рух асинхронним двигуном з фазним ротором типу 4АК180М6 Рис. 2 (Р = 13 кВт, ик = 380 В, / = 28.8 А, ‘пк = 956 об/ хв" Гх - 0.267 Ом, Хі - 0.497 Ом, П0к - 325 В, І,к = 25 А, /\ * 0.435 Ом, Х'2 = 0.84 Ом, =1.11, М / Мк = 4.0). Двигун праик1-
в режимі динамічного гальмування з самозбудженням (рис. 2.11). р^дДус приведення г = 0.025; в коло ротора введений додатковий р^стор з опором = 3/;; коефіцієнт співвідношення постійного струму, який подається в обмотку статора при динамічному гальмуванні, та струму в колі ротора кс = / / І н =
ш
В табл.2.4 наведені паспортні дані асинхронного двошвид кісного двигуна типу 4А1605 6/4, де: р - кількість пар полюсів.
Таблиця
2.4
Зр
Рп
■*к
МКА1К
Мп/А/Н
V/
н
КВД
008
ф
>
кВт
В
-
-
-
-
-
-
-
6
11
380
0.032
0.15
1.8
1.3
7.5
0.8
0.68
4
13
380
0.021
0.15
1.8
1.3
7.5
0.79
0.85
Визначити для обох механічних характеристик цього двигуна:
кутові швидкості при номінальному навантаженні;
номінальні струми в обмотці статора;
номінальні моменти на валі двигуна;
значення критичних та пускових моментів.
Розрахувати й побудувати механічні © = /! (Мг) та електомеханічні ш = і2 (Д) характеристики асинхронного дво- швидкісного двигуна типу 4А13284/2, паспотні дані якого наведені в табл.2.5, де р - кількість пар полюсів.
Та&шця
2.5
2р
Р
Н
и
н
/н
«н
>'і
г’г
х’2
-
кВт
В
А
об/хв
Ом
Ом
Ом
Ом
4
6
380
12.4
1469
1.947
3
0.956
3.7
2
6.7
380
14.5
2919
0.819
1.214
0.5
1.244
В табл. 2.6 наведені паспортні дані асинхронного тРШивидкісного двигуна типу 4А1605 6/4/2 при номінальному Навантаженні, де: р - кількість пар полюсів. Синхронні швидкості
обертаня двигуна: 1000 / 1500 / 3000 об/хв.
Визначити для всіх трьох механічних характеристик цьог\ двигуна:
кутові швидкості при номінальному навантаженні;*
номінальні струми в обмотці статора;
номінальні моменти на валі двигуна;
критичні моменти;
пускові моменти.
Таблиця
2.1
2р
Рп
и»
**н
МКА4
Мп/Мя
ККД
Ш8(р
—
кВг
В
-
-
-
-
-
-
-
6
4.8
380
0.027
0.175
2
1.3
6
0.8
0.815
4
53
380
0.015
0.13
2
1.3
7
0.86
0.83
2
7.5
380
0.025
0.185
2
1.1
7
0.93
0.785
В табл.2.7 наведені паспортні дані асинхронного чотиришвидкісного двигуна типу 4А200Ь 12/8/6/4 при номінальному навантаженні, де: р - кількість пар полюсів. Синхронні швидкості обертаня двигуна: 1000 / 1500 / 3000 об/хв. Визначити для всіх чотирьох механічних характеристик цього двигуна:
кутові швидкості при номінальному навантаженні;
номінальні струми в обмотці статора;
номінальні моменти на валі двигуна;
критичні моменти;
пускові моменти.
Таблиця
2
2р
£/н
МКА4
МД4
КВД
1
С05
ф
—
кВг
В
—
-
—
—
—
-
-
6
4.8
380
0.027
0.175
2
1.3
6
‘
0.8
0.815
4
5.3
380
0.015
0.13
2
1.3
7
0.86
0.83
2
7.5
380
0.025
0.185
2
1.1
7
0.93
0.785
2.3.65.
Асинхронний двигун типу 4А225М 4/2, паспорти
іані якого в номінальному режимі роботи приведені в табл.2.8, .хеМН° дає можливість перемикати його з трикутника в подвійну
арку-
Визначити для обидвох схем ввімкнення цього двигуна:
синхронні кутові швидкості та кутові швидкості при номінальному навантаженні;
2р
/„
ккд
соз<р
-
В
А
-
-
-
•
4
380
47.7
0.012
0.065
0.92
0.85
2
380
45.6
0.012
0.09
0.86
0.87
номінальні потужності;
номінальні моменти;
пускові моменти.
■ 2.3.66. Асинхронний двигун з фазним ротором потужністю Р = 28 кВт (Ї7 = 380 В, пж = 723 об/хв, С,к = 197 В, гх = 0,18 Ом, ^« 0.297 Ом, г2 = 0.0496 Ом, х2 = 0Л36 Ом, хк = Мк / АГН = 3.0) працює за схемою однофазного вмикання, зображеною на рис,
з введеними послідовно в коло ротора додатковими резисторами з опором і^ц = 2Л гґ
Розрахувати й побудувати для цього режиму роботи двигуна механічну характеристику.
