электротехника. практикии. Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения профессиональных образовательных учреждений специальностей

• Название: Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения профессиональных образовательных учреждений специальностей
• Анкор: электротехника
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 1.16 Mb.
• Имя файла: практикии.doc
• Тип: Методические указания; #611101
• страница: 11 из 11

Указания к решению задач № 8

Задачи данной группы относятся к теме: «Электрические машины переменного тока». Для их решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу.

Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля статора при частоте 50 Гц, n_{1 =} 3000, 1500, 1000, 750, 600 мин^‑1 и т.д. При частоте вращения ротора, например, n₂ = 950 мин^-1 из этого ряда выбираем ближайшую большую к ней частоту вращения поля n₁=1000 мин^-1. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двигателя:



Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора

n₂ = n₁ (1-S).

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные дви­гатели с короткозамкнутым ротором серии 4 А мощностью от 0,06 до 400 кВт (табл.20). Обозначение типа электродвигателя расшифровывается так: 4 - порядковый номер серии; А – асинхронный; X - алюминиевая оболочка и чугунные щиты (отсутствие буквы X означает, что корпус полностью выполнен из чугуна); В - двигатель встроен в оборудование; Н - исполнение защищенное I P23, для закрытых двигателей исполнения IA44 обозначение защиты не приводится; Р - двигатель с повышенным пусковым моментом; С - сельскохозяйствен­ного назначения; цифра после буквенного обозначения показывает высоту оси вращения в мм (100, 112 и т.д.); буквы S, M, L - после цифр - установочные размеры по длине корпуса (S - стани­на самая короткая; М- промежуточная; L - самая длинная); цифра после установочного размера - число полюсов; буква У - климатическое исполнение (для умеренного климата); последняя цифра - категория размещения; I - для работы на открытом воздухе, 3 - для закрытых не отапливаемых помещений.

В обозначениях двухскоростных типов двигателей после уста­новочного размера указывают через дробь оба числа полюсов, например, 4А160.4/2УЗ. Здесь цифры 4 и 2 означают, что обмотки статора могут переключаться так, что в двигателе образуются 4 или 2 полюса. Например: расшифровать условное обозначение двигателя 4А250.4У3. Это двигатель четвертой серии, асинхронный, корпус полностью чугунный (нет буквы X), высота оси вращения 250 мм, размеры корпуса по длине S (самый короткий), четырехполюсный, для умеренного климата, третья категория размещения.
Пример № 8.

Трехфазный асинхронный электродвигатель с корот­козамкнутым ротором типа 4API60.6УЗ имеет номинальные данные: мощность Р_ном = 11 кВт, напряжение U_ном = 380 В; частота вращения ротора n₂ = 975 мин^-1;
КПД _ном = 0,855; коэффициент мощности cos_ном = 0.83; кратность пускового тока I_п / I_ном = 2,0; кратность пускового момента М_п / М_ном = 2,0; способность к перегрузке М_мак / М_ном = 2,2 Частота тока в сети f₁ = 50 Гц.

Определить; I) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи, 4) номинальное скольжение; 5) частоту тока в роторе; 6) суммар­ные потери в двигателе. Расшифровать его условное обозначение.

Можно ли осуществить пуск двигателя при номинальной нагрузке, если напряжение в сети при пуске снизилось на 20%?
Решение

1. Мощность Р₁, потребляемая двигателем из сети: РРРHHX
Р₁ = Р_ном / _ном­ = 11/0,855 = 12,86 кВт
2. Номинальный момент на валу, развиваемый двигателем:
М_ном. = 9,55 Р_ном n₂ = 9,55*11*1000*975 = 107,7 Н*м
3. Максимальный и пусковой моменты на валу, развиваемые двигателем:
М_мак = 2,2 М_ном = 2,2*107,7 = 237 Н*м
М_п = 2 М_п = 2*107,7 = 215,4 Н*м
4. Номинальный и пусковой токи в обмотках двигателя:

5. Номинальное скольжение:

6. Частота тока в роторе:
f₂ = f₁*S = 50*0.025 = 1.25 Гц
7. Условное обозначение двигателя расшифровываем так: двигатель четвертой серии, асинхронный, с повышенным скольжением (буква Р), высота оси вращения 160 мм, размеры корпуса по длине S - самый короткий, шестиполюсный, для умеренного климата, третья категория размещения.
8. При снижении напряжении в сети на 20% на зажимах двигателя остается напряжение 0,8 U_ном. Так как момент двигателя пропорционален квадрату напряжении, то


Отсюда

М`_ном = 0,64 M_n = 0.64 * 215.4 = 138 Н*м
что больше M_ном =107,7 Н*м. Таким образом, пуск двигателя возможен.