Как найти сопротивление ротора асинхронного двигателя

Расчет сопротивлений для роторной цепи ад

Условия расчета
пусковых сопротивлений для АД с фазным
ротором аналогично условиям расчета
пусковых сопротивлений ДНВ.

В зависимости от
требуемой точности и имеющихся данных
двигателя расчет можно произвести
точным или приближенным методом.

Для расчета задаются
пиковым и переключающим моментом.
Максимальный пусковой момент М1
желательно принимать не более 0,85МКР, соответствующегоsкр.
Величина переключающего моментаМ2
связывается с числом ступеней
пускового реостата, так же как и для
двигателя постоянного тока.

При
приближенном методе расчета механическая
характеристика двигателя считается
линейной. Его применяют при броске
моментаМ1, не превышающем 0,7Мкр. Задаются колебания моментовМ1иМ2и строится
пусковая диаграмма, где сначала проводится
самая нижняя характеристика (начальная
пусковая характеристика, а затем и
остальные характеристики до выхода на
естественную в точке «b»
(см. диаграмму). Затем определяют
номинальное сопротивление ротора,

где
Е– номинальная ЭДС ротора
при неподвижном роторе (напряжение
между кольцами неподвижного ротора).
Номинальное сопротивление r
это сопротивление одной фазы роторной
цепи при неподвижном роторе, когда по
нему проходит номинальный токI.

Так как скольжение
АД при определенном токе и моменте
пропорционально сопротивлению роторной
цепи, что видно из выражения
,
то имея ввиду, что при неподвижном ротореs= 1, а при номинальном
режимеs=sн,
можно написатьr2/r=sн/1,
отсюдаr2=rsн
или в относительных единицах ρ2=sн.

Полученное выражение
показывает, что сопротивление на любой
характеристике можно найти умножением
скольжения на этой характеристике на
r. Отсчитывая
приМНскольжения между
смежными характеристиками, получим
доли сопротивления ρДи ρД2и т.д., по которым умножением наrнаходятся абсолютные величины
сопротивления ступеней. Отсчитывая же
полные скольжения при МНдля
искусственных характеристик, получим
соответствующие полные сопротивленияR1,R2…,
т.е.

;

и
;

;

и
т.д.

Рассмотрим
аналитический метод в предположении
линейности механической характеристики.
Заданными могут быть пики моментов М1иМ2или число ступеней «m».

Если требуется
определить «m», то в
зависимости от требуемого режима
электропривода задаются значениямиМ1иМ2и определяется величина
«m» (в относительных
единицах)

.

Если «m»
получается не целым, нужно изменить µ1или µ2. После этого определяется

 =
μ12, а затем
сопротивления. Применительно к
изображенной пусковой диаграмме

;

;

.

Сопротивления для
каждой ступени пускового реостата
определяются путем последовательного
вычитания сопротивлений на смежных
ступенях:

;

;

.

Приведенная выше
формула
для АД отличается от аналогичной формулы
для ДНВ тем, что в ней вместо относительного
сопротивления якоря ρЯстоит
скольжениеsн. Это
вытекает из того положения, что при
номинальном моменте скольжения равны
долям внутреннего сопротивления ротора.

Если число ступеней
mзадано и режим пуска
форсированный (ускоренный), задаются
пиковым моментом μ1и определяется
величина.

После этого
проверяется величина μ2, которая
должна быть больше момента статического
сопротивления, т.е..

Сопротивления
ступеней определяются по приведенным
выше формулам.

Если число ступеней
«m» задано и режим
пуска нормальный, задаются переключающим
моментом μ2, на 10 – 20% превышающим
μСи находится.

Затем делается
проверка моментов. Величина μ1=
λμ2должна быть < μдоп.Сопротивление ступеней определяются
аналогично предыдущему.

При
учете криволинейности механических
характеристик рассчитывается и строится
естественная механическая характеристика.
Задаются значениямиМ1иМ2.
Через точки пересечений вертикалей,
соответствующихМ1иМ2с естественной характеристикой проводится
луч до пересечения с горизонтальной
линией, соответствующей ω = ω0(S= 0) в т.0’.

