Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором единой серии 4А имеет паспортные (каталожные) данные, указанные для каждого варианта задания в таблице 4.3 (с. 40 − 42). Линейное напряжение питающей сети UНОМ = 380 В, частота питающего напряжения f = 50 Гц, протяженность линии l = 40 м.
Рассчитать
электрическую линию для питания трехфазного асинхронного электродвигателя по величине расчетного электрического тока и величине потери напряжения. Проводку выполнить в трубах или открыто изолированными алюминиевыми или медными проводами (см. таблицу 4.3).
Выбрать
автоматический выключатель в качестве аппарата защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий.
Определить:
− число пар полюсов обмотки статора p;
− номинальное скольжение ротора SНОМ ;
− номинальный МНОМ, начальный пусковой МПУСК и максимальный МMAX
моменты;
− мощность на зажимах двигателя Р1 при номинальном режиме работы;
− полные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке ∆Рном;
− объяснить маркировку типа двигателя, используя стандартные
обозначения.
Построить
механические характеристики двигателя М = f (S) и n = f (M), обозначить на них паспортные: номинальный, пусковой, максимальный моменты.
Выполнить расчет согласно примеру решения с построением всех указанных характеристик.
Дано
n0=1000 об/мин
P2H=15 кВт
ηH=87,5 %
nH=975 об/мин
cosφH=0,87
Kпуск=6
mпуск=1,2
mmin=1,1
mKP=2,0
Провода алюминиевые, проложенные открыто
Решение
Номинальный (расчётный) ток нагрузки
IH=P2H*1033*UЛ*cosφH*դH=15*1033*380*0,87*0,87,5=29,94 A
Пусковой ток
In=Kпуск*IH=6*29,94=179,64 A
Для найденного тока по таблице приложения 1.2 выбираем один трёхжильный кабель с резиновой изоляцией с алюминиевыми жилами сечением 10,0 мм2. Проверим этот провод на потерю напряжения
∆UЛ=3IHlUЛR0cosφ=3*29,94*0,04380*3,633*0,87*100%=1,725 %
где l – длина провода, км;
cosφ – коэффициент мощности нагрузки;
R0 – активное удельное сопротивление линейного провода, Ом/км.
Значения R0 выбираются по таблице Приложения 2. Для линий небольшой протяженности напряжением UЛ < 1кВ можно принять индуктивное сопротивление равным нулю.
Допустимая потеря напряжения составит ∆U<5 %. Условие выполнено.
Определим потерю напряжения во время пуска электродвигателя
∆Uпуск=3InlUЛR0cosφ=3*179,64*0,04380*3,633*0,87*100%=10,4 %
Величина напряжения на зажимах электродвигателя во время пуска.
Uпуск=100%-∆Uпуск=100%-10,4%=89,6%
Условие выполнено, так как величина напряжения во время пуска не должно быть меньше 85%
Выберем автоматический выключатель в качестве аппарата защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий.
Номинальный ток автоматического выключателя выбирается по условию:
Iн
. ав≥IH
Номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя определяется условием:Iн.эм.расц=1,3Iпуск
где Iпуск – пусковой ток электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
In=Kпуск*IH=6*29,94=179,64 A
Iн.эм.расц=1,3Iпуск=1,3*179,64=233,5 А
По таблице Приложения 4 выбран автоматический выключатель
А3140
Ток уставки расцепителя
Iуст=250÷600 А
Условие
Iуст=250÷600 А≥Iн.эм.расц=233,5 A
выполнено.
Определим число пар полюсов обмотки статора p
p=60fn0=60*501000=3
− номинальное скольжение ротора SН
SH=n0-nHn0=1000-9751000=0,025
− номинальный МН, начальный пусковой МПУСК и максимальный МMAX
моменты
MH=9550P2HnH=9550*15975=146,9 Нм
Mпуск=mпускMH=1,2*146,9=176,3 Нм
Mmin=mminMH=1,1*146,9=161,6 Нм
Mmax=mKPMH=2,0*146,9=293,8 Нм
Мощность на зажимах двигателя Р1 при номинальном режиме работы
P1H=P2HηH=150,875=17,143 кВт
Полные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке ∆Рн
∆PH=P1H-P2H=17,143-15=2,143 кВт
Маркировка типа двигателя для двигателя 4A160M6У3:
4 – порядковый номер серии;
А – вид двигателя (асинхронный короткозамкнутый);
закрытого обдуваемого исполнения;
станина и щиты чугунные;
160 – высота оси вращения;
M – условная длина станины;
6 – число полюсов;
У – для умеренного климата;
3 – для эксплуатации в закрытых и нерегулярно отапливаемых помещениях
Построим механические характеристики двигателя М = f (S) и n = f (M), обозначим на них паспортные: номинальный, пусковой, максимальный моменты
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
