Тип двигателя 8А200М4УЗ
 Скачать 146.82 Kb.
|
|
Исходные данные: nрм.н.=230 об/мин Мрм.0=20 Н*м Мрм.н=170 Н*м G*D2рм=3,9 кг*м2 х=1 ηпер=0,75 Тип двигателя: 8А200М4УЗ Мощность 37 кВт Частота вращения 1475 об/мин КПД = 0,91 Cos φ=0.90 iп=7 mп=1,4 mМ=1 mк=2,5 tпо=0,37 Момент инерции ротора 0,18 кгм2 1) Рассчитать и построить механическую характеристику электродвигателя Мдв = f1 (ω). Зависимость изменения момента статического сопротивления на валу рабочей машины от угловой скорости вала принять:  Пусковой вращающий момент электродвигателя при s=1,0 (ω=0) и минимальный момент при s=0,8 определить, используя кратности пускового µп и минимального µм моментов, по выражениям: Мп = Мн⋅µп=239,6*1,4=335,44 Н*м , Мм = Мн⋅µм=239,6*1=239,6 Н*м, Где Мн =  37*1000/154,38=239,6 Н*м,Рн — номинальная мощность электродвигателя, Вт;  н)/30=3,14*1475/30=154,38 рад/сОстальные вращающие моменты электродвигателя для скольжений от 0 до 0,4 рассчитываются на основании уточненной формулы Клосса, приняв в ней с достаточной степенью точности отношение активного сопротивления обмотки фазы статора к приведенному активному сопротивлению обмотки фазы ротора равным единице:   где sк - критическое скольжение электродвигателя, соответствующее максимальному вращающему моменту;  - номинальное скольжение электродвигателя, соответствующее номинальному вращающему моменту;  - синхронная угловая скорость электродвигателя (магнитного поля статора), об/мин;  - число пар полюсов электродвигателя (ближайшее меньшее целое число); p=60*50/1475=2 , n0=60*50/2=1477 об/мин, Sн=0,001354, Sк=0,06516 Такой метод расчета механической характеристики с графической интерполяцией в ее пусковой части позволяет достаточно точно определить значение критического скольжения асинхронного двигателя, воспроизвести номинальный, максимальный и пусковой вращающие моменты, а также отобразить незначительный провал в механической характеристике при скольжении около 0,8, связанный с наличием составляющих вращающего момента от высших гармонических (в основном от 5-й и 7-й гармоник), определяющий минимальный момент. Данные расчёта механической характеристики Мдв=f1(ω) свести в таблицу 1. ω = ωо(1-s),  ω0=2*3,14*50/2=154,67 рад/с, Расчитываем значение моментов М0,3=26,16 Н*м, М0,1=78,17 Н*м, М0,4=19,63 Н*м
 2. Рассчитать и построить на том же графике механическую характеристику рабочей машины, приведенную к угловой скорости вала электродвигателя Мс= f2 (ω). Уравнение механической характеристики рабочей машины, приведенной к скорости вала двигателя, имеет вид:  Где  , передаточное число передачи от электродвигателя к рабочей машине. i=1475/230=6Мс=  )
 3. Определить продолжительность пуска электродвигателя с нагрузкой: а) при номинальном напряжении питания; б) при снижении питающего напряжения на ∆U% от его номинального значения.  момент инерции массы, кг⋅м²Jдв=3.92/4=3.8 кг⋅м² Приведённый момент инерции системы “электродвигатель –рабочая машина” относительно вала электродвигателя:  J=1.2*3.8+0.18/49=4.56 кг⋅м² Где k=1,2 –коэффициент, учитывающий момент инерции механической передачи от электродвигателя к рабочей машине; JДВ –момент инерции электродвигателя; Jм –момент инерции рабочей машины. Используя построенные механические характеристики электродвигателя Мдв =f1 (ω) и рабочей машины Мс =f2 (ω), находим их разность –кривая избыточного (динамического) момента: Мизб = Мдв – Мс = f3 (ω). Эту кривую заменяют ступенчатой линией с участками, на которых избыточный момент постоянен и равен его средней величине Мизб i . Продолжительность разгона электропривода на каждом участке скорости рассчитывают по выражению:  где Δωi –интервал скорости на i-м участке, 1/с; Mизб. i –средний избыточный момент i-м участке, принимаемый постоянным, Н•м. Полная продолжительность пуска равна сумме частичных продолжительностей:  tп =37,6с
Далее пересчитываем моменты при пониженном напряжении:  где М(Uн) — вращающий момент асинхронного электродвигателя при номинальном напряжении, Н⋅м; М(U) — вращающий момент асинхронного электродвигателя при той же частоте вращения, но при напряжении по величине отличном от номинального, Н⋅м; u= U Uн — относительное значение питающего напряжения в долях от номинального, определяется как u=1-∆U%/100 u = 1 – 25 : 100= 0,75 М (U) = 239,6 ∙ 0,752 =134,77 Н•м Так как на участках Мизб (U)≤ 0, то при пуске с нагрузкой и при понижении питающего напряжения на ΔU=25 % электропривод не запустится. 4. Рассчитать потери энергии в асинхронном двигателе при номинальном напряжении питания: а) с нагрузкой, б) без нагрузки. Потери энергии в джоулях (Дж) за время пуска электродвигателя:  где ∆Рэл.н — номинальные электрические (переменные) потери мощности двигателя, Вт;  — кратность пускового тока двигателя в любой момент времени пуска асинхронного тока по отношению к номинальному при ω=0; i=7tп — продолжительность пуска двигателя, с. Номинальные переменные потери мощности двигателя:  Где α –коэффициент, равный отношению постоянных потерь мощности двигателя к переменным; α =0,6. Расчётная формула для определения потерь энергии в джоулях при пуске асинхронного двигателя:  Вычислим: ∆Ап=0,81  Потери энергии в асинхронном двигателе в джоулях при пуске системы без нагрузки:  С учётом, что r1 ≈ r2:  ∆Апо=4,56*154,36=703,88 Дж 5. Исходя из допустимого нагрева электродвигателя, рассчитать предельно допустимую частоту включений электропривода при номинальном напряжении для режимов пуска: а) с номинальной нагрузкой и ПВ = 50%, б) без нагрузки. При работе асинхронного двигателя с нагрузкой, предельно допустимая частота его включений в течение одного часа, исходя из условия допустимого нагрева электродвигателя, рассчитывается по формуле:  Где ΔРн =Рн ∙ (1 –ηн ) / ηн –номинальные потери мощности в электродвигателе, Вт; β –коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи двигателя в отключенном состоянии и равный отношению теплоотдачи отключенного двигателя к теплоотдаче при его работе. Для самовентилируемых двигателей β0 =0,25–0,55. Принимаем β0 =0,5; ПВ –продолжительность включения, %. Вычислим: ΔРн=37000(1-0,91)/0,91=3659 Вт h=3600  Частоту включений без нагрузки без нагрузки определим по формуле:   ΔР –мощность потерь при холостом ходе, ΔР=0,025-0,1∙Рн , принимаем ΔР=0,05∙ Рн | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||