Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в номинальном режиме потребляет из сети мощность Р1 при напряжении Uном и токе Iном.
Двигатель развивает момент Мном при частоте вращения nном.
Указанные величины приведены в таблице 9
Определить:
1 Номинальную мощность двигателя Рном.
2 КПД двигателя ηном.
3 Коэффициент мощности cos φном.
4 Номинальное скольжение Sном.
5 Число пар плюсов двигателей p.
Начертить рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и пояснить каждую из них.
Решение
Номинальная мощность двигателя
КПД двигателя
Коэффициент мощности
При частоте вращения ротора n2 = 1430 об/мин из ряда синхронных частот выбираем ближайшую к ней частоту вращения поля n1= 1500об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двигателя:
Начертить рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и пояснить каждую из них.
Рабочие характеристики асинхронного двигателя приведены на рис. 1.
Рис. 1.
Зависимости момента М, потребляемой мощности P1, коэффициента мощности cosφ, коэффициента полезного действия (КПД), обычно обозначаемого символом η, скольжения ротора s и тока статора от полезной мощности, т.е. мощности на валу двигателя Р2, называются рабочими характеристиками асинхронного электродвигателя. На рис. 9 показано поведение рабочих характеристик.
Зависимость М(Р2) определяется формулой
М = 9,55Р2/n2,
из которой следует, что полезный момент на валу двигателя М с увеличением полезной мощности Р2 возрастает несколько быстрее, чем Р2, так как частота вращения ротора двигателя n2 при этом уменьшается.
Характер зависимости cosφ (Р2), т.е
. зависимости коэффициента мощности асинхронного двигателя от мощности на валу, определяется выражением cosφ = Р1 /3U1I1.
В связи с тем, что ток статора имеет реактивную (индуктивную) составляющую, необходимую для создания вращающего магнитного поля, коэффициент мощности асинхронных двигателей всегда меньше единицы. Значение cosφ для нормальных асинхронных двигателей средней мощности при номинальной нагрузке составляет 0,83 0,89. С уменьшением нагрузки на валу двигателя коэффициент мощности снижается и доходит до значений 0,2 0,3 при холостом ходе. В этом режиме полезная мощность на валу равна нулю, однако, при этом двигатель потребляет активную мощность из сети, расходуемую на магнитные потери, поэтому коэффициент мощности здесь не равен нулю. С увеличением нагрузки сверх нормативной наблюдается некоторое снижение значения коэффициента мощности за счет увеличения индуктивной составляющей сопротивления обмотки статора асинхронного двигателя. Характер изменения коэффициента мощности от нагрузки асинхронного двигателя имеет примерно такой же вид и изменяется по тем же причинам, что и у трансформатора.
Зависимость КПД асинхронного двигателя от нагрузки η(Р2) определяется формулой
η = Р2 /Р1
где Р1 активная мощность, потребляемая двигателем от питающей сети При отсутствии нагрузки Р2 = 0, поэтому КПД электродвигателя при этом также равен нулю.
С увеличением нагрузки КПД двигателя растет и принимает наибольшее значение при условии, что постоянные потери мощности в электродвигателе (РС1 + РС2 + Рмех) оказываются равными переменным потерям мощности (РЭ1+РЭ2) в нем
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
