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?
Дано
UH=220 B, PH=5,5 кВт, SH=3,0%, , ηH=0,86,
cosφH=0,89, p=1, mK=MKMH=2,2,
mn=MnMH=1,7, mI=InIH=7
Решение
Потребляемая мощность электродвигателя
P1H=PHηH=5,50,86=6,395 кВт
Потери в двигателе
∆P=P1H-PH=6,395-5,5=0,895 кВт
Потребляемый из сети ток
IH=P1H3UHcosφH=63951,73*220*0,89=18,88 A
Скорость вращения магнитного поля статора
n0=60fp=60*501=3000 об/мин
Номинальная частота вращения ротора
nH=n01-SH=30001-0,03=2910 об/мин
Номинальный вращающий момент
MH=9550PHnH=95505,52910=18,05 Нм
Максимальный вращающий момент
Mmax=mKMH=2,2*18,05=39,71 Нм
Пусковой момент
Mn=mnMH=1,7*18,05=30,69 Нм
Критическое скольжение
SK=SHmK+mK2-1=0,032,2+2,22-1=0,1248
Построим механическую характеристику электродвигателя по формуле
M=2MmaxSSK+SKS=2*39,71S0,1248+0,1248S
Для вычислений скорости ротора для заданных скольжениях используем формулу
n=n01-S=3000(1-S)
Подставляя заданные значения скольжений в эти формулы, определим величины моментов и скорости для этих скольжений
. Результаты расчетов сведем в таблицу (Таблица 5.1)
Таблица 5.1
№ п/п S n (об/мин) М (Нм)
1 0 3000 0
2 0,03 2910 18,05
3 0,1 2700 38,8
4 0,1248 2626 39,71
5 0,2 2400 35,7
6 0,4 1800 22.6
7 0,6 1200 15,8
8 0,8 600 12,1
9 1,0 0 9,8
Используя данные таблицы строим механические характеристики асинхронного электродвигателя (Рис 5-1 и 5-2)
Рис 5-1 Механическая характеристика M=f(S)
Рис 5-2 Механическая характеристика n=f(M)
Формула Клосса
M=2MmaxSSK+SKS
правильно описывает построение механической характеристики асинхронного двигателя при изменении s от нуля до sK поэтому при построении механической характеристики от sK до 1, надо руководствоваться уточнённой формулой Клосса.
Если во время пуска двигателя напряжение снизится на 15%, то критерием проверки выбранного двигателя является выражение:
Mдоп=MH=18,05 Нм≤0,72MП=0,72*30,69=22,1 Нм
- допустимый момент, равный номинальному статическому моменту на валу двигателя