Методические указания к решению задач

2.3.1 Методические указания к решению задачи 2 курсовой работы для студентов ЗТ – IV

Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя выполняется в форме таблицы 2.3, где в расчетных формулах используются следующие обозначения:

s – скольжение, ;

r ₂¢¢- добавочное сопротивление, на котором выделяется электрическая мощность, равная механической мощности на валу двигателя;

r ₁, x ₁ – активное и индуктивное сопротивления фазной обмотки статора;

r ₂¢, x ₂¢ - приведенное активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки;

с ₁ – поправочный коэффициент, с ₁»1+ x ₁/ x _m;

I _1a – активная составляющая тока статорной обмотки;

U₁- напряжение на фазе статорной обмотки, U₁= ;

r _m, x _m – активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура;

Р ₁ – активная мощность, подводимая к двигателю из сети;

Р _пр – механическая мощность двигателя;

D Р _мех – потери мощности механические;

D Р _доб – добавочные потери;

Р ₂ – полезная механическая мощность на валу двигателя;

h - КПД двигателя;

n – частота вращения ротора;

М ₂ – полезный момент на валу двигателя.

По результатам расчета таблицы 2.3 строятся рабочие характеристики двигателя: Р ₁; I ₁; cosj₁; h; M ₂; s; n = f (P ₂).

Определяются критическое скольжение s_KP и максимальное значение момента М_max по уравнениям:

, Hм,

где .

Таблица 2.3 – Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя

№ п/п	Расчетная формула	Скольжение
0,005	S H	0,1	S КР	0,3	0,5
	, где ,где D= , где ; , где cos , где , где P 2[Bт], n [об/мин], M 2[Hм]

 

Задаваясь рядом значений скольжения s (0,005;s_H;0,1; s _KP; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0), по уточненной формуле Клосса рассчитывается зависимость M = f (s), строится ее график.Таблица 2.3 должна быть рассчитана для указанных выше значений s. Для заданных s определяются частоты вращения ротора n = n ₁(1- s) и изображается механическая характеристика n=f (M).

 

Из графика рабочих характеристик для Р ₂ = Р _Н определяется скольжение s _H, на основании которого по кривой M = f(s) получаем номинальный момент М _Н. Из последней характеристики находим также пусковой момент при s =1. Тогда относительные значения моментов будут:

M ^*_max= M _max/ M _H; M ^*_П = М _П/ М _Н.

2.3.2 Методические указания к решению задачи 2 контрольной работы №1 для студентов ЗЭТ – IV

Активная мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке, Р _1Н = Р _Н/h_Н.

Указанная мощность Р _1Н = U _1H I_{1 H}cosj_H. Из данного уравнения можно определить I _1H, а имея кратность пускового тока – рассчитать саму величину пускового тока I _1П­.

Номинальный момент на валу двигателя М _Н=9,55 Р _Н/ n _H, а критический (максимальный) М _КР= к _м М _Н, где к _м– кратность максимального момента, к _М = М _КР/ М _Н. По заданию имеем номинальную частоту вращения двигателя n _H, n _H= n ₁(1- s _H). Величина n _H в двигательном режиме работы асинхронной машины всегда несколько меньше частоты вращения магнитного поля статора n ₁. Последняя зависит от числа пар полюсов статорной обмотки р.

При р = 1 n ₁ = 60 f / p = 60×50/1 = 3000 об/мин; р = 2 n ₁ = 1500 об/мин; р = 3 n ₁ = 1000 об/мин и т.д.

Если, например, по заданию n _H=1415 об/мин, то ближайшее большее значение n ₁ = 1500 об/мин и р = 2.

Имея n ₁ и n _H можно определить номинальное скольжение s _H. Тогда, используя упрощенную формулу Клосса (2-22), из условия номинального режима работы можно определить критическое скольжение s _KP.

Зависимость момента от скольжения M = f(s) определяется по той же формуле (2-22). Для этого задаются рядом значений скольжения s (0,005; S _H; 0,1; s _KP; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0) и для каждого из них по указанной формуле рассчитывается момент. Строится график M = f(s).

Для тех же значений скольжения определяется частота вращения ротора n, n = n ₁(1- s). Используя зависимости M = f (s), n = f (s), можно построить график механической характеристики n = f (M).

Из графика M = f (s) при s = 1 определяется М _П.

Вращающий момент асинхронного двигателя зависит от . При снижении напряжения на 15% получим новые значения моментов М _П¢= M _п, . Если М _П¢ будет больше момента нагрузки М _С (М _С= М _Н), то двигатель запустится, если М _П¢< М _С, то – нет.

 

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА