Определение характеристик асинхронного двигателя.
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, с номинальной мощностью Рн , включен в сеть под номинально напряжение Uн, с частотой f = 50 Гц. Определить: номинальный Iн и пусковой Iп ток; номинальный Мн , пусковой Мп и максимальный Мм моменты; полные потери в двигателе при номинальной нагрузке ΔРн. Построить механические характеристики М = f (s ) и n = f (М). Как при снижении напряжения изменится пусковой момент двигателя при снижении напряжения на его зажимах на 15% и возможен ли пуск двигателя при этих условиях подключения к нему номинальной нагрузки? Данные для расчета приведены в таблице № 4.
Дано
PH=13 кВт
UH=220 B
SH=3,5 %
ƞH=0,88
cosφH=0,89
p=1
MmaxMH=2,2
MnMH=1,5
I1nI1H=7
Решение
Синхронная частота вращения
n0=60*fp=60*501=3000обмин
Номинальная частота вращения
nH=n0*1-sH=3000*1-0,035=2895обмин
Номинальный пусковой и максимальный моменты на валу двигателя
MH=9,55*PHnH=9,55*130002895=42,88 Нм
Mn=1,5MH=1,5*42,88=64,32 Нм
Mmax=2,2MH=2,2*42,88=94,34 Нм
Активная мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке
P1H=PHƞH=130,88=14,77 кВт
Номинальный и пусковой токи
I1H=P1H3*U1HcosφH=147703*220*0,89=43,35 A
In=7*I1H=4*43,35=173,4 A
Полные потери в двигателе при номинальной нагрузке
∆PH=P1H-PH=14,77-13=1,77 кВт
Номинальное и критическое скольжение
sH=0,035
sK=sH*MmaxMH+MmaxMH2-1=0,035*2,2+2,22-1=
=0,146
Зависимость электромагнитного момента от скольжения
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s
n=n0*1-s=3000*(1-s)
Задаваясь значениями s от 0 до 1 рассчитаем численные значения скорости и моментов
s=0
n=n0*1-s=3000*1-0=3000
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=0
s=0,035
n=n0*1-s=3000*1-0,035=2895 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=180,2 Нм
s=0,1
n=n0*1-s=3000*1-0,1=2700 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=387,4 Нм
s=0,125
n=n0*1-s=3000*1-0,125=2625 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=397,1 Нм
s=0,2
n=n0*1-s=3000*1-0,2=2400 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=356,9 Нм
s=0,4
n=n0*1-s=3000*1-0,4=1800 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=226,1 Нм
s=0,6
n=n0*1-s=3000*1-0,6=1200 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=158,6 Нм
s=0,8
n=n0*1-s=3000*1-0,8=600 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=121,1 Нм
s=1,0
n=n0*1-s=3000*1-1=0 об/мин
M=2MmaxssKP+sKPs=2*94,34s0,146+0,146s=97,7 Нм
Результаты вычислений сведём в таблицу
Таблица
№ п/п s n M
- об/мин Нм
1 0 3000 0
2 0,035 2895 42,77
3 0,1 2700 87,97
4 0,146 2562 94,34
5 0,2 2400 89,85
6 0,4 1800 60,77
7 0,6 1200 43,35
8 0,8 600 33,32
9 1,0 0 26,97
Используя данные таблицы построим механические характеристики
Рис 4-1 n = f(M)
Рис 4-2 М = f(s).
Численное значение сниженного напряжения
U'=UH-∆U*UH=220-0,15*220=187 B
Определяем величину моментов асинхронного двигателя при уменьшении напряжения на обмотке статора
M'n=U'UH2*Mn=1872202*64,32=46,47 Нм
Так как величина пускового момента при снижении напряжения на 15% больше номинального момента, то пуск двигателя в этом случае под номинальной нагрузкой возможен
M'n=46,77 Нм>MH=42,77 Нм
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
