МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
ЗАДАНИЕ
Задание 1:
а) изучить рабочие характеристики асинхронного короткозамкнутого электродвигателя;
б) рассчитать и построить механическую характеристику М (S) согласно номеру варианта задания;
в) проверить возможность прямого пуска электродвигателя при питании его от трансформатора (при двух разных линейных напряжениях);
г) установить способ соединения фаз статора по заданному напряжению питающей сети.
Задание 2:
а) рассчитать и выбрать аппараты пуска, защиты и управления электродвигателем;
б) определить потребные сечения и марки соединительных проводов или кабеля и указать способы прокладки;
в) найти величину емкости батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности ( 
) электродвигателя до требуемого;
г) подсчитать расход электрической энергии нагруженным электродвигателем за один месяц непрерывной работы;
д) начертить принципиальную схему нереверсивного управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором (см. рис. 4).
Исходные данные к расчету
| Тип двигателя | РН, кВт | При нормальной нагрузке | cos j требуемый | l | m0 | К1 | |||||
| nH, об/мин | Ток статора IH при напряжении, А | КПД, % | cos jH | ||||||||
| 220В | 380В | 660В | |||||||||
| 4А90Д2У3 | 3,0 | 2840 | 10,61 | 6,13 | 3,54 | 84,5 | 0,88 | 0,94 | 2,5 | 2,1 | 6,5 |
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Рабочие характеристики асинхронного двигателя показывают зависимости скорости вращения п, КПД h, полезного момента М2, коэффициента мощности cos j и тока I от полезной мощности Р2 при постоянных напряжениях и частоте f .
|
|
|
Скоростную характеристику - зависимость скорости вращения от полезной мощности - можно представить в виде кривой, слабо наклоненной к оси абсцисс. Скоростная характеристика асинхронного двигателя жесткая, т.е. скорость незначительно изменяется при изменении нагрузки.
Моментная характеристика – зависимость полезного момента от полезной мощности двигателя - представлена кривой, выходящей из начала координат и слегка изогнутой вверх, что объясняется уменьшением скорости вращения при увеличении полезной мощности.
Зависимость коэффициента мощности cos j от полезной мощности двигателя имеет сложный вид. Асинхронный двигатель потребляет индуктивный ток для создания магнитного потока. Величина этого тока очень мало зависит от нагрузки. Сos j трехфазных асинхронных двигателей всегда меньше единицы. Наименьшее значение он имеет при холостом ходе. Сos j холостого хода асинхронных двигателей обычно меньше 0,2.
С увеличением полезной мощности растет активная составляющая статорного тока, увеличивается и коэффициент мощности, достигая наибольшей величины (0,8-0,9) при достижении номинальной нагрузки, а затем сos j медленно уменьшается. Для двигателей большей мощности больше и номинальный коэффициент мощности.
|
|
|
Коэффициент мощности асинхронных двигателей сильно снижается при уменьшении загрузки. Для повышения сos j нужно подбирать по мощности такие двигатели, которые работают большую часть времени с полной нагрузкой.
Зависимость КПД от полезной мощности выражается типичной кривой, выходящей из начала координат и достигающей максимума примерно при 80 %-и нагрузке, а затем постепенно КПД уменьшается. Номинальное значение КПД асинхронных двигателей составляет величину в пределах 80-94 %. Большие значения КПД - у двигателей большой мощности. КПД короткозамкнутых двигателей несколько выше, чем фазных.
Зависимость тока двигателя от полезной мощности соответствует кривой, изогнутой кверху. При перегрузке ток двигателя увеличивается быстрее роста мощности, так как в этом случае КПД и сos j уменьшаются.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Механическая характеристика двигателя, если пренебречь активным сопротивлением обмотки статора, аналитически выражается следующей формулой:
|
|
|
где М - вращающий момент, развиваемый двигателем при скольжении S , Нм; Sк - критическое скольжение ротора.
Для увеличения пускового момента асинхронного короткозамкнутого двигателя и уменьшения пускового тока изготавливают специальные роторы: с глубоким пазом, с двойной беличьей клеткой и с увеличенным активным сопротивлением обмотки.
Перегрузочная способность электродвигателей с короткозамкнутым ротором доходит до 2,5-2,8.
Расчет. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А90Д2У3 имеет следующие данные: РН =3,0 кВт; nH= 2840 об/мин;
, Р=1
Требуется построить механическую характеристику М (S) двигателя при работе с номинальным напряжением.
Решение.
1. Скорость вращения магнитного поля
об/ мин
2. Номинальное скольжение
3.Критическое скольжение
4.Номинальный и максимальный (критический) моменты двигателя:
Н*м
Н*м
5. Для построения механической характеристики воспользуемся формулой
6. Задавшись различными значениями скольжения S, найдем соответствующие им значения момента М. Результаты расчетов занесем в таблицу 2.
| S | 1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,254 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0 |
| М, Нм | 12,04 | 13,19 | 14,55 | 16,17 | 18,11 | 20,37 | 22,83 | 24,88 | 25,22 | 24,52 | 17,19 | 9,56 | 0 |
Таблица 2
|
|
|
7. По данным табл.3 построим график М (s) (рис.1)
Рис.1 Механическая характеристика
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 199; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!