Аэп. АЭП - Барулин. Для системы трехфазный асинхронный двигатель рабочая машина (двигатель питается от сети напряжением 380В)
![]()
|
Задание: Для системы трехфазный асинхронный двигатель – рабочая машина (двигатель питается от сети напряжением 380В) По данным нагрузочной диаграммы, используя метод эквивалентных величин, определить необходимую мощность приводного электродвигателя по нагреву. Выбрать по каталогу в качестве приводного электродвигателя четырехполосный асинхронный двигатель общего назначения серии 4А или двигатель с.-х. назначения. Рассчитать и построить механическую характеристику электродвигателя ω=f1(Mдв), определить мощность, потребляемую из сети в номинальном режиме, номинальный и пусковой ток электродвигателя. Рассчитать и построить на том же графике механическую характеристику рабочей машины ω=f2(Mс), приведенную к угловой скорости вращения вала электродвигателя. Определить графоаналитическим методом (методом площадей) продолжительность пуска электродвигателя с нагрузкой при номинальном напряжении. Оценить условия запуска электродвигателя с нагрузкой при снижении питающего напряжения на ΔU %. Решение: Вариант 63.
Пункт 1. Эквивалентная по нагреву мощность нагрузки на валу элетродвигателя рассчитывается по выражению: г ![]() де Рi - мощность на валу электродвигателя в i-й период работы; ti - продолжительность i-го периода работы, мин; n – количество периодов нагрузки. Мощность электродвигателя при его полном охлаждении во время паузы в работе выбирают по каталогу исходя из условия: ![]() где Рн – номинальная мощность электродвигателя, кВт; рм – коэффициент механической нагрузки. Коэффициент механической перегрузки рм определяется через коэф. тепловой перегрузки двигателя рт: ![]() ![]() tр – полная продолжительность работы электродвигателя с переменной нагрузкой, мин; Тн – постоянная времени нагрева электродвигателя, мин; Постоянную нагрева Тн принять для ориентировочного выбора мощности электродвигателя по (2), где Тн=20мин. Анализируя вышенаписанные формулы можно установить, что при tp>90 мин рт =1, а следовательно, и рм=1. Католожные параметры двигателя свести в таблицу 1. Таблица 1. Каталожные параметры электродвигателя
![]() Мм* - кратность минимального вращающего момента электродвигателя по отнашению к номинальному моменту; Мп* - кратность пускового вращающего момента электродвигателя по отнашению к номинальному моменту; Мк* - кратность макмимального вращающего момента электродвигателя по отнашению к номинальному моменту; ![]() ![]() ![]() ![]() f = 50Гц – частота тока в электрической сети; In* - кратность пускового тока Ток, потребляемый двигателем в номинальном режиме работы определяется по формуле: ![]() ![]() где Uн – номинальное напряжение электродвигателя; соsφн – коэффициент мощности; ηн – коэффициент полезного действия; Пусковой ток: ![]() где In* - кратность пускового тока. Пункт 2. Механическую характеристику асинхронного электродвигателя ω=f1(Mдв) строят на основании расчета его вращающих моментов для угловых скоростей, соответствующих сколжениям: S=0; S=Sн; S=0.1; S=Sк; S=0.4; S=Sм=0.8; S=1. Вращающим пусковой момент электродвигателяпри S=1 (ω=0) следует определить используя кратность пускового момента момента М*п, а минимального при S =0,8 – используя кратность минимального момента М*м по выражению: ![]() ![]() где ![]() ![]() Остальные вращающие моменты электродвигателя для скольжения от 0 до 0,4 рассчитываются на основании упрощенной формулы Клосса: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Данные расчета механической характеристики ω=f1(Mдв) свести в таблицу 2. Переход от скольжения к угловой скорости произвести по формуле: ![]() где ![]() Таблица 2. Данные к построению механической характеристики асинхронного двигателя
При построении механических характеристик ω=f1(Mдв) значения ω располагают по оси ординат (функция), а значения М – по оси абсцисс (аргумент). Интерполируя механическую характеристику двигателя в ее пусковой части, следует учесть, что при скольжении S>Sк формула Клосса занижает действительные вращающие моменты. В частности для S=0,4 вращающий момент вычисленный по ней будет несколько занижен. Пункт 3. Для приведения моментов вращения рабочей машины к валу электродвигателя, необходимо использовать следующее соотнашение: ![]() где ![]() М0 =12,25 – приведенный момент сопротивления, Н*м С учетом этого выражения приведенный момент статического сопротивления на валу электродвигателя запишется: ![]() Давая ω значения от 0 до ω=ω0 рассчитывают зависимость ω=f2(Mс). Принять Мрм0 равным 0,2Мрмн, где Мрм0 – момент сопротивления рабочей машины при угловой скорости, равной 0; Мрм0=14, следовательно Мрмн=70 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() На основании этих расчетных данных строится кривая ω=f2(Mс) на том же графике, что и механическая характеристика электродвигателя ω=f1(Mдв). Данные расчета механической характеристики ω=f2(Mс) свести в таблицу 3. Таблица 3. Данные к построению механической характеристики рабочей машины относительно вала электродвигателя
![]() |