2-34_Электрические машины. Номинальные данные ад

• Название: Номинальные данные ад
• Дата: 19.09.2022
• Размер: 1.52 Mb.
• Имя файла: 2-34_Электрические машины.rtf
• Тип: Документы; #685194

Выбор варианта: V= N · k div 100, где V- номер варианта, N- две последние цифры пароля,

k - количество вариантов, div100 – целочисленное деление на 100, V= 50 · 68 div100 = 34.

Номинальные данные АД:

1. 
   Напряжение статора U_1Л/U_1Ф, В ……………………………………. 380/220
   
2. 
   Частота напряжения статора f_1н, Гц ………………………………… 50
   
3. 
   Мощность P_н, кВт ……………………………………………………. 2,2
   
4. 
   Номинальный ток фазы статора I_1н, А ……………………………… 6,2
   
5. 
   Кратность пускового тока I_1nе/I_1н …………………………………… 6
   
6. 
   Перегрузочная способность по моменту _м ……………………….. 2,2
   
7. 
   Скорость вращения n_н, об/мин ……………………………………… 720
   
8. 
   Коэффициент мощности cos _н …………………………………….. 0,71
   
9. 
   Момент инерции ротора J, кг_*м² …………………………………… 0,25
   

Рассчитать:

1. 
   Параметры и величины естественной М. Х.; записать по ним формулу этой М. Х.
   
2. 
   Сопротивления обмоток.
   
3. 
   Параметры и формулу искусственной М. Х. при пуске АД с ограничением пускового тока в пределах I_1n/I_1н= 2,0 за счёт R_2д.
   
4. 
   Параметры и формулы М. Х. динамического торможения.
   
5. 
   Параметры и формулы искусственных М. Х. при частотах f_1мак/f_1н=1,4 и f_1мин/f_1н=0,7 для закона U₁/f₁=const.
   
6. 
   Время прямого пуска и динамического торможения при моменте нагрузки M_c/M_н=0,7.
   
7. 
   Время приёма и сброса нагрузки на естественной М.Х..
   
8. 
   Время торможения до останова свободным выбегом при заданном в пункте 6 моменте нагрузки на валу двигателя.
   
9. 
   Входную мощность и КПД двигателя на естественной М.Х. при номинальном моменте нагрузки (M_c=M_н).
   

Построить:

1. 
   Механические характеристики АД в относительных единицах с параметрами, рассчитанными выше.
   
2. 
   Диаграммы для момента M_*(t) и скорости w_*(t) прямого пуска и динамического торможения при M_c/M_н=0,7.
   

Решение вопросов, поставленных в контрольной работе.
1. Параметры и величины естественной М. Х.
1.1. Номинальное скольжение.



где n₀=750 об/мин, как ближайшая величина к значению n_н=720 об/мин.

1.2. Угловые скорости.

- синхронная,

- номинальная.

1.3. Номинальный момент двигателя:



1.4. Критический момент:



В относительных единицах величина является номинальным параметром АД, приведена выше в исходных данных для контрольной.

1.5. Критическое скольжение:



1.6. Уравнение естественной М. Х. в относительных единицах:





(1)

Естественная М. Х. по формуле (1) построена далее на рис. 1.

1.7. Пусковой момент на естественной М. Х. определяется по выражению (1) при S=1.



Поскольку M_*ne>1, двигатель запустится при номинальном моменте нагрузки.

2. Сопротивление обмоток.
2.1. Суммарное индуктивное сопротивление обмоток АД при допущении .



известно по исходным данным, откуда

Получаем:





2.2. Активные сопротивления.

В формуле принимаем

Получаем


3. Параметры искусственной М. Х. при ограничении пускового тока за счёт R^’_2д.
3.1. Величина добавочного сопротивления в цепи статора для требуемого токоограничения:





3.2. Критический момент:





от R₂ не зависит.

3.3. Критическое скольжение:



относительно S_ке увеличилось почти в 14 раз.

3.4. Параметр _и:



3.5. Уравнение искусственной механической характеристики при R^‘_2д=14,64 Ом:



(2)

Характеристика М_*и(S) по формуле (2) построена далее на рис. 1.
4. Параметры М. Х. динамического торможения.
4.1. Индуктивные сопротивления контура намагничивания X_T:





4.2. Максимальный (критический) момент М. Х. динамического торможения:



В относительных значениях:

Ввиду малости момента, увеличиваем его до значения M_*кТ=1,5. Допускается увеличивать M_*кТ до _м за счёт постоянного тока статора.

4.3. Критическая относительная скорость при R_2д=0.



4.4. Критическая относительная скорость при добавочном сопротивлении в цепи ротора:

Принимаем v_ки=0,5, так как можно выбирать любое значение от v_ке до 1.

Для обеспечения v_ки=0,5 потребуется добавочное сопротивление в каждую фазу ротора:



Добавочное сопротивление больше собственного сопротивления фазы ротора в раз.

4.5. Выражение М. Х. динамического торможения при

(3)

4.6. Выражение М. Х. динамического торможения при наличии

(4)

Характеристики по формулам (3), (4) построены на рис. 1 слева от оси ординат.
5. Параметры искусственных М. Х. при f_1f_1н.
Согласно заданию на контрольную работу рассчитываем эти параметры для выполнения условия U₁/f₁=const.

5.1. Для пониженной частоты f_1мин/f_1н=f_1*=0,7, получаем:



(не зависит от f_*).



5.2. Для повышенной частоты f_1мак/f_1н=f_2*=1,4:







Для расчётов искусственных М. Х. принимаем

5.3. Выражения для М. Х. при f_1f_1н:



(5)



(6)
6. Время приёма и сброса нагрузки на естественной М. Х.
Определяется электромеханическими постоянными времени механической характеристики:



где:

Получаем:


7. Время торможения выбегом.


где:

Получаем:




8. Входная мощность и КПД естественной М. Х.
Входная мощность:



Коэффициент полезного действия:





9. Длительность прямого пуска под нагрузкой.
Время пуска:

(7)

где: (8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

В системе MathCad можно принять . Задача решается при следующей записи:



Далее записываются формулы 7-14. Расчёт производится программой MathCad Plus 6.0 Professional.

Получили время пуска:
10. Время динамического торможения.
Расчёт производится программой MathCad Plus 6.0 Professional.

Для этого записываем:











Получили время динамического торможения:

11. Построение механических характеристик.
Расчёты и графики выполнены с помощью программы MathCad Plus 6.0 Professional

График М.Х. по формуле (1). Рис.1.


График М.Х. по формуле (2). Рис.2.



График М.Х. по формуле (3). Рис.3.


График М.Х. по формуле (4) Рис.4.

График М.Х. по формуле (5). Рис.5.



График М.Х. по формуле (6). Рис.6.