Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет статических характеристик АЭП

Поиск

В режиме динамического торможения

 

Выражение для механической характеристики АД в режиме динамического торможения имеет вид, аналогичный формуле Клосса, а кривая, ею описываемая, имеет характерную точку критического момента:

, (26)

где: – относительная скорость:

; (27)

– аналог критического скольжения для режима динамического торможения:

, (28)

где: – индуктивное сопротивление ветви намагничивания АД:

, (29)

где: – величина тока холостого хода;

;

;

– критический момент в режиме динамического торможения:

, (30)

где: – действующее значение эквивалентного переменного тока, А. Для различных схем включения обмоток статора АД в сеть постоянного (выпрямленного) напряжения вычисляется по различным соотношениям.

Тогда, задаваясь отношением , определим величину фактически протекающего в статоре постоянного тока:

; (31)

.

Действующее значение эквивалентного переменного тока для двух схем:

; (32)

; (33)

;

;

;

:

;

.

Данные расчета в режиме динамического торможения приведены в таблице 6,а характеристики АД показаны на рисунке 6.

 

 


Таблица 6. – Механические характеристики АД с фазным ротором в режиме динамического торможения

s,о.е.   0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9  
Ма,Н*м -98,84 -109,8 -123,51 -141,11 -164,56 -197,32 -246,3 -327,48 -487,19 -933,01  
Мг,Н*м -33,27 -36,96 -41,575 -47,501 -55,394 -66,424 -82,918 -110,23 -163,99 -314,06  

 

 
 

 

 


Рисунок 6. – Механические характеристики АД с фазным ротором в режиме динамического торможения


Таблица 7. – Исходные данные к задаче 2

 

Технические данные асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Наименование величин Предпоследняя цифра шифра Последняя цифра шифра
                   
Номинальная мощность на валу, кВт 0 – 9                    
Номинальное линейное напряжение, В 0 – 9                    
Синхронная угловая частота, об/мин 0, 2, 4, 6, 8 1, 3, 5, 7, 9                    
КПД, о.е. 1, 3, 5, 7, 9 0, 2, 4, 6, 8 0,72 0,97 0,76 0,92 0,82 0,9 0,85 0,71 0,79 0,96 0,75 0,8 0,73 0,86 0,81 0,95 0,83 0,74 0,89 0,77
Коэффициент мощности, о.е. 0, 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, 8, 9 0,75 0,58 0,6 0,84 0,8 0,66 0,55 0,91 0,86 0,69 0,57 0,83 0,9 0,72 0,78 0,64 0,81 0,56 0,63 0,89
Активное сопротивление цепи намагничивания, о.е. 5, 6, 7, 8, 9 0, 1, 2, 3, 4 0,54 0,26 0,5 0,34 0,55 0,48 0,24 0,29 0,27 0,14 0,3 0,28 0,18 0,17 0,16 0,19 0,6 0,25 0,56 0,15
Индуктивное сопротивление цепи намагничивания, о.е. 0, 9, 1, 8, 2 7, 3, 6, 5, 4 2,4 4,0 2,35 3,0 3,2 3,3 4,5 4,1 2,55 2,9 2,8 3,1 3,6 3,85 3,4 3,65 2,5 4,2 2,1 3,8
Продолжение табл. 7
Активное сопротивление обмотки статора, о.е. 0 – 9 0,018 0,033 0,028 0,015 0,032 0,017 0,013 0,012 0,024 0,026
Приведенное активное сопротивление обмотки ротора, 7, 3, 6, 5, 4 0, 9, 1, 8, 2 0,026 0,024 0,048 0,051 0,049 0,043 0,018 0,02 0,04 0,035 0,022 0,025 0,021 0,019 0,015 0,016 0,032 0,03 0,034 0,036
Индуктивное сопротивление обмотки статора, о.е. 0 – 9 0,11 0,12 0,13 0,105 0,115 0,125 0,11 0,12 0,13 0,105
Приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора, 0 – 9 0,14 0,13 0,12 0,11 0,105 0,115 0,125 0,135 0,14 0,13
Механические потери мощности, кВт 0, 1, 2, 8, 9 3, 4, 5, 6, 7 0,25 0,55 0,3 0,15 0,5 0,35 1,35 1,25 0,15 0,2 0,4 0,6 2,5 3,0 4,5 4,0 0,7 1,95 0,9 0,1

Примечание:

Для студентов дневной формы обучения вариант выбирается в соответствии с номером журнала учебной группы.

