Для асинхронного короткозамкнутого трехфазного электродвигателя определить:
1) номинальный вращающий момент Мн в ньютон-метрах;
2) максимальный (критический) момент Мк в ньютон-метрах;
3) пусковой момент Мп в ньютон-метрах;
4) номинальный ток Iн в амперах;
5) пусковой ток Iп в амперах;
6) скольжение Sн при номинальной нагрузке в относительных единицах;
7) скольжение Sк при максимальном моменте;
8) мощность, потребляемую из сети Р1н при номинальной нагрузке в киловаттах;
9) рассчитать значения моментов для характерных значений скольжений и построить механическую характеристику электродвигателя М = f (ω),
предварительно пересчитав текущие значения скольжения, в соответствующее значение угловой скорости ω;
10) определить пусковой момент двигателя при напряжении равном 0,8 номинального.
Дано
Тип электродвигателя 4А160М4
Рн = 18,5 кВт;
nном= 1465 об/мин;
Uном= 380 В;
ki = Iп/Iн = 7;
µк = Мк/Мн = 2,3;
µп = Мп/Мн =1,4;
ηном = 0,895;
cos φ = 0,88
Решение
Мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальном режиме
Р1ном = Рном/ηном = 18,5/0,895 = 20,67 кВт
Номинальный момент двигателяМн = 9550*Рн/nн= 9550*18,5/11465 = 120,6 Н∙м,
Номинальный токIном = Р1ном /(*Uн* cos φном) =20670/(1,732*380*0,88) = 35,7 А
Пусковой токIпуск = Iном *Iпуск / Iном = 35,7*7 = 250 А
Пусковой моментМп = Мном *Мп / Мном = 120,6*1,4 = 168,8 Н∙м,
Максимальный (критический) моментМк = Мном*Мк / Мном = 120,6*2,3 = 277,4 Н∙м,
Номинальное скольжение sном = (n1 – nном)/n1= (1500 – 1465)/1500 = 0,0233, гдеn1 – синхронная частота вращения n1 = 60f/p = 60*50/2 = 1500 об/мин.
Критическое скольжениеsк = sном (µк +√((µк)2-1) = 0,0233*(2,3 +√(2,32-1) = 0,102
Для построения механической характеристики для каждого значения скольжения определяем значение момента по формуле КлоссаМKL = 2MкSкSн+SнSк ;где S– текущее скольжение (1)Так как каждому значению скольжения соответствует определённая угловая скорость ω = ω0(1 - S). (2), то в итоге можно получить функцию М = f (ω).
Определим текущие значения скольжения, при которых будем определять значения моментов.Cначала определим шаг. На участке от S =1 до S = Sк шаг ΔS1 = (1- Sк)/4= (1- 0,102)/4 = 0,2245 ( то есть на этом интервале будем иметь 4 точки).На участке от S = SК до S = SН шаг ΔS2 = (SК – SН)/2= (0,102 - 0,0233)/2 = 0,03935 ( то есть на этом интервале будем иметь 2 точки).На участке от S = SН до S = 0 шаг ΔS3 = (SН – 0)/2= 0,0233/2 = 0,01165 ( то есть на этом интервале будем иметь 2 точки).
Используя полученные значения ΔS определим текущие значения скольжений:
S1= 1:S2= S1 - ΔS1 = 1 – 0,2245 = 0,7755:
S3= S1 - 2ΔS1 = S2 - ΔS1 = 0,7755 - 0,2245 = 0,5510;
S4= S1 - 3ΔS1 = S3 - ΔS1 = 0,5510 - 0,2245 = 0,3265;
S5= SК = 0,102;
S6= SК – ΔS2 = 0,102 - 0,03935 = 0,06265;
S7= SН = 0,0233;
S8= SН – ΔS3 = 0,0233 - 0,01165 = 0,00,01165;
S9= 0;
Таким образом будем иметь 9 точек для построения графика М = f (ω).
Полученные значения S1… S9 заносим в графу 2 таблицы 1.
11
. Для каждого значения скольжения определяем значение угловой скорости по формуле (1) ω = ω0(1-S), где ω0 = πn1/30 = 3.14*1500/30 = 157 рад/с- ω1 = 0ω2 = ω0(1 – S2) = 157*(1 – 0,7755) = 35,25 рад/сАналогично вычисляем значения ω3 … ω9;полученные значения ω1… ω9 заносим в графу 3 таблицы 1.
12