Курсовая ЭЛМАШ. Электрические машины построение механической и рабочих характеристик асинхронной машины
 Скачать 122.02 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Оренбургский государственный аграрный университет Кафедра электротехнологии и электрооборудование Петько В. Г. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ Методические указания и задание к выполнению курсовой работы для студентов направления подготовки 35.03.06 Агроинженерия, профиль «Электрооборудование и электротехнологии» Оренбург 2021 Назначение Научиться осуществлять построение механической и рабочих характеристик асинхронной машины. Краткие теоретические положенияВекторные уравнения напряжений и токов, описывающие электромагнитные процессы в асинхронном электродвигателе, позволяют найти эквивалентную схему замещения, в которой магнитная связь между обмотками статора и ротора замещена электрически связанными цепями [Л-1, стр. 152…155)]. Такой схемой является Т-образная схема, представленная на нижеследующем рисунке. Расчёт такой схемы осуществляется общепринятыми методами в соответствии с теорией электрических цепей. В ней r1 и x1 соответственно активное и реактивное сопротивления обмотки статора, r2` и x2` приведённые к обмотке статора активное и реактивное сопротивления обмотки ротора, r2`(1-s)/sпеременное сопротивление, имитирующее нагрузку, rµ и xµ активное и реактивное сопротивления намагничивающей цепи.  Рис. 1.1 Т-образная схема замещения асинхронного электродвигателя Однако наиболее удобной для расчёта и анализа является Г-образная схема с вынесенным на зажимы электродвигателя намагничивающим контуром. Такая схема представлена на рисунке 1.2. Чтобы сохранить эквивалентность Т-образной схеме, в ней сопротивления скорректированы на величину, мало отличающуюся от 1, коэффициента  . Поэтому схема называется уточнённой. Рис. 1.2 Уточнённая Г-образная схема замещения асинхронного двигателя Данная схема становится ещё более удобной для анализа, если две её последовательные цепи заменить по известным законам электротехники на эквивалентные параллельные. С помощью полученной схемы легко определяются активные и реактивные токи и мощности на любом участке цепи.  Рис. 1.3. Уточнённая Г-образная схема замещения асинхронного электродвигателя, представленная в виде проводимостей. ЗаданиеВыбрать электродвигатель, соответствующий заданному варианту, и из приведённых ниже таблиц записать все его каталожные данные. При наличии электронной формы данного методического пособия достаточно удалить из таблиц данные всех остальных электродвигателей.Осуществить расчётвсех его основных параметров, в предложенном ниже порядке выполнения задания и по результатам расчёта на листе формата А1построить механическую и рабочие характеристики электродвигателя. Таблица 2.1. Каталожные данные электродвигателей
Таблица 2.2. Коэффициенты полезного действия и мощности при различных нагрузках
Таблица 2.3. Параметры схемы замещения электродвигателей (сопротивления даны в относительных единицах)
Порядок выполнения заданияОпределяем число пар полюсов по марке электродвигателя:  3Активное сопротивление намагничивающего контура определяем с учётом диапазона изменения его относительного значения в пределах от 0,1 до 0,4:  , ОмНаходим частоту вращения магнитного поля статора (синхронную частоту вращения):  , об/мингде f1=50 Гц. Далее последовательно находим: -синхронную угловую скорость  -номинальную угловую скорость  -номинальное скольжение  -критическое скольжение  -номинальный момент  -максимальный (критический) момент  -мощность, потребляемую из сети в номинальном режиме  -номинальный ток статора (где  , число фаз) - пусковой ток при номинальном напряжении на зажимах электродвигателя  - полное сопротивление фазы электродвигателя при номинальном режиме  - активное сопротивление намагничивающей цепи в именованных единицах по его относительной к базисному сопротивлению величине  - индуктивное сопротивление намагничивающей цепи в именованных единицах по его относительной к базисному сопротивлению величине  -уточнённое активное сопротивление Г-образной схемы цепи статора  -уточнённое индуктивное сопротивление Г-образной схемы цепи статора  -уточнённое активное сопротивление Г-образной схемы цепи ротора, приведённое к цепи статора  -уточнённое индуктивное сопротивление Г-образной схемы цепи ротора, приведённое