 


Задача 2

Пример расчета АД с короткозамкнутым ротором

В задаче требуется:

1 Рассчитать рабочие характеристики асинхронного двигателя (АД) и построить зависимости частоты вращения , вращающего момента , тока обмотки статора , потребляемой мощности , коэффициента мощности и коэффициента полезного действия (КПД) в функции полезной мощности : (.

2 Расчет следует выполнить для значений скольжения

3 Для каждой величины скольжения нужно определить [1]:

величины тока холостого хода

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ;

величины тока статора

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ,

величины тока ротора

- активные ,

- реактивные ,

- действующие ;

величины мощности

- потребляемую ,

- преобразованную ,

- полезную ;

коэффициенты мощности

и ;

КПД

;

частоту вращения ротора

;

момент на валу

.

Исходные данные к задаче 2 приведены в таблице 4.

Вариант № 39

 

Номинальная мощность на валу Р, Вт 15000

Номинальное линейное напряжение U, В 380

Синхронная угловая частота n, об/мин 1500

КПД η, о.е. 0,89

Коэффициент мощности cosφ, о.е. 0,63

Активное сопротивление цепи намагничивания r*m, о.е. 0,15

Индуктивное сопротивление цепи намагничивания х*m, о.е. 3,8

Активное сопротивление обмотки статора r*1, о.е. 0,026

Приведенное активное сопротивление обмотки ротора r*/2, о.е. 0,034

Индуктивное сопротивление обмотки статора х*1, о.е. 0,105

Приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора х*/2, о.е. 0,13

Механические потери мощности Рмех, Вт 100

 

 

Для расчёта используем Г-образную схему замещения асинхронного двигателя с вынесенным намагничивающим контуром:

Рисунок 7. – Г-образная схема замещения асинхронной машины:

– активное сопротивление фазы обмотки статора; – индуктивное сопротивление фазы обмотки статора; – приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора; – приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора; – активное сопротивление цепи намагничивания; – индуктивное сопротивление цепи намагничивания; – скольжение; – комплексный коэффициент; – ток статора; – намагничивающий ток; – приведенный ток ротора; – напряжение питающей сети

 

Для данной схемы замещения определим номинальные фазные напряжения и фазные токи, а также поправочный коэффициент , учитывая, что обмотка статора соединена по схеме «звезда».

1 Фазное напряжение, В:

; (34)

2 Потребляемая мощность, Вт:

; (35)

3 Фазный ток статора, А:

(36)

Заданные относительные значения сопротивлений переводим в омические.

 

 

4 Коэффициент перевода электрических параметров из относительных единиц в омические, Ом:

; (37)

5 Активное сопротивление цепи намагничивания, Ом:

; (38)

6 Индуктивное сопротивление цепи намагничивания, Ом:

; (39)

7 Активное сопротивление фазы обмотки статора, Ом:

; (40)

8 Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора, Ом:

; (41)

9 Приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

; (42)

10 Приведённое индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

; (43)

11 Полное активное сопротивление контура намагничивания, Ом:

; (44)

12 Полное индуктивное сопротивление контура намагничивания, Ом:

; (45)

13 Полное эквивалентное сопротивление контура намагничивания, Ом:

; (46)

14 Коэффициент мощности, о.е.:

; (47)

15 Синус угла , о.е.:

; (48)

16 Действующее значение тока холостого хода статора, А:

; (49)

17 Активная составляющая тока холостого хода, А:

; (50)

18 Реактивная составляющая тока холостого хода, А:

; (51)

19 Поправочный коэффициент:

; (52)

Далее, задавшись значениями скольжения , указанными в задании, рассчитываем величины, приведенные в таблице 8.