Далее строятся
лучи с соблюдением равенства пиковых
и переключающих моментов на всех
ступенях. Если пики получаются не
одинаковыми, следует изменить М1иМ2и снова построить лучи.
По построенным лучам определяется
сопротивления цепи ротора.
Сопротивления ступеней.

Соседние файлы в папке электропривод_1

  • #
  • #
  • #
  • #

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9

«Расчет пусковых и регулировочных характеристик асинхронных двигателей»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: рассчитать сопротивление
резисторов, подключенных к асинхронному двигателю, потребляемую им мощность и
ток при номинальной нагрузке, вращающие моменты двигателя
.   

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

Пусковые свойства двигателей с
фазным ротором.
Пуск асин­хронного двигателя
сопровождается переходным процессом, обусловленным переходом ротора и ме­ханически
связанных с ним частей исполнительного механизма из состояния покоя в состояние
равно­мерного вращения, когда вращающий момент двига­теля уравновешивается
суммой противодействую­щих моментов, действующих на ротор двигателя.

Пусковые свойства двигателя
определяются в первую очередь значением пускового тока
Iп или его кратностью Iп/ Iном и значением пускового момента Мп или его
кратностью          Мпном. Двигатель, обла­дающий
хорошими пусковыми свойствами, развива­ет значительный пусковой момент при
сравнительно небольшом пусковом токе. Однако получение такого сочетания
пусковых параметров в асинхронном дви­гателе сопряжено с определенными
трудностями, а иногда оказывается невозможным.

Улучшить пуско­вые свойства двигателя
можно увеличением актив­ного сопротивления цепи ротора r2‘, так как
в этом случае уменьшение пускового тока сопровождается увеличением пускового
момента. В то же время на­пряжение
U1 по-разному влияет на пусковые пара­метры двигателя: с уменьшением U1 пусковой ток уменьшается, что благоприятно
влияет на пусковые свойства двигателя, но одновременно уменьшается пусковой
момент. Целесообразность применения того или иного способа улучшения пусковых
свойств двигателя определяется конкретными условиями эксплуатации двигателя и
требованиями, которые предъявляются к его пусковым свойствам.

Помимо пусковых значений тока Iп
и момента Мп пусковые свойства двигателей оцениваются еще и такими
показателями: продолжительность и плавность пуска, сложность пусковой опе­рации,
ее экономичность (стои­мость и надежность пусковой               ап­паратуры и
потерь энергии в ней). Пуск двигателей с фазным ротором. Наличие контактных
колец у двигателей с фазным ро­тором позволяет подключить к обмотке ротора
пусковой реостат (ПР). При этом активное сопро­тивление цепи ротора увеличива­ется
до значения
R2 = r2‘ + rд‘, где rд‘ —
электрическое сопротивление пускового реостата, приве­денное к обмотке статора.
Если при отсутствии ПР, т. е. при активном сопротив­лении цепи ротора
R2 = r2, пусковой момент Мп = Мпо, то при введении в
цепь ротора добавочного активного сопротивления rдоб , когда
R/2 = r2‘ + rдоб‘ , пусковой момент возрастает и при        R//2 = r2‘ + rдоб‘ = х1
+ х’2 достигает наибольшего значения Мп.наиб. При
R/2 > х1
+ х’2 пусковой момент уменьшается.

При выборе сопротивления пускового
реостата rдоб исходят из условий пуска двигателя: если двигатель
включают при значи­тельном нагрузочном моменте на валу, сопротивление пускового
реостата rдо6 выбирают таким, чтобы обеспечить наибольший пус­ковой
момент; если же двигатель включают при небольшом нагрузочном моменте на валу,
когда пусковой момент не имеет решающего значения для пуска, оказы­вается
целесообразным сопротивление ПР rдоб выбирать несколько больше
значения, соответствующего наибольшему пусковому мо­менту, т. е. чтобы
R/2 > x1
+ х’2. В этом случае пусковой момент оказывается несколько меньшим
наибольшего значения М п.
mах, но зато пусковой ток значительно уменьшается.

На рис. 9.1, а показана схема
включения ПР в цепь фазного ро­тора. В процессе пуска двигателя ступени ПР
переключают таким образом, чтобы ток ротора оставался приблизительно
неизменным, а среднее значение пускового момента было близко к наибольшему.

