ТОП 10:

КРУГОВАЯ ДИАГРАММА АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ



 

 

Б.1. Порядок построения

 

Теория, порядок построения круговых диаграмм и их виды изложены в [4, 5].

1. Пользуясь характеристикой холостого хода, производят разделение потерь в стали и потерь механических. Для этого необходимо знать как минимум данные двух точек холостого хода асинхронной машины в режиме двигателя при U0 = UН и U0 = 0,5UН. Строится зависимость рS = рст + рмх = f (U02) (рис. Б.1).

рS = рст + рмх = Р0 – 3(I)2 r1 75.

Здесь I – фазный ток асинхронного двигателя в режиме холостого хода; А; r1 75 – сопротивление фазы обмотки при рабочей температуре 75 оС, Ом. Данный расчет аналогичен проводимому в работе при обработке опытных данных.

Построенная зависимость представляет собой практически прямую линию. В опыте холостого хода скорость двигателя изменяется незначительно и механические потери рмх можно считать постоянными. Потери в стали рст пропорциональны квадрату магнитной индукции В2 и, следовательно, пропорциональны U02. Основными точками построения являются данные режима холостого хода при напряжении на зажимах двигателя 0,5 UН и 1,0 UН.

Продолжение до оси ординат зависимости рS = рстмх = f (U02) дает отрезок (см. рис. Б.1), равный рмх при рст = 0, а отрезок bc соответствует потерям в стали при U0 = UН.

2. По характеристике тока короткого замыкания от напряжения определяется ток короткого замыкания IКН, приведенный к номинальному напряжению (см. рис. Б.2):

.

Выражение получено из чисто геометрических соображений. Величина отрезка DUК зависит от формы коронки зубцов сердечников машины и определяется насыщением их потоками рассеяния. Наиболее ярко эффект выражен при закрытых и полузакрытых пазах. Если характеристика короткого замыкания снималась при включении обмоток статора по схеме «звезда», а характеристика холостого хода при соединении обмоток статора по схеме «треугольник», то для приведения тока короткого замыкания при номинальном напряжении к соединению обмоток треугольником следует полученное при соединении звездой значение тока умножить на √3.

3. Выбирается масштаб тока mi такой, чтобы значение тока короткого замыкания давало возможность построить круговую диаграмму на выбранном формате листа. Масштаб должен быть удобным для вычислений. Масштаб мощности mP и момента mM определяются так:

; .

Здесь f1 – частота питающего машину напряжения; р – число пар полюсов машины. Номинальные напряжение и токи линейные.

4. Из начала координат (рис. Б.3) под углом φ00 к напряжению в выбранном масштабе откладывается ток I00 при идеальном холостом ходе s = 0 (отрезок OH0) и под углом φК приведенное значение тока короткого замыкания IКН (отрезок ОК). Ток идеального холостого хода I00 следует считать равным по величине току реального холостого хода I0, они отличаются практически только углами сдвига относительно напряжения. Углы φ00 и φК определяются по формулам:

; .

Здесь мощность Р0 и ток I0 соответствуют номинальному напряжению UН машины в режиме холостого хода, а мощность РК и напряжение UК – режиму короткого замыкания, когда по обмоткам протекает номинальный ток IН.

Точка Н0 называется точкой синхронного или «идеального» холостого хода, так как соответствует скольжению s = 0. Точка К соответствует скольжению s = 1. Точки Н0 и К соединяются прямой линией. Из точки Н0 параллельно оси абсцисс проводится линия Н0F.

5. Из середины отрезка Н0К перпендикулярно к нему проводится линия NO1 до пересечения с линией Н0F. Точка О1 является центром круговой диаграммы.

6. Из центра О1 через точки Н0 и К проводится окружность, являющаяся геометрическим местом токов асинхронной машины. Из точки О проводится горизонтальная линия полной потребляемой мощности Р1 = 0.

7. Из точки К на ось абсцисс опускается перпендикуляр. Он пересекает линию Н0F в точке К2. Отрезок КК2 соответствует потерям короткого замыкания, равным , а отрезок К1К2 соответствует потерям в обмотке статора при коротком замыкании . Тогда отрезки КК2иК1К2 пропорциональны соответственно сопротивлениям rк и r1. Здесь m1 – число фаз машины, которое в общем случае может отличаться от трех.

Разделив отрезок КК2 в отношении r1/rк , которое должно быть выражено правильной дробью, проводят через точку К1 линию Н0Т. Для нахождения точки К1 делят отрезок КК2 на части, число которых равно числовому значению rк, и от точки К2 откладывают число частей, определяемое числовым значением r1. Точка Т соответствует скольжениям s = ± .

Линия Н0Т – линия электромагнитной мощности (РЭМ = 0). Линия Н0К – линия полной механической мощности (РМЕХ = 0).

8. Линию полезной мощности Р2 = 0 получают с учетом механических потерь рмх при холостом ходе. Отложив от линии Р1 = 0 отрезок Р0/mР или от точки Н0 отрезок рмх/mР, определяют положение точки Н, точки реального холостого хода.

Таким образом, вектор ОН0 соответствует току «идеального» холостого хода, а вектор ОН – току реального холостого хода двигателя. Линия НК является линией полезной мощности (Р2 = 0). Вектор ОD для режима, заданного точкой D, соответствует току I1 , а вектор Н0D – току I2, приведенному току ротора.

 

9. Из начала координат проводится полуокружность радиусом 10 условных единиц. Точка пересечения с нею вектора тока статора I1 сносится на ось ординат. Полученная проекция дает значение коэффициента мощности двигателя cos φ.

10. Для построения линии скольжения из точки Н0 проводим линию, параллельную вектору напряжения (вертикаль). На ней выбираем произвольную точку А и проводим линию АВ, параллельную линии электромагнитной мощности РЭМ = 0 (линия Н0Т), до пересечения с продолжением линии механической мощности РМЕХ = 0 (линия Н0К). Положение линии АВ (точки А) произвольно, не влияет на результат, и его выбирают так, чтобы отрезок АВ легко делился на 10 условных единиц. В точке А скольжение равно нулю s = 0, в точке В – s = 1. Скольжение в данном режиме работы машины определяют точкой пересечения продолжения вектора вторичного тока I2' (линия Н0D) с линией скольжения АВ. Для генераторного режима продолжают линию АВ в область отрицательных значений с неизменным масштабом единиц скольжения и также находят точку пересечения линии скольжения и продолжения вектора вторичного тока машины в генераторном режиме.

 

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-06-06; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.170.78.142 (0.01 с.)