Пункт 2.

Построение рабочей и механической характеристик асинхронного двигателя.

Рабочие характеристики строим в зависимости от полезной мощности на валу двигателя P₂. Данные определяем по круговой диаграмме для шести точек по полезной мощности: P_2i=0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25 от P_н.

Определяем соответствующие отрезки мощности:

Находим частоту вращения ротора двигателя в каждой рабочей точке n_i:

s_i – величина скольжения в i - точке, определяемая из круговой диаграммы.

Определяем скольжение:

Определяем частоту вращения:

Определяем моменты:

Определяем токи:

Определяем мощности:

Определяем коэффициенты полезного действия:

Определяем cosφ_i:

Расчетные данные заносим в таблицу

№	P2, Вт	n, об/мин	М, H*м	I1, А	P1, Вт	ƞ, %	cos φ1
1	0	1500	0	2.7	180	0	0.1
2	750	1479	5.4	3.19	1052.7	71.24	0.5
3	1500	1452	9	4.205	1914	78.36	0.7
4	2250	1435.5	15.9	5.075	2775.3	79.5	0.8
5	3000	1435	21.6	6.7	3828	81	0.83
6	3750	1389	27	8.265	4785	78.35	0.86

По полученным данным строим рабочие характеристики асинхронного двигателя n, M, I, P₁, ƞ, cos φ=f(P₂).

Механическую характеристику асинхронного двигателя n=f(M) строим с помощью круговой диаграммы при заданных значениях скольжения s_i=0; 2; 4; 6; 10; 20; 30; 50; 100%.

Критическое скольжение:

Находим отрезки скольжения:

На круговой диаграмме отмечаем точки и определяем моменты:

Находи частоту вращения ротора двигателя:

Расчетные данные заносим в таблицу

si, %	0	2	4	6	10	20	30	35.8	50	70	100
Mi, H*м	0	7.8	18.6	25.2	35.4	55.2	61.8	63	60	54	43.8
ni, об/мин	1500	1470	1440	1410	1350	1200	1050	963	750	450	0

По полученным данным строим механическую характеристику асинхронного двигателя n=f(M).

Задача 3.

Трехфазный синхронный генератор включен в сеть и нагружен симметричной нагрузкой. Значение величин в о.е., характеризующих номинальный режим работы генератора, составляют напряжение на выводах обмотки статора U_н =10 о.е. и коэффициента мощности нагрузки cos φ_н = 0.8. R_a=0,02 о.е. – активное сопротивление обмотки статора, X_б=0,1 о.е. – индуктивное сопротивление обмотки статора, F_a=0.72 о.е.-МДС продольной реакции якоря

Нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора

Iв, о.е.	0	0,5	1	1,5	2
E, о.е.	0	0,53	1	1,23	1,3

Эскиз магнитной системы:

Построение векторной диаграммы Потье.

1. Принимаем масштаб для тока возбуждения I_в и МДС индукции F_в; m_i=m_F= 50 мм/о.е. для напряжения m_u=100 мм/о.е.

2. При построении учитываем, что значение величин тока и МДС в относительных единицах одинаковы: F_в= I_в о.е.

Определяем соответствующие отрезки:

По полученным значениям строим характеристики холостого хода.

3. Длинна вектора напряжения U_н=1 о.е.; L(U_н)=U_н*m_н=1*100=100 мм

4. Строим вектор тока I_н под углом φ_н=arcos 0.8= , в том же направлении строим вектор F_a=F_a*m_F=0.72*50=36 мм, к вектору U_н прибавляем вектор падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях обмоток статора U_н+I_н*R_a+iI_н*Х_б=Е_бн

Е_бн- ЭДС наводимая в обмотках статора, регулируемая магнитным потоком:

Длины векторов:

5. Отрезок ОА₂ = L(F_бн)=53мм

о.е.

6. Из уравнения F_он= F_бн+(- F_а) находим величину МДС обмотки Возбуждения F_он

Определяем величину ЭДС обмотки статора в режиме холостого хода при токе возбуждения I_вн. Из диаграммы ищем: B₁B₂=126мм – отрезок соответствующий ЭДС.

7. Повышение напряжения на зажимах генератора

Построение векторной диаграммы Потье 2, при I=0,5*I_н

о.е.

Построение внешней характеристики синхронного генератора U=f(I)

Характеристику строим по 3м точкам в о.е.. Первая точка соответствует режиму при полном сбросе нагрузки (I=0, U=1.26 о.е.)

Вторая точка соответствует режиму при токе I=0.5I_u (I=0.5 о.е.; U=1,14 о.е.)