Выбрать Асинхронный Двигатель типа 4А или АИР по значениям необходимой мощности и скорости лебедки. По паспортным данным электродвигателя рассчитать и построить :

Задача №2:

Выбрать Асинхронный Двигатель типа 4А или АИР по значениям необходимой мощности и скорости лебедки. По паспортным данным электродвигателя рассчитать и построить:

2.1 Естественную механическую характеристику по 5 точкам. Определить скорость двигателя при подъеме груза.

2.2 Естественную электромеханическую характеристику по 4 точкам, определить величину тока при подъеме груза.

2.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (Формулу Клосса) и построить график этой характеристики.
2.4 Построить искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты питающей сети. Определить возможность подъема груза, скорость и величину тока.

2.5 Пологая, что выбранный двигатель имеет фазный ротор, построить искусственную механическую характеристику при введении в цепь ротора добавочного сопротивления 4r_ротора.

2.6Искусственную механическую характеристику при повышении и понижении питающей сети. Определить рабочую скорость подъема груза и возможность устойчивой работы двигателя.
2.7Определить скорость опускания груза в режиме сверхсинхронного торможения.
2.8 Рассчитать значения добавочных активного и индуктивного сопротивления в цепи статора, ограничение пускового тока до 2 токов номинальных (2I_ном).
Решения:

По полученным данным из задачи №1 произведем выбор двигателя используя справочник электрических машин:

АИР160М8

Р_н=11 кВт

U_н=380 В

ή_д=87.5%

n_н=750 об/мин

cosγ_ном=0.75

J_ротора=0,15кг*м²

Механические характеристики:

2.1

точка 1:

М = 0

S = 0

где w - угловая скорость вращения, рад/с;

w₀ – синхронная скорость, рад/с;

М – момент на валу двигателя, Нм;

f – частота, Гц;

p - число пар полюсов;
S – скольжение ротора

точка 2:

w = w_ном

М = М_ном

S = S_ном

точка 3:

w = w_к

, где m_к- кратность критического момента.

точка 4:

, где m_min-кратность минимального момента.

точка 5:

, где m_пуск – кратность пускового момента

w = 0

S = 1.

По рис.1 (график 2.1) определяем скорость двигателя при подъеме груза, при ,

2.2. Электромеханические характеристики.

Точка 1:

w = w₀=157рад/с;

I=I₀ – ток статора (ток намагничивания), А;

- номинальный ток статора,А:

Точка 2:

w = w_ном=76.41рад/с:

I =I_ном=25.47 А.

Точка 3:

Точка 4:

, где i_пуск –кратность пускового тока;

w = 0.

По рис.2 (график 2.2) определяем ток при подъеме груза, при ,

2.3 Механические характеристики. Формула Клосса.

, где Е=S_к(

S	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
M			845.2	700.31	592.12	508.894	445.658	395.865	355.793	322.921
ω	70.65	62.8	59.95	47.1	39.25	31.4	23.55	15.7	7.85

	Sк	Sном	Smin
S	0.14	0.027	0.857
M		431.67	372.016
ω	67.51	76.38	11.226

2.4. Искусственные механические и электромеханические характеристики.

а) Механическая характеристика:

где - относительное значение снижение напряжения на зажимах двигателя

то получим:

Синхронная скорость и критическое скольжение от напряжения не зависят, по этому остаются постоянными при любом напряжении.

Точка 1:

Точка 2:

Точка 3:

По рис.1 (график 2.4) определяем скорость подъема груза, при

б) Электромеханическая характеристика:

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя заисит от напряжения первой степени. Следовательно, ток изменяется пропорционально напряжению:

Точка 1:

Точка 2:

Точка 3:

По рис.2 (график 2.4) определяем ток при подъеме груза,при

2.5 Искусственная механическая характеристика при введении в цепь ротора добавочного сопротивления (R_доб4=4r₂^’).

Точка 1:

М = 0

Точка 2:

,

Точка 3:

По рис.1 (график 2.5) определяем скорость подъема груза при ,

2.6. Изменение частоты питающей сети на 30%.

а)При понижении частоты питающей сети на 30%:

S	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
M				1809.3						936.7
Ω	49.45	43.96	38.46	32.87	27.47	21.98	16.98	10.99	5.495

По рис.3 определяем скорость подъема груза при ,

б)При повышении частоты питающей сети на 30%:

S	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
M	631.14	543.579	424.53	340.637	282.197	240.169	208.712	184.383	165.049	149.336
Ω	91.84	81.64	71.43	61.23	51.025	40.82	30.61	20.41	10.205

По рис.3 определяем скорость подъема груза при ,

2.7 По рис.4 определяем скорость опускания груза при ,

2.8.Ограничение пусковых токов включением добавочного активного или индуктивного сопротивления в цепь статора.

(Ограничение пусковых токов до 2 токов номинальных.)

Кратность тока:

- полное сопротивление обмотки двигателя.

- пусковой ток при отсутствии сопротивления в цепи статора.

-активное сопротивление обмотки двигателя.

- коэффициент мощности двигателя при пуске;

- индуктивное сопротивление обмотки двигателя.

- полное сопротивление цепи обмотки статора при

введении сопротивления R_доб или x_доб.

- пусковой ток при введении добавочного сопротивления в цепь

статора.

2.9Расчет значений добавочных сопротивлений в цепи ротора, при пуске 3 и более ступеней.

Выбираем двигатель с фазным ротором:

4АК160S4У3

Р_н=11 кВт

U_н=380 В

ή_д=86,5%

cosγ_ном=0.86

I_ротора=22A

U_poт=305В

S_Ном=0.05кгм²

По графику получается, что запуск двигателя происходит в 9 ступеней

Определяем масштаб сопротивлений:

Определяем сопротивления по ступеням:

Выполним проверку. Найдем сопротивление ротора двигателя:

Найденные значения незначительно отличаются из-за погрешности построения.

Дата добавления: 2015-09-29