к цепи статора  -активное сопротивление короткого замыкания с учётом насыщения  -реактивное сопротивление короткого замыкания с учётом насыщения  -полное сопротивление короткого замыкания с учётом насыщения  -пусковой ток с учётом насыщения  -критическое скольжение в режиме электродвигателя  -критическое скольжение в режиме генератора  -критический момент в режиме электродвигателя  -критический момент в режиме генератора  -относительная величина индуктивного сопротивления обмотки статора (при Т-образной схеме замещения)  -именованная величина индуктивного сопротивления обмотки статора (при Т-образной схеме замещения)  -относительная величина активного сопротивления обмотки статора (при Т-образной схеме замещения)  -именованная величина активного сопротивления обмотки статора (при Т-образной схеме замещения)  -квадрат полного сопротивления цепи намагничивания  -индуктивная проводимость цепи намагничивания  -активная проводимость цепи намагничивания  -активная составляющая намагничивающего тока  -реактивная составляющая намагничивающего тока  -мощность потерь активной энергии в стали (магнитные потери)  Приняв скольжение равным номинальному скольжению  , последовательно определим:-активное сопротивление, имитирующее нагрузку, приведённое к цепи статора  (1) -квадрат полного сопротивления главной цепи Г-образной схемы замещения   -реактивную (индуктивную) проводимость обмотки статора для Г-образной схемы замещения   -активную проводимость обмотки статора для Г-образной схемы замещения   -реактивную (индуктивную) проводимость обмотки ротора для Г-образной схемы замещения   -активную проводимость обмотки ротора для Г-образной схемы замещения   -активную проводимость, имитирующую нагрузку для Г-образной схемы замещения   -активную составляющую тока электродвигателя   = 149,492-реактивную составляющую тока электродвигателя  -действующее значение тока электродвигателя  -активную мощность на зажимах электродвигателя  -реактивную мощность на зажимах  -полную мощность  -электрические потери в обмотке статора  -электромагнитную мощность  -электрические потери в обмотке ротора  -механическую мощность  -или для проверки  частоту вращения ротора  -угловую скорость  -механические потери, равные потерям в стали при синхронной частоте вращения ротора и пропорциональные действительной частоте вращения ротора  -мощность на валу (полезную мощность)  -коэффициент полезного действия  -коэффициент мощности  -электромагнитный момент  или для проверки  -момент на валу (полезный момент)  По полученным значениям мощности и момента на валу, мощности на зажимах электродвигателя и частоты вращения в именованных единицах определяем их относительные значения     Для построения механической и рабочих характеристик двигателя нужно задавать значение скольжения и повторить расчеты с выражения (1) до последнего и результаты свести в таблицу. Таблица 3.4 Результаты расчёта параметров электродвигателя
По результатам расчёта строим механическую М=f(n2) характеристику и рабочие (s, η, сosφ, Р1*, n2*, M*) = f(Р2*) характеристики. Рабочие характеристики построить по точкам в диапазоне изменения Р2* от минимального положительного значения до 1,2…1,3 Р2*. На полученных графиках нанести характерные точки по номинальным данным электродвигателя (пусковой, номинальный, минимальный и критический моменты, коэффициент полезного действия и коэффициент мощности при номинальном скольжении). Оценить степень отклонения этих величин от полученных расчётным путём. Литература 1. Сукманов В.И. Электрические машины и аппараты. – М.: Колос, 2001. 2. Асинхронные двигатели 4А: Справочник /А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. – М.: Энергоиздат, 1982 – 504 с. ил.  P1 P2* Cos P2*  Приложение 1 Титульный лист курсовой Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Оренбургский государственный аграрный университет Кафедра электротехнологии и электрооборудование Курсовая работа по дисциплине: «Электрические машины» на тему: «Построение механической и рабочих характеристик асинхронной машины» Выполнил: студент ____группы __________ формы обучения профиля «Электрооборудование и электротехнологии» _________________________ «____»______________20__ г. Проверил: ___________________________ «____»______________20__ г. Оренбург 20__ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||