Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением 380В частотой f=50Гц. Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: мощность на валу ; скольжение ; коэффициент мощности ; КПД ; число пар полюсов p; кратности максимального и пускового моментов относительно номинального и .
Расшифровать условные обозначения двигателя, определить частоту вращения магнитного поля статора, номинальную частоту вращения ротора, номинальный и пусковой токи, номинальный, пусковой и максимальный моменты, мощность, потребляемую из сети, токи в фазах и полные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке, если известны кратность пускового тока, кратность пускового момента и перегрузочная способность двигателя. Как изменится пусковой момент при снижении напряжения, возможен ли пуск двигателя при этих условиях с номинальной нагрузкой. Построить механическую характеристику двигателя и указать на ней пусковой, номинальный и максимальный моменты. Начертить клемный щиток асинхронного двигателя, указав на нём начала и концы фаз, а также положения перемычек.
Дано
Двигатель 4А112МВ6У3
PH=4,0 кВт
ηH=82,0%
cosφH=0,81
SH=5%
Kn=InIH=6,0
Mn=MnMH=2,0
MK=MmaxMH=2,5
UH=380 B
∆U=28%
Решение
Двигатель 4А112МВ6У3
4 – номер серии
А – асинхронный
112 – высота оси вращения в миллиметрах
М – размеры по длине станины
В – конструктивная модификация
6 – число полюсов
У – климатическое исполнение (умеренный климат)
З – размещение (закрытое неотапливаемое помещение.
Синхронная частота вращения
n0=60*fp=60*503=1000обмин
Номинальная частота вращения
nH=n0*1-sH=1000*1-0,05=950обмин
Номинальный пусковой и максимальный моменты на валу двигателя
MH=9,55*PHnH=9,55*4000950=40,211 Нм
Mn=2MH=2*40,211=80,422 Нм
Mmax=2,5MH=2,5*40,211=100,526 Нм
Активная мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке
P1H=PHƞH=40,82=4,878 кВт
Номинальный и пусковой токи
I1H=P1H3*U1HcosφH=48783*220*0,81=15,805 A
In=6*I1H=6*15,805=94,826 A
Полные потери в двигателе при номинальной нагрузке
∆PH=P1H-PH=4,878-4,0=0,878 кВт
Номинальное и критическое скольжение
sH=0,05
sK=sH*MmaxMH+MmaxMH2-1=0,05*2,5+2,52-1=
=0,2396
Численное значение сниженного напряжения
U'=UH-∆U*UH=380-0,28*380=273,6 B
Определяем величину моментов асинхронного двигателя при уменьшении напряжения на обмотке статора
M'n=U'UH2*Mn=273,63802*80,422=52,564 Нм
Так как величина пускового момента при снижении напряжения на 28% больше номинального момента, то пуск двигателя в этом случае под номинальной нагрузкой возможен
M'n=52,564 Нм>MH=40,211 Нм
Зависимость электромагнитного момента от скольжения определим по формуле Клосса
M=2MmaxssKP+sKPs=2*100,526 s0,2396+0,2396s
n=n0*1-s=1000*(1-s)
Задаваясь значениями s от 0 до 1 рассчитаем численные значения скорости и моментов
Результаты вычислений сведём в таблицу
Таблица
№ п/п s n M
- об/мин Нм
1 0 1000 0
2 0,05 950 40,2
3 0,1 900 71,5
4 0,2 800 98,9
5 0,2396 760,4 100,5
6 0,3 700 98,0
7 0,4 600 88,6
8 0,6 400 69,2
9 0,8 200 55,3
10 1,0 0 45,6
Используя данные таблицы построим механическую характеристику
Рис 4-1
Формула Клосса правильно строит механическую характеристику от точки холостого хода до максимального значения момента, дальше характеристику нужно строить или по уточнённой формуле Клосса или по табличным данным двигателя.
Начертим клемный щиток асинхронного двигателя, указав на нём начала и концы фаз, а также положения перемычек.
Рис 4-2
а) Щиток асинхронного двигателя при соединении обмоток звездой
б) Щиток асинхронного двигателя при соединении обмоток треугольником
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