15,2

Рис. 9.1. Схема включения пускового реостата.

Пусковые реостаты состоят из кожуха, рычага с переключаю­щим
устройством и сопротивлений, выполненных из металличе­ской проволоки или ленты,
намотанной в виде спирали, или же из чугунного литья. Пусковые реостаты
рассчитаны на кратковре­менное протекание тока, а поэтому рычаг пускового
реостата нельзя долго задерживать на промежуточных ступенях, так как
сопротивления реостата могут перегореть. По окончании процесса пуска, когда
рычаг реостата находится на последней ступени, обмотка ротора замкнута
накоротко.

В асинхронных двигателях с фаз­ным
ротором обеспечивается наиболее благоприятное соотноше­ние между пусковым
моментом и пусковым током: большой пусковой момент при небольшом пусковом токе
(в 2—3 раза больше номинального). Недостатками пусковых свойств двигателей с
фазным ротором являются некоторая сложность, продолжительность и
неэкономичность пусковой операции. Последнее вызыва­ется необходимостью
применения в схеме двигателя пускового реостата и непроизводительным расходом
электроэнергии при его нагреве.

Пуск двигателей с
короткозамкнутым ротором при повышенном напряжении
. Этот способ пуска,
отличаясь простотой, имеет существенный не­достаток: в момент подключения
двигателя к сети в обмотке ста­тора возникает большой пусковой ток, в 5—7 раз
превышающий номинальный ток двигателя. При небольшой инерционности ис­полнительного
механизма частота вращения двигателя быстро достигает установившегося значения
и пусковой ток также быстро спадает, не вызывая перегрева обмотки статора. Но
такой значи­тельный бросок тока в питающей сети может вызвать в ней замет­ное
падение напряжения. Однако этот способ пуска благодаря своей простоте получил
наибольшее применение для двигателей мощностью до 38—50 кВт и более (при
достаточном сечении жил токоподводящего кабеля). При необходимости уменьшения
пуско­вого тока двигателя применяют какой-либо из способов пуска
короткозамкнутых двигателей при пониженном напряжении.

Пуск при пониженном напряжении. Пусковой ток двигателя пропорционален подведенному напряже­нию U1, уменьшение которого вызывает
соответствующее умень­шение пускового тока. Существует несколько способов
пониже­ния подводимого к двигателю напряжения. Рассмотрим некоторые из них.

Для асинхронных двигателей, работающих
при соединении обмоток статора треугольником, можно применить пуск
переключением обмотки статора со звезды на треугольник. В момент подключения
двигателя к сети переключатель ставят в положение «звезда», при котором обмотка
статора оказывается соединенной в звезду. При этом фазное напряжение на статоре
понижается в  раз. Во столько же раз уменьшается и ток
в фаз­ных обмотках двигателя. Кроме того, при соединении обмоток звездой
линейный ток равен фазному, в то время как при соединении этих же обмоток
треугольником линейный ток больше фазного в  раз.
Следовательно, переключив обмотки статора звездой, мы добиваемся уменьшения
линейного тока в ()2 = 3 раза.

После того как ротор двигателя разгонится до частоты вра­щения,
близкой к установившейся, переключатель быстро перево­дят в положение
«треугольник» и фазные обмотки двигателя ока­зываются под номинальным
напряжением. Возникший при этом  бросок тока до значения
I/пΔ является
незначительным.

Рассмотренный способ пуска имеет
существенный недостаток – уменьшение фазного напряжения в  раз сопровождается уменьшением пускового
момента в три раза, так как, согласно (13.19), пусковой момент асинхронного
двигателя прямо пропор­ционален квадрату напряжения
U1. Такое значительное уменьше­ние пускового момента не позволяет
применять этот способ пуска для двигателей, включаемых в сеть при значительной
нагрузке на валу.

Описанный способ понижения напряжения
при пуске приме­ним лишь для двигателей, работающих при соединении обмотки
статора треугольником. Более универсальным является способ с понижением
подводимого к двигателю напряжения посредством реакторов (реактивных катушек —
дросселей).

Недостаток это­го способа пуска
состоит в том, что уменьшение напряжения в
U/1/ U1ном раз сопровождается уменьшением пускового момента Мп в (U/1/ U1ном)2 раз.