м
=
Г = 0;
3(* / -їкш + ^кш / 5) 3((2-^) / *КШ + л'кш / (2-і-))
Розв
маємо
язавши
ршняння моменту відносно ковзання s,
отри-
-
3 • 52
+ (2 + 5^) • 5 - 4и = 0.
Його
можна записати ще в такій формі (і
- • (і - і2)
' - *з) = °'
Корені цього рівняння дають значення ковзань при М = и
5, = 1.0; 52 = і- д/і - ^ ; ^3 = 1 + Vі “4и-
Асинхронний двигун з фазним ротором тип. 4АК200М4 УЗ (Р = 28 кВт? £/ = 380 В, / =42.6 А, лн = 1462 об хв, = 340 В, ^ = 0.12 Ом, хІ = 0.26 Ом, г2 = 0.133 Ом, л\ = 0.38 Ом, Хх ~ Мк / М¥ = 4.0) працює за схемою однофазно ге несиметричного вмикання (рис. 2.12) з закороченими в колі ротора резисторами.
Розрахувати й побудувати для такої схеми вмикання двигуна штучну механічну характеристику та визначити кутові швид. КОСТІ неробочого ХОДУ ±со0ш і кутові ШВИДКОСТІ ±03шз при ЯКИ\ момент двигуна при такому вмиканні має максимальне значенн я
Підіймальний механізм приводиться в рух асинхронним двигуном з фазним ротором потужністю Рн = 16 к Вт (і/ = 380 В, пя = 955 об/хв, = 208 В, г = 0.33 Ом“ х.; = 0.413 Ом,Нг2 = 0.11 Ом, х2~= 0.25 Ом, Мк/ М = 3.0). Двигун одержує живлення за схемою однофазного вмикання, зображеною на рис. 2.12.
Визначити, з якою кутовою швидкістю буде працювати двигун при опусканні механізмом вантажу, якщо приведен™ до валу двигуна статичний момент Мс = 0.48 Мн, а в усі три фази кола ротора введені додаткові резистори, що забезпечують на штучній характеристиці критичне ковзання лкш = 2.0. Визначити також величину опор} цих додаткових резисторів.
Прийняти, що механічна характеристика при однофазном; вмиканні з додатковими резисторами в колі ротора прямолінійна
Визначити, з якою кутовою швидкістю буде працювати асинхронний двигун з фазним ротором тітпу 4АК160М6У- (Рн = 10 кВт, ив = 380 В, / =23.6 А, п¥ = 957 об/хв, = 0.4 Ом. х. = 0.66 Ом, г\ = 0.54 Ом, Х'Л = 1.21 Ом, М / М = 3.5
1 - 2 7 2 ' к ‘ к
ввімкнений за однофазною схемою (рис. 2.12), якщо він наваН' тажений активним статичним моментом М = 0.5 М , а сим-"
с н ’
трично в усі три фази ротора введено додаткові резистори - опором = 1.1 Ом.
Асинхронний короткозамкнений двигун тип!
4A280S4 УЗ (j?H = 110 кВт, = 380 В, /= 201 А, ян = 1470 об/хв, г * 0.025 Ом, х1 = 0.13 Ом, г>2 = 0.021 Ом, ^ =0.18 Ом, М / Л/ і 2), одержує живлення від мережі, в якій з певних причин величини фазних напруг різні. В результаті розкладення цієї несиметричної системи напруг одержані: трифазна система лілійних напруг прямої послідовності U л = 320 В та трифазна система лінійних напруг зворотної послідовності ІІзьл = 205 В. розрахувати й побудувати механічну характеритику цього двигуна при такому режимі живлення.
Асинхронний короткозамкнений двигун типу 4А200М2 УЗ (Р = 37 кВт, UK = 380 В, /= 70 А, пя = 2945 об/хв,
гх = 0.09 Ом, = 0.3 Ом, г\2 = 0.07 Ом, = 0.38 ^ ? * Ом, / Мя = 2.5) працює зі статичним моментом
IIII \ на валі Мс = 048 Н . м. В процесі роботи на одній
JJ із фаз вийшов з ладу запобіжник (рис. 2.13). Виз-
начити. величину кутової швидкості двигуна й значення струму в обмотках статора при такому ре- Рис-213 жимі роботи.
Розрахувати та побудувати спрощену векторну діаграму кола статора при номінальному навантаженні синхронного явнополюсного двигуна типу МС321-7/6 (^н = 900 кВ. А, Рн = 675 кВт, UE = 6.0 кВ, / = 86.5 А, я0 = 1000 об/хв, гх = 0.49 Ом,
= 3.93 Ом, cos фн = 0.8, ен = 22°, xd = 52.13 Ом, = 39,9 Ом, /
= 278 А, г = 0.086 Ом).
Розрахувати та побудувати кутову характеристику = Де) синхронного явнополюсного двигуна типу МС321-6/
6 (SE = 850 кВ . А, і>н = 640 кВт, £Г = 3.0 кВ, І = 164 А, и0 = 1000 об/хв, гг = 0.141 Ом, xv = 1.215 Ом, cos9h = 0.8, хі = 12.7 Ом, х
7.72 Ом, І = А, г = 0.062 Ом).
5 рн 7 р 7