
- •Содержание
- •Введение
- •1 Техническое задание
- •2 Определение мощности и выбор ад, проверка его на нагрев
- •2.1 Расчет мощности и выбор типоразмера двигателя
- •2.1.1 Проверка двигателя по перегреву
- •2.1.2 Проверка двигателя по условию пуска и перегрузочной способности
- •3 Выбор преобразователя частоты
- •4 Расчет параметров схемы замещения ад по паспортным данным
- •5 Расчет механической характеристики двигателя
- •6 Расчет рабочих характеристик двигателя
- •7 Расчет частоты и напряжения двигателя в системе пч-ад при работе в заданной точке
- •8 Расчет механической характеристики пч-ад
- •9 Экспериментальные расчет характеристик двигателя
- •9.1 Экспериментальный расчет характеристик ад на работу в заданной точке
2.1.2 Проверка двигателя по условию пуска и перегрузочной способности
Для того чтобы двигатель не перегружался, необходимо, чтобы выполнялось следующее условие:
,
где:
– максимально допустимая нагрузка на
двигатель,
,
,
где: – максимальный критический момент,
,
.
Таким образом получим:
или 675,4 >49,86
Следовательно, выбранный электродвигатель удовлетворяет по условию перегрузочной способности.
Проверка по условию пуска осуществляется следующим условием:
,
где:
– пусковой момент двигателя,
,
,
,
.
Таким образом, подставив числа, получим:
или 365,846 >18,282.
Это значит, что выбранный электродвигатель удовлетворяет по условию пуска.
3 Выбор преобразователя частоты
Выбор типа преобразователей зависит от частоты питающей сети, от требуемого диапазона изменения частоты на выходе преобразователя, определяемого диапазоном изменения скорости вращения двигателя, от мощности двигателя, диапазона изменения нагрузки на валу двигателя, наличия или отсутствия реверса, режимов работы двигателя.
При выходных частотах 50 Гц и ниже или выше 50 Гц используются ПЧИ преобразователи с автономными инверторами напряжения (АИН) или тока (АИТ). Применение АИТ целесообразно в приводах, работающих с под- держанием заданной величины момента.
Выбор преобразователей осуществляется по справочникам , каталогам
Электротехнической промышленности на основе номинальных данных пред-
варительно выбранного двигателя:
где U1H , I1H -соответственно номинальное напряжение и фазный ток статора двигателя; UНПЧ , IНПЧ –соответственно номинальное линейное напряжение и ток нагрузки преобразователя частоты.
Выберем преобразователь частоты Altivar 66 обладающий следующими параметрами
UНПЧ=220 В, IНПЧ=97 А, Номинальная мощность двигателя 22 кВт
Параметры преобразователя удовлетворяют условиям .
4 Расчет параметров схемы замещения ад по паспортным данным
В основе алгоритма вычисления параметров СЗ лежит упрощенные аналитические выражения для расчета тока холостого хода I0 и критического скольжения SK.. Ток холостого хода Определяется выражением
, (4.1)
где
-номинальный
ток, вычисляется из соотношения
, (4.2)
-ток при частичной нагрузке (равной
р*=25 или 50% от номинальной), определяется
выражением
(4.3)
где
-
фазное напряжение; m- число
фаз статора.
Выполняя расчет по выше приведенным формулам 5.1-5.3 получим
А,
А,
А.
Активные сопротивления ротора и статора вычисляются по формулам:
,
. (4.4, 4.5)
Первоначально
можно принять
=1,5,
тогда можем рассчитать критическое
скольжение для дальнейшего нахождения
коэффициента
.
(4.6)
Где SH –номинальное скольжение, рассчитывается по формуле
Подставляя значения в формулу 5.6 получим следующее
Далее вычислим А0 и А1 по следующим формулам:
(4.7)
(4.8)
Где
(4.9)
Подставляя в 5.9 значения получим
После чего можем вычислить А0 и А1 по формулам 4.7, 4.8
1,287
0,163
Далее вычислим значения В и С по следующим формулам
В=30,97
С=-37,78
Ввычислим значение коэффициента по ранее полученным значениям
=1,1752
Исходя из выше полученных данных найдем активные сопротивления ротора и статора по формулам 4.4, 4.5
Ом
Ом
Общее индуктивное
сопротивление
находится
по формуле
,
=1,1056
Для выделения из индуктивного сопротивления рассеяния фаз статора и ротора используются соотношения:
0,4865
Гн,
=0,6159
Гн
ЭДС ветви намагничивания Е1, наведенная потоком воздушного зазора в обмотке статора в номинальном режиме, равна:
тогда
.
Для нахождения магнитных и механических потерь представим
суммарные потери в двигателе ∆P в виде суммы постоянных P0
и переменных потерь.
Для номинального режима суммарные потери вычисляются по формуле :
При р*-ой нагрузке двигателя
Решив совместно формулы 5.10, 5.11 получим
Вт
По известным потерям вычисляем активное сопротивление ветви намагничивания:
Активная составляющая тока холостого хода равна
Соответственно реактивная составляющая тока холостого хода Iop