Как и предыдущие
способы пуска при пониженном напряже­нии, автотрансформаторный способ пуска
сопровождается умень­шением пускового момента, так как значение последнего
прямо пропорционально квадрату напряжения. С точки зрения уменьше­ния пускового
тока автотрансформаторный способ пуска лучше реакторного, так как при
реакторном пуске пусковой ток в пи­тающей сети уменьшается в
U/1/ U1ном раз, а при автотрансформа­торном – в (U/1/ U1ном)2 раз. Но некоторая
сложность пусковой операции и повышенная стоимость пусковой аппаратуры (пони­жающий
автотрансформатор и переключающая аппаратура) не­сколько ограничивают
применение этого способа пуска асинхрон­ных двигателей.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1.                 
Решить задачу №1. Для асинхронного двигателя
с фазным ротором, дан­ные которого приведены в табл. 9.1, номинальная мощность
Pном, но­минальное скольжение Sном, перегрузочная способность λм, число по­люсов
2р. Требуется
рассчитать сопротивления резисторов трехсту­пенчатого пускового реостата ПР
(рис. 9.2).

Таблица 9.1.

Параметр

Варианты

1

2

3

4

5

6

Pном
, кВт

15

75

22

5,5

14

7,5

2p

8

4

8

8

4

6

Sном, %

5

3,3

4

5,3

5

5

r2,
Ом

0,37

0,014

0,053

0,150

0,095

0,130

λ=Mmax/Mном

3,0

2,0

2,0

1,7

1,7

1,7

Рис.
9.2. Трехсту­пенчатый пусковой реостат

Решение:

          
определить синхронную частоту вращения : n1=f160/p;

          
определить номинальную частоту вращения: nном=n1
(1-
sном);

          
определить номинальный момент двигателя: Мном
= 9,55
Рном/пном ,
Н•м;

          
принять значение момента переклю­чений,
равным номинальному: М
2
=
1,0Мном;

          
принять отношение начального пускового момен­та к
моменту переключений:

λ = M1/M2
;

          
определить начальный пусковой момент
M1;

          
определить сопротивление резистора третьей
сту­пени ПР:
;

          
определить сопротивление резистора второй
ступени ПР:
;

          
определить сопротивление резистора первой
ступени:
;

          
определить сопротивление ПР на первой
ступени:
;

          
определить сопротивление ПР на второй ступени ;

          
определить сопротивление ПР на третьей ступени .

2.                 
Решить
задачу №2.
Трехфазный асинхронный двигатель с фазным
ро­тором работает с нагрузкой на валу М
2
= 0,75Мном. Определить ве­личину сопротивления резистора
rдо6,
который следует включить в каждую фазную обмотку ротора, чтобы частота вращения
при ука­занной нагрузке составляла
n2
=
0,5 n1.
Необходимые данные дви­гателя приведены в табл. 9.2: номинальная мощность Рном,
напря­жение статора фазное
U,
число полюсов 2
р,
скольжение при но­минальной нагрузке
sном,
сопротивление обмотки ротора при рабо­чей температуре r2.

Таблица 9.2.

Параметр

Варианты

1

2

3

4

5

6

Pном
, кВт

10

75

22

5,5

14

7,5

U, В

220

220

220

220

220

220

2р

4

4

8

8

4

6

Sном, %

5

3,3

4

5,3

5

5

r2, ОМ

0,115

0,014

0,053

0,150

0,095

0,130

Решение:

       
определить номинальную частоту вращения: nном;

       
определить момент на валу двигателя при номинальной
нагрузке (номинальный момент двигателя):

       
считая рабочий участок естественной
механической характе­ристики двигателя прямолинейным, получить соотношение
момен­тов нагрузки и соответствующих скольжений М2ном=
s0,75/
sном,
из которого определить скольжение
s0,75
при нагрузке на валу двигателя
М2
= 0,75Мном;

       
определить скольжение S при частоте вращения n2=0,5
nном;

       
используя принцип пропорциональности между
скольжением и активным сопротивлением в цепи ротора, определить сопротивление
добавочного резистора
rдо6,
который необходимо включить в каждую фазную обмотку ротора, чтобы получить
частоту вращения 0,5
nном:
.

