Трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором единой серии 4А имеет номинальные данные, указанные для каждого варианта задания в таблице 4.2(с. 44). Номинальные: линейное напряжение питающей сети U1 НОМ , частота питающего напряжения f = 50 Гц, мощность на валу Р2 НОМ , синхронная частота вращения магнитного поля n1 , скольжение ротора SНОМ , КПД ηНОМ, коэффициент мощности cosφ1 НОМ, отношение mI= I1 ПУСКI1 НОМ – начального пускового тока IПУСК к номинальному току I1 НОМ, отношение начального пускового момента MПУСК к номинальному моменту на валу MНОМ : mПУСК= MПУСКMНОМ , отношение mMIN= MMINMНОМ минимального к номинальному моменту, отношение mКР= MMAXMНОМ максимального момента к номинальному моменту приведены в таблице 4.2.
Определить номинальный MНОМ, начальный пусковой MПУСК и максимальный MMAX моменты, номинальный I1 НОМ и начальный пусковой I1 ПУСК токи, частоту тока в роторе f2 НОМ при номинальной нагрузке и в момент пуска f2 ПУСК, число пар полюсов обмотки статора p, синхронную угловую частоту вращения магнитного поля Ω1, а также угловую частоту вращения ротора Ω2 НОМ и мощность на зажимах двигателя P1 НОМ при номинальном режиме работы.
Дополнительное задание.
Определить максимальный момент MMAX двигателя при напряжении питающей сети, равном U1 = 0,9 U1 НОМ. Выполнить расчёт аналогично примеру решения (с. 40 – 42) с построением всех указанных характеристик.
Примечание. 1. Для вариантов 31 – 60 уменьшить мощность на валу двигателя Р2 НОМ в два раза (см. таблицу 4.2).
Объяснить маркировку типа двигателя, используя стандартные обозначения.
Технические данные электродвигателя Варианты контрольного задания
Тип электродвигателя
4А71В4
20
U1ном, В 660
Р2ном, кВт 55,0
n1, об/мин 1500
sном, % 1,4
ηном
0,92
cosφ1ном 0,90
mi = I1пуск/I1ном 7,0
mпуск = Мпуск/Мном
1,3
mmin = Мmin/Мном
1,0
mкр = Мmax/Мном
2,5
Типоразмер для варианта № 5. В таблице пропущена строка при печати. Определите по расшифровке и расчёту параметров, почему типоразмер не соответствует двигателю
Высота оси вращения определяет мощность двигателя. По справочным данным можно это установить:
Поэтому двигатель 4А71В4УЗ имеет мощность 0,75 кВт.
А заданный двигатель мощностью 55 кВт имеет ось вращения 225 мм и его маркировка: 4А225M4У3
4А71В4УЗ:
4 – номер серии;
А – асинхронный короткозамкнутый (род двигателя);
исполнение по степени защиты: закрытого обдуваемого исполнения;
исполнение двигателя по материалу станины и щита: станина и щиты чугунные или стальные;
две (или три) цифры – высота оси вращения, 71 мм;
В – условные размеры по длине корпуса, принятые по рекомендации МЭК;
4 – число полюсов;
У – климатическое исполнение: для умеренного климата;
З – категория размещения: для эксплуатации в закрытых и нерегулярно отапливаемых помещениях
(для упрощения обозначений УЗ часто не указывается).
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Синхронная круговая частота вращения магнитного поля двигателя:
Ω1= 2 π f1p= 2∙3,14∙502=157 c-1.
Синхронная частота вращения поля:
n1= 60 f1p= 60∙502=1500 мин-1
Номинальная частота вращения ротора:
n2 НОМ=n11-SНОМ=15001-0,014=1 479 об/мин
Угловая частота вращения ротора:
QUOTE SНОМ= n1- n2 НОМn1= 1500-14001500=0,04, Ω2 НОМ= π n2 НОМ30= 3,14 ∙147930=154,8 с-1.
Номинальный момент нагрузки на валу двигателя:
МНОМ=9550 Р2 НОМn2 НОМ=9550 551479=355,14 Н∙м.
Пусковой момент двигателя:
МПУСК = 1,3 МНОМ = 1,3∙355,14 = 461,7 Н∙м.
Максимальный (критический) момент:
MMAX = MКР = MНОМ∙ mКР = 355,14∙2,5 = 887,85 Н∙м.
Минимальный момент двигателя:
Мmin = MНОМ∙ mКР = 1∙355,14 = 355,14 Н∙м.
Номинальный ток двигателя:
I1 НОМ=P2 НОМ3 U1 НОМcosφНОМ ηНОМ=55∙1033∙660∙0,9∙0,92=58,11 А
Пусковой ток:
IПУСК=mI∙I1 НОМ=7∙58,11=406,77 А
Мощность потребляемая из сети:
P1 НОМ=P2 НОМηНОМ=550,92=59,8 кВт
Частота тока в роторе в момент пуска
f2 ПУСК=f1∙SПУСК=50∙1=50 Гц;
частота тока в роторе в номинальном режиме
f2 НОМ=f1∙SНОМ=50∙0,014=0,7 Гц.
Критическое скольжение двигателя
SКР=SНОМmКР+mКР2-1=0,014·2,5+2,52-1=0,067
Координаты естественной механической характеристики ТАД и частоту вращения ротора определяем по формулам
M= 2MMAXSКРS+ SSКР,n2= n1 1 -S.
Рассчитанные величины сводим в таблицу :
S 0 SНОМ
0,014 SКР
0,067 0,2 0,4 0,6 0,8 SMIN
0,85 1
n2 1500 1479 1399,5 1200 900 600 300 225 0
M 0 355,52 887,85 534,84 289,31 195,84 147,68 139,10 118,44
Механические характеристики асинхронного двигателя M = f (S) и n2 = f (M).
Нет дополнительного задания на с.44 МУ
Дополнительное задание.
Определить максимальный момент MMAX двигателя при напряжении питающей сети, равном U1 = 0,9 U1 НОМ
.
Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату питающего напряжения, поэтому вращающий момент двигателя при снижении питающего напряжения определяется:
Мдв (U) = Мдв(Uном) ∙ u2
где Мдв(Uном) - вращающий момент двигателя при номинальном напряжении питания;
u- относительное значение питающего напряжения в долях от номинального (u=0,9).
Пересчитаем максимальный момент MMAX двигателя:
ММАХ (U) = ММАХ(Uном) ∙ u2 = 887,85 ∙ 0,92 = 719,16 Н∙м.
4. Способы изображения синусоидальных функций во времени в однофазных и трёхфазных цепях.
При анализе электрических цепей синусоидального тока для учета двух параметров: величины и начальной фазы тока или напряжения, используют разные способы изображения синусоидальных величин:
- аналитически с помощью функции sin;
- графически в форме временной диаграммы;
- графически в форме векторной диаграммы;
- аналитически с помощью комплексных чисел.
Аналитический способ с помощью функции sin заключается в изображении синусоидальных величин при помощи уравнений с тригонометрическими функциями:
e = Em sin(ω t +ψ e )
i = I m sin(ω t +ψ i )
u =U m sin(ω t +ψ u )
Графический способ в форме временной диаграммы
При этом способе мгновенные значения синусоидальных токов, напряжений, ЭДС изображаются в виде графических зависимостей от времени
i(t), u(t), e(t) или аргумента тригонометрической функции i(ωt), u(ωt), e(ωt)
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
