Расчеты по вентитляции. рАСЧЕТЫ. 2 Расчет эдс обмотки статора и обмотки неподвижного ротора асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротор и частоты вращения ротором
 Скачать 74.99 Kb.
|
|
2. Расчетная часть 2.1. Расчет ЭДС обмотки статора и обмотки неподвижного ротора асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротор и частоты вращения ротором В ходе производственной практики на ООО «Метадинеа» были изучены синхронные двигатели (АД) SIEMENS, обеспечивающие работу различных механизмов и установок, применяемых в производственном процессе, а именно: АД №1 SIEMENS типа 4А200М2УЗ – предназначен для вентиляционных установок цехов АД №2 SIEMENS типа 4А132М2УЗ – предназначен для ленточных конвейеров АД №3 SIEMENS типа 4А280М2УЗ – предназначен для работы насоса Проведем расчеты параметров выше указанных асинхронных двигателей. В табл. 1 приведены данные следующих параметров трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: основной магнитный поток Ф, число последовательно соединенных витков  в обмотке статора, номинальное скольжение  , ЭДС, индуцируемая в обмотке ротора при его неподвижном состоянии  , и ЭДС ротора при его вращении с номинальным скольжением  „частота этой ЭДС  при частоте вращения ротора  . Частота тока в питающей сети 50 Гц. Требуется определить значения параметров, не указанных в таблице в каждом из вариантов.Таблица 1
 (1) (2) (3) (4) (5) (6)Решение варианта 1. 1. ЭДС обмотки ротора при номинальной частоте вращения  .2. ЭДС обмотки неподвижного ротора  .3. Частота ЭДС ротора при номинальном скольжении  .Решение варианта 2. 1. ЭДС обмотки статора  .2. ЭДС обмотки ротора при номинальной частоте вращения  .3. ЭДС обмотки неподвижного ротора  .4. Частота ЭДС ротора при номинальном скольжении  .5. Частота вращения ротора номинальная  ,где синхронная частота вращения при частоте тока 50 Гц и  ,  .Решение варианта 1. 1. ЭДС обмотки ротора при номинальной частоте вращения  2. ЭДС обмотки неподвижного ротора  3. Частота ЭДС ротора при номинальном скольжении  4. Частота вращения ротора номинальная  где синхронная частота вращения при частоте тока 50 Гц и  ,  2.2. Расчет скольжения трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при номинальной нагрузке, момента на валу двигателя, начального пускового и максимального моментов, потребляемой двигателем из сети мощности и токов асинхронного двигателя Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, приведенные в табл. 2. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке , Момент на валу  , начальный пусковой  , и максимальный  моменты, потребляемую двигателем из сети активную мощность  , суммарные потери при номинальной нагрузке  , номинальный и пусковой токи  и  , в питающей сети при соединении обмоток статора «звездой» и «треугольником».Таблица 2
 (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)Решение варианта с двигателем 4А200М2УЗ. 1. В обозначении типоразмера двигателя цифры, стоящие после обозначения серии 4А, указывают на высоту оси вращения, т.е.  .2. Следующая далее цифра указывает на число полюсов, т.е. ; при частоте переменного тока 50 Гц этому числу полюсов соответствует синхронная частота вращения .3. Скольжение при номинальной нагрузке определяется номинальной частотой вращения ротора двигателя  4. Момент на валу двигателя (полезный момент двигателя) при номинальной нагрузке, т.е. при номинальной частоте вращения 2945 об/мин  .5. Начальный пусковой момент  .6. Максимальный (критический) момент двигателя определяют по его перегрузочной способности  .7. Номинальный ток в фазной обмотке статора  8. Потребляемая двигателем из сети активная мощность в режиме номинальной нагрузки  .9. Суммарные потери двигателя при номинальной нагрузке  .10. Линейный ток статора: при соединении обмоток статора «звездой»  ,при соединении обмоток статора «треугольником»  .Решение варианта с двигателем 4А132М4УЗ. 1. В обозначении типоразмера двигателя цифры, стоящие после обозначения серии 4А, указывают на высоту оси вращения, т.е.  .2. Следующая далее цифра указывает на число полюсов, т.е. ; при частоте переменного тока 50 Гц этому числу полюсов соответствует синхронная частота вращения  .3. Скольжение при номинальной нагрузке определяется номинальной частотой вращения ротора двигателя  4. Момент на валу двигателя (полезный момент двигателя) при номинальной нагрузке, т.