3.                 
Решить
задачу №3.
Трехфазный асинхронный двигатель серии 4А,
вклю­ченный в сеть с линейным напряжением U
= 380 В при соединении обмотки статора
«треугольником», имеет номинальные данные: мощ­ность Рном, частоту
вращения
nном,
КПД ηном, коэффициент мощно­сти
cos φ1ном,
кратности пускового тока λi
пускового момента λп, мак­симального момента λм (табл.
9.3).

Требуется определить:

1)       
вращающие моменты двигателя — номинальный, пусковой,
максимальный;

2)       
потребляемые мощность и ток статора при
номинальной нагрузке;

3)       
пусковые ток статора и момент, а также перегрузочную
спо­собность двигателя при соединении обмотки статора «звездой» при прежнем
напряжении питающей сети;

4)       
 при каком фазном напряжении статора
двигатель утрачивает перегрузочную способность, т.е.
λ’м
=
1.

Таблица
9.3.

Тип
двигателя

Рном, кВт

nном, об/мин

ηном ,%

cos φ1ном

λi

λn

ΛM

4AII160S4

18,5

1450

88,5

0,87

6,5

1,3

2Д

4АН200М4

45

1475

91

0,89

6,5

1,3

2,5

4АН280М4

160

1470

93,5

0,90

6,0

1,2

2,0

4АН200М6

30

975

90

0,88

6,0

1,3

2Д

4АН280М6

110

980

92,5

0,89

6,0

1,2

2,0

4АН280М8

90

735

92,5

0,86

5,5

1,2

1,9

Решение:

       
определить номинальный момент;

       
определить пусковой момент: ;

       
определить максимальный момент;

       
определить потребляемую двигателем
мощность в номинальном режиме;

       
определить номинальные токи в цепи обмотки
статора: фазный ток
; линейный ток .

       
определить пусковой (линейный) ток в
питающей сети:
.

       
определить номинальный и пусковой токи при
соединении обмотки ста­тора «звездой», для это рассчитать значения, на которые уменьшается
фазное напряжение, фазный и линейный токи:
 , ,
.

       
определить номинальный и пусковой моменты
двигателя при соедине­нии обмотки статора «звездой»:
,
,
.

       
определить перегрузочную способность
двигателя:
;

       
определить напряжение (фазное) U1ф,
при котором двигатель утрачивает перегрузочную способность:
.

4.     
Оформить отчет по практической работе.

5.     
Ответить на контрольные вопросы.

6.     
Сделать вывод о проделанной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.    Чем сопровождается пуск асинхронного двигателя с фазным ротором (АД с
ФР)?

2.    Чем определяются пусковые свойства АД с ФР?

3.    Как улучшить пусковые свойства АД с ФР?

4.    От чего и как зависит выбор величины сопротивления пусковых реостатов, подключаемых
к АД с ФР?

5.    Из чего состоят пусковые реостаты?

6.    В чем недостаток пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым
ротором (АД с КР) при повышенном напряжении?

7.    В чем недостаток пуска АД с КР при пониженном напряжении?

4.5 Расчет пусковых сопротивлений асинхронного двигателя

Расчет пусковых сопротивлений для асинхронного двигателя можно производить точным или приближенным способом. При точном способе расчета используется механические характеристики асинхронного двигателя и расчет обычно производят графическим методом.

4.5.1 Пусковые и перегрузочные свойства асинхронных двигателей

В начальный момент пуска асинхронного двигателя скольжение двигателя S=1.0, f2=f1·S=50Гц, Х2=2· π ·f1·L2=X>>R2. Поэтому при пуске создаётся большой сдвиг фаз между ЭДС Е2 и током I2 ротора, т.е. это вызывает существенное снижение коэффициента мощности

cosφ2 =                                  (4.46)

Из-за этого даже при значительном пусковом токе его активная составляющая

φ2

Будет иметь малое значение,  а значит, нулевой момент будет сравнительно небольшим

φ.

