Міністерство освіти і науки України Криворізький технічний університет Кафедра електромеханіки

Методичні вказівки

до виконання курсового проекту

з курсу “Електричні машини”

для спеціальностей: “ Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв” “Електропривод та автоматизація промислових виробництв”

для студентів очної та заочної форм навчання

м. Кривий Ріг

2005

1. Исходные данные для выполнения раздела

« АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»

В качестве данных для настоящего раздела курсового проекта должны быть использованы две величины:

-параметр q, определяющий характер изменения момента нагрузки на валу асинхронного двигателя (АД)

(А-1)

где n – скорость ротора (об/мин)

-значение минимальной мощности на валу АД P_min (кВт).

Значение к₀, к₁ и P_необх приводятся в индивидуальном задании на проектирование.

2. Выбор номинальной мощности и число полюсов «асинхронного двигателя»

Параметры нагрузки q и минимальная необходимая мощность P_min позволяет определить номинальную мощность АД Р_вн (кВт), а также синхронную скорость n₁ (об/мин).

2.1. Номинальная мощность АД должны соответствовать ряду значений, указанных в табл. АІ и, в то же время, превосходит P_min.

Поэтому

где (А-2)

Значение к_р необходимо принимать минимальным, обеспечивая этим минимальную стоимость АД.

Таблица А1

Рвн кВт

400

250

200

160

132

110

90

75

55

45

30

22

15

2.2. Синхронную скорость АД следует выбирать исходя из очевидного соображения

n₁>n_min (А-3)

где n_min – та наименьшая скорость вращения ротора, при которой будет развиваться необходимая P_min.

Для любого значения мощности на валу АД справедливы соотношения:

М_в=М_нг; (А-4)

Здесь к_n также определяет «запас» АД по скорости и должен приниматься минимальным.

2.3. Принятые значения Р_вн (с запасом к_р) и n₁ ( c запасом к_n) позволяют представить уравнение (А-1), описывающее нагрузку АД, в относительных единицах.

В самом деле, как известно, для использования относительных значений момента на валу АД необходимо оперировать базисным моментом

(А-5)

Таким образом

(А-7)

3. Варианты исполнения ад. Критерии оптимальности варианта.

По условию проектирования в распоряжении проектанта имеются 10 вариантов АД для любой комбинации номинальной мощности синхронной скорости n₁ (об/мин) (табл.А2).

Эти варианты условно считаются равными по стоимости двигателя и отличаются, главным образом, значениями к.п.д. и коэффициента мощности в номинальном режиме. При этом «младшие» варианты имеют высокий cos_1н (много стали) и сравнительно большие значения сопротивлений обмоток (мало меди), а «старшие» - наоборот.

Условиями курсового проектирования задана необходимость полной компенсации реактивного тока АД (за счет перевозбуждения синхронного двигателя) и поэтому при выборе варианта АД необходимо учитывать не только потери энергии в нем самом, но и величину реактивного тока статора.

Для упрощения расчетов допустимо в качестве критерия выбора варианта АД использовать произведение

(А-8)

т.е. учитывать одновременно оба фактора – величину потерь энергии и необходимый реактивный ток АД.

Необходимо помнить, что критерий (А-8) определяется для рабочего режима, имеющего место при взаимодействии данного варианта АД с конкретной нагрузкой. Поэтому большие значения V в номинальном режиме для младших вариантов (0,707 для первого и 0,662 для десятого) еще не означают безусловную оптимальность вариантов с меньшими номерами.

Таким образом, для принятия окончательного решения о выборе варианта Ад необходим расчет рабочих режимов.