е. при номинальной частоте вращения 1460 об/мин  .5. Начальный пусковой момент  .6. Максимальный (критический) момент двигателя определяют по его перегрузочной способности  .7. Номинальный ток в фазной обмотке статора  8. Потребляемая двигателем из сети активная мощность в режиме номинальной нагрузки  .9. Суммарные потери двигателя при номинальной нагрузке  .10. Линейный ток статора: при соединении обмоток статора «звездой»  ,при соединении обмоток статора «треугольником»  .Решение варианта с двигателем 4А280М6УЗ. 1. В обозначении типоразмера двигателя цифры, стоящие после обозначения серии 4А, указывают на высоту оси вращения, т.е.  .2. Следующая далее цифра указывает на число полюсов, т.е.  ; при частоте переменного тока 50 Гц этому числу полюсов соответствует синхронная частота вращения  .3. Скольжение при номинальной нагрузке определяется номинальной частотой вращения ротора двигателя  4. Момент на валу двигателя (полезный момент двигателя) при номинальной нагрузке, т.е. при номинальной частоте вращения 985 об/мин  .5. Начальный пусковой момент  .6. Максимальный (критический) момент двигателя определяют по его перегрузочной способности  .7. Номинальный ток в фазной обмотке статора  8. Потребляемая двигателем из сети активная мощность в режиме номинальной нагрузки  .9. Суммарные потери двигателя при номинальной нагрузке  .10. Линейный ток статора: при соединении обмоток статора «звездой»  ,при соединении обмоток статора «треугольником»  .2.3. Расчет потерь и КПД асинхронного двигателя при соединении обмотки статора «звездой» и «треугольником» Трехфазный асинхронный двигатель включен в сеть напряжением 380 В, частотой 50 Гц, обмотка статора соединена «звездой». Статический нагрузочный момент на валу двигателя  , полезная мощность двигателя  , потребляемая из сети мощность , КПД  , коэффициент мощности  , величина тока в фазной обмотке статора , Число полюсов  , скольжение . Некоторые из перечисленных параметров указаны в табл. 3. Требуется определить значения недостающих параметров.Таблица 3
 (16) (17) (18) (19)Решение варианта 1. 1. Номинальная частота вращения  где синхронная частота вращения при частоте тока 50 Гц и , .2. Потребляемый двигателем ток статора  3. Момент на валу двигателя (полезный момент двигателя) при номинальной нагрузке, т.е. при номинальной частоте вращения 1447,5 об/мин  4. КПД двигателя  2.4. Расчет необходимых параметров асинхронного двигателя по исходным данным и построить механическую характеристику асинхронного двигателя Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает от сети переменного тока напряжением  частотой  . При номинальной нагрузке ротор двигателя вращается с частотой ; перегрузочная способность двигателя  , а кратность пускового момента  (табл. 4). Рассчитать значения параметров и построить механическую характеристику двигателя в относительных единицах  , если электромагнитная мощность в режиме номинальной нагрузки равна  . Определить, при каком снижении напряжения относительно номинального двигателя утратит способность пуска с номинальным моментом на валу и при каком снижении напряжения он утратит перегрузочную способность.Таблица 4
 (20) (21) (22) (23) (24) (25)Решение варианта 1. Расчет ведем в относительных единицах по упрощенной формуле ,где  относительное значение электромагнитного момента.1. Номинальное скольжение  2. Критическое скольжение  3. Рассчитаем относительные значения момента при скольжениях:  Таблица 5
Результаты расчета приведены в табл. 5. По полученным данным рассчитаны фактические значения момента и построена механическая характеристика  двигателя (рис. 2.1.). В связи с тем, что приближенная формула относительного значения момента при больших скольжениях дает заметную ошибку, величину пускового момента, соответствующую скольжению  , определим по номинальному значению момента Следовательно,  Относительно значение пускового момента  где максимально значение момента  4. Известно, что величина электромагнитного момента прямо пропорциональна  . Поэтому при кратности пускового момента  пускового момента окажется равным номинальному, если напряжение питания уменьшится до значения  Рис. 2.1. Механическая характеристики асинхронного двигателя В итоге даже незначительное дальнейшее снижение напряжения приведет к тому, что при номинальном нагрузочном моменте на валу двигателя пуск не произойдет. Что же касается перегрузочной способности двигателя, то, учитывая, что  , она будет утрачена при уменьшении напряжения сети до величины | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, В
, об/мин
, В