Рекомендуемые материалы

В двигателях с фазным ротором с целью уменьшения пускового тока и увеличения пускового момента, в цепь ротора включают активное сопротивление. В этом случае индуктивное сопротивление Х2, станет гораздо меньше полного активного сопротивления

и коэффициент мощности при пуске повышается. Хотя ток ротора снизится, но его активная составляющая возрастёт за счёт увеличения сosφ2, вследствие чего повышается пусковой момент АД. При Х2=R пусковой момент Мпк, т.е. имеет наибольшее значение, а

cosφ2=

При дальнейшем увеличении активного сопротивления в цепи ротора значение cosφбудет возрастать в меньшей степени по сравнению со снижением тока ротора, вызываемым увеличением полного сопротивления роторной цепи, поэтому активная составляющая тока будет уменьшаться и пусковой момент Мп будет снижаться теоретически при таком способе пуска АД можно в продолжение всего периода разгона поддерживать момент, равный Мк Однако при S>Sк со снижением момента ток возрастает (рис. 4.20). Это вызывает повышенный нагрев обмоток во время пуска. Поэтому практически пусковой момент принимают равным

т.к. в этом случае ток I примерно пропорционален вращающему моменту. Критический момент Мк определяет кратковременную перегрузку на валу, которую он может преодолеть. Поэтому перегрузочная способность двигателя определяется отношением

В короткозамкнутых асинхронных двигателях введением дополнительного сопротивления в цепь ротора невозможно. Однако в соответствии с эффектом вытеснения тока, согласно закона электромагнитной индукции при протекании по проводникам тока в нём индуктируется ЭДС самоиндукции, направленная навстречу току.

Магнитная проводимость, а следовательно и индуктивность повышается, если проводники располагаются в магнитопроводе например в пазах. Влияние ЭДС самоиндукции может проявиться существенно при наличии глубокопазной или двухклеточной обмоток ротора АД. В этом случае ток в обмотке ротора вытесняется на поверхность паза, что вызывает снижение эффективного сечения паза и увеличение активного сопротивления ротора R2. При пуске АД f2=f1=50Гц. R2 увеличивается, ток I2 уменьшается, момент увеличивается. По мере разгона f2=f1·S-снижается, ток возрастает. Пуск производится более благоприятно, пусковой ток составляет Iп=(5÷6)Iн, а Мп=(1.1÷1.3)Мн. Более благоприятными в отношении пуска становятся механические характеристики АД (рис 4.21).

Различают по исполнению следующие АД с КЗР:

1) двигатели нормального исполнения;

2) двигатели с повышенным пусковым моментом;

3) двигатели с повышенным скольжением;

4) двигатели краново-металлурги-ческих серий.

Основные показатели АД с КЗР:

cosφ =

cosφн=0.8÷0.9

Q=(0.5÷0.75)

При приближенном способе расчета механические характеристики асинхронного двигателя в пределах рабочей части заменяются прямыми. И расчет выполняется графическим или аналитическим методом. Расчет приближенным способом может дать значительную ошибку.

В основе точного способа расчета пусковых сопротивлений лежит следующее свойство механических характеристик асинхронного двигателя.

Построим естественные и искусственные характеристики асинхронного двигателя. Зададимся значениями максимального  и минимального переключающего моментов. Через точки, соответствующие этим значениям, проводим вертикальные прямые, которые пересекут каждую характеристику в двух точках: а, в и с, d при скольженьях: . Если через точки а, в и с, d провести прямые, то они пересекутся в одной точке , которая лежит на прямой . Докажем это.       

Уравнение прямой аb напишем по координатам двух известных ее точек ():

.                            (4.46)

Уравнение прямой cd после преобразований будет иметь вид:

.

Если провести вертикальные линии соответствующие моментам М1 и М2 через точки пересечения их с характеристиками провести секущие, то можно доказать, что все они пересекутся в точке О1, лежащей на оси S=0.

Пользуясь этим свойством механических характеристик асинхронного двигателя, расчет пусковых сопротивлений производят следующим образом.

Порядок расчета:

1) строится естественная механическая характеристика АД (рис 4.20),

2) выбираются пределы изменения моментов переключения:

 максимальный:   (из соображений, допустимой просадки напряжения 10 %);

минимальный   (ориентировочно).

 Через точки и проводят вертикальные прямые до пересечения с естественной механической характеристикой в точках а и b.