20 Приведённое активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом:

. (53)

21 Эквивалентное активное сопротивление рабочего контура, Ом:

. (54)

22 Добавочное приведённое активное сопротивление в цепи ротора:

. (55)

23 Приведённое индуктивное сопротивление рабочего контура, Ом:

. (56)

24 Полное приведённое сопротивление рабочего контура, Ом:

. (57)

25 Коэффициент мощности, о.е.:

. (58)

26 Действующее значение тока ротора, А:

. (59)

27 Активная составляющая тока ротора, А:

. (60)

28 Реактивная составляющая тока ротора, А:

. (61)

29 Активная составляющая тока статора, А:

. (62)

30 Реактивная составляющая тока статора, А:

. (63)

31 Действующее значение тока статора, А:

. (64)

32 Коэффициент мощности, о.е.:

. (65)

33 Преобразованная мощность, Вт:

. (66)

34 Добавочные потери, Вт:

. (67)

35 Полезная мощность на валу двигателя, Вт:

. (68)

36 Потребляемая мощность, Вт:

. (69)

37 Частота вращения ротора, об/мин:

. (70)

38 Момент на валу двигателя, Н·м:

. (71)

39 КПД двигателя, о.е.:

. (72)

Все расчеты сводятся в таблицу 8, а рабочие характеристики представлены на рисунке 8.

 

Таблица 3. – Данные расчета рабочих характеристик АД

№ п/п Расчетные параметры АД Значение скольжения , о.е.
0,0025 0,005 0,01 0,2 0,3
  77,521 38,761 19,380 0,969 0,646
  77,665 38,905 19,525 1,113 0,790
  77,327 38,567 19,186 0,775 0,452
  1,323 1,323 1,323 1,323 1,323
  77,677 38,927 19,569 1,729 1,541
  1,000 0,999 0,998 0,644 0,513
  2,824 5,636 11,211 126,863 142,334
  2,824 5,633 11,185 81,664 72,970
  0,048 0,192 0,758 97,083 122,206
  3,292 6,101 11,654 82,132 73,438
  10,436 10,579 11,146 107,471 132,593
  10,943 12,212 16,126 135,261 151,572
  0,301 0,500 0,723 0,607 0,485
  1850,62 3675,12 7234,55 37428,9 27483,5
  84,270 84,270 84,270 84,270 84,270
  1666,35 3490,85 7050,28 37244,7 27299,2
  2166,86 4015,47 7670,14 54057,5 48335,3
  1496,25 1492,50 1485,00 1200,00 1050,00
  10,636 22,337 45,340 296,406 248,293
  0,769 0,869 0,919 0,689 0,565

 
 


Рисунок 8. – Рабочие характеристики АД


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Копылов, И. П. Электрические машины: учеб. для вузов / И.П. Копылов. – 2-е изд., перераб. – М.: Высш. шк.: Логос, 2005. – 607 с: ил.

2. Вольдек, А. И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учеб. для вузов / А.И. Вольдек, В.В. Попов. – М.; СПб.: Питер, 2007. – 319 с.: ил.

3. Овсянников Е.М.

Электрический привод: учебник / Е.М. Овсянников. – М.: ФОРУМ, 2011. – 224 с.: ил.

4. Кисаримов Р.А.

Электропривод: Справочник. – М.: ИП «РадиоСофт», 2010. – 352 с.: ил.

5. М.Ю. Пустоветов, А.В. Чубукин, М.П. Фуражировский.

Статические и динамические расчеты электроприводов: Метод. указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория электропривода» / РГАСХМ ГОУ, Ростов н/Д, 2005. – 60 с.

 

 

Учебное издание



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 214; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.238.67 (0.011 с.)