Расчёт и построение механической характеристики при неноминальных параметрах питающей сети

В соответствии с требованиями Регистра допускается кратковременное снижение напряжения судовой сети на 10% и частоты на 5% от номинального.

В связи с этим представляет интерес расчёт и анализ механических характеристик ω = f (M) асинхронного двигателя отдельно при напряжении  и частоте , а затем при одновременном уменьшении напряжения и частоты до  и .

3.3.1. Напряжение питающей сети снизилось на 10%

При снижении напряжения питающей сети увеличивается скольжение, частота вращения падает и пропорционально квадрату напряжения уменьшается перегрузочная способность двигателя . Кроме того, уменьшается результирующий магнитный поток Ф _m. С увеличением скольжения увеличивается частота ротора  и ток ротора . В соответствии с этим при больших нагрузках на валу электрические потери активной мощности возрастают, а КПД и  двигателя уменьшаются.

 

Механическую характеристику рекомендуется рассчитать, пользуясь упрощённой формулой Клосса

𝑀 = 2𝑀max/ (𝑆 / 𝑆max) + (𝑆max / 𝑆)

Значение критического момента при отклонении напряжения определяется по формуле

𝑀кр=𝑚1*𝑈1^2 / 2𝜔1 * (𝑟1+√(𝑟1^2+𝑥к^2))

Таблица 3.3

Данные механической характеристики при пониженном напряжении

	0	0,1	0,4	0,6	0,8		1,0
M (U), Нм	0	3.7	3.05	2.22		1.72	1.4
ω (U), рад / с	314	282.6	188.4	125.6		62.8	0

 

3.3.2. Циклическая частота питающей сети снизилась на 5%

При снижении циклической частоты питающей сети уменьшится частота вращения магнитного поля и ротора двигателя. При уменьшении частоты питающей сети магнитный поток Ф _m и намагничивающий ток  увеличатся, что приведёт к снижению  двигателя.

Механическую характеристику рекомендуется рассчитать, пользуясь упрощённой формулой Клосса
𝑀=2𝑀max / (𝑆 / 𝑆max) + (𝑆max / 𝑆)

Значения критического момента и критического скольжения при отклонении циклической частоты определяются по формулам
𝑀кр=𝑚1*𝑈1^2 / 2𝜔1 *(𝑟1+√(𝑟1𝑡^2+𝑥к^2))

𝑆max=𝑟2′ / 𝑥к.

При этом следует иметь в виду, что индуктивное сопротивление зависит от частоты питающей сети

𝑥к=𝜔1*𝐿к;

𝜔1=2𝜋𝑓
По данным табл. 3.2 постройте в масштабе механическую характеристику на одной координатной плоскости с механической характеристикой, построенной по пяти точкам.

Список литературы

Основная:

1. Вольдек А.И. Электрические машины. – СПб.: Питер, 2008.

2. Копылов И.П. Электрические машины: учебник для вузов. – М.: Юрайт, 2012. – 688с.

3. Безменникова Л.Н. Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 6.0922 «Электромеханика» спец. 6.092200 «Электрические системы и комплексы транспортных средств». – Керчь: КГМТУ, 2013. – 20 с.

4. Матеух Е.И. Методические указания для практических занятий и самостоятельной работы студентов направления 6.0922 «Электромеханика» спец. 6.092200 «Электрические системы и комплексы транспортных средств». – Керчь: КГМТУ, 2008 – 76 с.

5. Матеух Е.И., Дворак В.Н. Методические указания по выполнениюкурсовой работы для студентов направления 6.0922 «Электромеханика» спец. 6.092200 «Электрические системы и комплексы транспортных средств». – Керчь: КГМТУ, 2010. – 12 с.

6. Прохоренков А.М. Ремезовский В.М. Судовые информационно-измерительные системы рыбопромыслового флота. – М.:Моркнига, 2013.

Дополнительная:

7. Правила классификации и постройки морских судов. Том 3. – СПб.: Российский морской Регистр судоходства, 2012. – 79 с.