3) Определяется положение точки (проводится секущая через точки  а и b до пересечения с прямой в точке );

4) Первая пусковая характеристика при  должна быть такой чтобы проходила через точку с координатами ();

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта – 3 Сущность и содержание стандартизации.

5) Проводится луч . Точка е, полученная при этом, будет характеризовать состояние двигателя к моменту выключения первой ступени сопротивления, а точка d – состояние двигателя после выключения первой ступени сопротивления. Дальнейшее построение производится аналогичным образом;

6) Если в результате построения число ступеней получилось отличным от заданного или если линия пересекает естественную характеристику левее или правее точки a, то нужно изменить величину  и  или одну из них (обычно ) и вновь произвести построение.

7) Сопротивление отдельных ступеней можно определить по данным графического построения на следующие соотношения: (ранее было доказано, что скольжение на естественной и реостатной характеристике пропорционально сопротивлению в цепи ротора):

Расчетные формулы основных параметров асинхронных двигателей

В таблице 1 представлены расчетные формулы для определения основных параметров асинхронных двигателей.

В данной таблице собраны все формулы, которые касаются расчета параметров асинхронных двигателей.

Используя формулы из данной таблицы, вам больше не придется искать нужную формулу в различных справочниках.

Таблица 1 — Расчетные формулы для определения основных параметров асинхронных двигателей

Наименование величин Формулы Принятые обозначения
Потребляемая активная мощность из сети, кВт

Потребляемая  активная мощность из сети

U1, I1 – линейные значения напряжения, В и тока двигателя, А;
cosϕ – коэффициент мощности;
Потребляемая реактивная мощность, квар

Потребляемая реактивная мощность, квар

Полезная мощность на валу, кВт

Полезная мощность на валу, кВт

Ƞ — КПД двигателя;
Потребляемый двигателем ток, А

Потребляемый двигателем ток, А

Вращающий момент двигателя, кГм

Вращающий момент двигателя, кГм

nном. – номинальная скорость вращения ротора, об/мин;
Синхронная скорость вращения магнитного поля, об/мин

Синхронная скорость вращения магнитного поля, об/мин

f1 – частота питающего тока, Гц;
р – число пар полюсов машины;
Скольжение двигателя

Скольжение двигателя

Скорость вращения ротора при нагрузке, об/мин

Скорость вращения ротора при нагрузке, об/мин

ЭДС обмоток статора и ротора, В

ЭДС обмоток статора и ротора, В

kоб.1, kоб.2 – обмоточные коэффициенты статора и ротора, равные произведению коэффициентов укорочения kу шага и распределения обмотки kw;
kоб. = kу* kw;
Коэффициенты трансформации по напряжению и по току

Коэффициенты трансформации по напряжению и по току

w1, w2 – числа витков обмоток статора и ротора;
m1, m2 – числа фаз в обмотках статора и ротора. У двигателей с фазным ротором.
m2 = 3 у двигателей с короткозамкнутым ротором;
m2 = z2, т.е. числу пазов в роторе.
Параметры схемы замещения

Параметры схемы замещения

zк, rк, хк – полное, активное и индуктивное сопротивления при КЗ двигателя, Ом;
Iп – пусковой ток двигателя, А;
∆Рк – суммарные потери в меди статора и ротора двигателя, Вт;
r1, x1 – активное и индуктивное сопротивления обмотки статора, Ом;
r2’, x2’ – активные и индуктивные сопротивления ротора, приведенные к обмотке статора, Ом;
Ток холостого хода, А

Ток холостого хода

Iном. – номинальный ток двигателя, А
Критическое скольжение

Критическое скольжение

sinϕ – коэффициент реактивной мощности;
kм – коэффициент перегрузочной способности;
Уравнение вращающего момента

Уравнение вращающего момента

Sном. – скольжение при номинальной нагрузке
Скольжение двигателя s2 при введении добавочного сопротивления в ротор

Скольжение двигателя s2 при введении добавочного сопротивления в ротор

КПД двигателя при введении добавочного сопротивления в ротор

КПД двигателя при введении добавочного сопротивления в ротор

Критический максимальный момент, развиваемый в двигательном (+) и генераторном (-) режимах, кГм

Критический максимальный момент, развиваемый в двигательном (+) и генераторном (-) режимах, кГм

U1ф – фазное напряжение, В
Уравнение вращающего момента при добавочном сопротивлении в цепи ротора

Уравнение вращающего момента при добавочном сопротивлении в цепи ротора

Критическое скольжение

Литература:

1. Справочная книга электрика. В.И. Григорьева, 2004 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

активное сопротивление двигателя, полное сопротивление двигателя, реактивное сопротивление двигателя, ток двигателя

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Страницы работы

Содержание работы

Практические занятия №4

«Расчёт сопротивлений в
роторной цепи асинхронного двигателя

с фазным ротором»

Цель работы: научиться рассчитывать величину внешнего сопротивления
в цепи ротора асинхронного двигателя.

Краткие сведения из
теории.

Исходя из требований к пусковым
свойствам двигателя, желательно ослабление пускового тока и усиление
пускового момента. Однако эти требования противоречивы, так как обычно
средства, способствующие повышению пускового момента, вызывают возрастание
пускового тока, и наоборот.

Увеличение пускового момента введением
в цепь ротора добавочного резистора rдоб ведёт к увеличению внутреннего сопротивления
двигателя, а следовательно, способствует уменьшению пускового тока.

In=U1/Zk

где U1 – напряжение
источника питания обмотки статора, В;

Zk – полное
сопротивление обмотки статора двигателя в начальный момент пуска, Ом;

В качестве добавочных резисторов в цепи
ротора применяют пусковые трёхфазные реостаты. Сопротивления ступеней
реостата и моменты времени их переключения подбирают таким образом, что
пусковой момент двигателя меняется от наибольшего значения.

M1=(0,7÷0,85)Мmax, называемого начальным пусковым моментом, до значения M2=(1÷1,2)Мном, называемого моментом переключений.

Для пуска АД с фазным ротором применяют
реостаты с числом ступеней    Z =2÷4.

Необходимая кратность отношения моментов М12

для
форсированного пуска

Момент
переключений м21

Для
нормального пуска

ПР.04.

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Основы
электропривода

Лит.

Лист

Листов

Провер.

у

1

5

УО «ГГКЖТ БЕЛ Ж.Д.»

Группа

Н. контр.

Утверд.

Начальный пусковой момент M1=M2λ

Если число ступеней не задано, то его можно
определить по формуле

Расчёт пусковых реостатов для АД с фазным ротором
выполняют аналитическим методом или графическим методами.

Аналитический метод расчёта рекомендуется применять
лишь при значениях начального пускового момента М1≤0,75Ммах

Сопротивления резисторов на трёх ступенях пускового
реостата третьей  ступени                          rдоб=R2(λ-1)

второй    ступени                         rдоб = rдоб3 λ

первой    ступени   
                     rдоб = rдоб2
λ

где R2– активное
сопротивление фазной обмотки ротора АД

где Е2 – ЭДС (линейная) обмотки фазного
ротора в режиме холостого хода (I2=0) при неподвижном (n=0) роторе,
В;

I2ном
ток (фазный) обмотку ротора в номинальном режиме двигателя  (Мном,nном),А.

Графический метод расчёта применяют при начальном
пусковом моменте         М1>0,75Ммах≤М1мах
(приведены на рис 1).

Рис 1.

ПР.04.

Лист

2

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Из точки n1 на оси ординат проводят прямую, параллельную оси
абсцисс, представляющую собой механическую характеристику двигателя в режиме
идеального холостого хода.

Значение М1 и М2 откладывают
на оси абсцисс. В полученных точках восстанавливают перпендикуляры. Через
точки а и b проводят
прямую до пересечения с характеристикой идеального холостого хода. Полученная
точка А называется полюсом построения реостатных механических
характеристик
, по которым проходит процесс пуска на ступенях пускового
реостата.

Механическую характеристику АД строят по упрощенной
формуле

Похожие материалы

  • Использование графиков электрических нагрузок в решении задач электроснабжения (Лабораторная работа № 1)
  • Масляные выключатели. Выключатель масляный серии ВМГ, ВПМ, ВМПЭ10 кВ
  • Методические рекомендации на производственную технологическую практику

Информация о работе

Тип:

Методические указания и пособия

Уважаемый посетитель!

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на скачивание – внизу страницы.

Добавить комментарий