Дайте відповіді на ці запитання самостійно

1. Що слід розуміти під енергетичною діаграмою асинхронного двигуна?

2. Зобразити енергетичну діаграму асинхронного двигуна і пояснити величини, які входять до неї.

3. Пояснити, чому електричні втрати асинхронного двигуна пропорційні ковзанню.

4. Яким шляхом передається потужність підведена до статора асинхронного двигуна на його ротор?

5. Написати формулу електромагнітного моменту асинхронного двигуна через електромагнітні величини і пояснити її.

6. Чому формула електромагнітного моменту через електромагнітні величини не може бути використана при аналізі роботи двигуна під навантаженням?

7. Написати формулу, що виражає електромагнітний момент асинхронної машини через параметри схеми зміщення та мережі і проаналізувати її.

8. Який характер має залежність електромагнітного моменту від ковзання при малих значеннях ковзання (s << 1)?

9. Який характер має залежність електромагнітного моменту від ковзання при ковзаннях близьких до одиниці?

10. Пояснити, чому максимальний момент асинхронної машини в режимі генератора більший ніж в режимі двигуна?

11. Як визначаються критичні точки механічної характеристики асинхронного двигуна (s_кр, М_макс )?

12. Як визначається пусковий момент асинхронного двигуна?

13. Що слід розуміти під перевантажувальною та пусковою спроможностями асинхронного двигуна і в яких межах лежать ці величини?

14. З яких ділянок складається механічна характеристика асинхронного двигуна, як пояснити роботу машини на цих ділянках?

15. Чому гіперболічна ділянка механічної характеристики асинхронного двигуна є ділянкою його нестійкої роботи?

16. За якою спрощеною формулою будуються механічні характеристики асинхронного двигуна і що лежить в основі такого спрощення?

САМОСТІЙНА РОБОТА 6

СР 6.1 ЗАВДАННЯ НА РОБОТУ

Для трифазних асинхронних двигунів серії 4А за даними таблиці 4 визначити потужність, що споживається з мережі P₁, електромагнітну потужність P_ем та повну механічну потужність P₂', що розвиває двигун, загальні втрати ΣP, електричні втрати в обмотках статора Р_е1 та ротора Р_е2, магнітні Р_маг, механічні Р_мех і додаткові втрати Р_дод, струм обмотки статора I₁, номінальний момент на валу M₂, зведений струм ротора I₂', коефіцієнт трансформації за ЕРС та за струмом К_i = К_e, ЕРС фази обмотки ротора E_2ф при нерухомому роторі та E_2s при номінальній частоті обертання, ЕРС обмотки статора E₁, електромагнітний M_ем, максимальний M_макс та пусковий M_пуск моменти, перевантажувальну λ та пускову μ спроможності, критичне ковзання s_кр, частоту струмів ротора f₂, частоту обертання ротора n₂, та критичну частоту обертання n_кр.

Таблиця 6.1 – Дані трифазних асинхронних двигунів

Вар.	Pном, кВт	U1, В	n1, об/хв.	s, %	h, %	сos j1,	R1, Ом	Х1, Ом	R2', Ом	Х2', Ом	I2, А	U2, В
	30,0	220/380			88,5	0,81	0,1140	0,281	0,1700	0,347
	15,0	220/380		3,5	86,0	0,70	0,2330	0,472	0,2950	0,699
	18,5	220/380		2,9	89,0	0,88	0,1350	0,258	0,2040	0,387
	30,0	220/380		2,5	90,5	0,87	0,0990	0,217	0,1080	0,332
		380/660		3,5	92,0	0,84	0,0796	0,355	0,0971	0,406
	22,0	220/380		2,5	90,0	0,87	0,1430	0,297	0,1470	0,446
	14,0	220/380		3,7	88,5	0,87	0,2560	0,480	0,3360	0,624
	37,0	220/380		3,5	90,0	0,87	0,0707	0,187	0,1230	0,212
		220/380		3,5	92,0	0,90	0,0240	0,085	0,0405	0,153
	13,0	220/380		4,4	85,5	0,80	0,2670	0,497	0,4200	0,840
	14,0	220/380		4,9	86,5	0,85	0,3580	0,755	0,4220	0,702
	37,0	220/380		3,5	89,0	0,84	0,0763	0,185	0,1220	0,229
	7,1	220/380		5,5	82,0	0,70	0,6220	1,290	0,9270	2,440
	37,0	220/380		4,1	86,5	0,80	0,1190	0,272	0,1350	0,353
	7,5	220/380		5,1	82,5	0,77	0,6640	0,972	0,8360	1,480
	45,0	220/380		2,5	90,5	0,87	0,0740	0,158	0,0720	0,243
	90,0	380/660		3,6	91,0	0,88	0,1270	0,463	0,1460	0,540
	11,0	220/380		4,4	85,5	0,72	0,3330	0,699	0,5000	1,357
	75,0	220/380		4,5	90,0	0,88	0,0430	0,140	0,0755	0,169
	11,0	220/380		4,4	86,5	0,86	0,3730	0,667	0,5010	0,843
		380/660		2,7	92,5	0,86	0,0520	0,409	0,0610	0,323
	45,0	220/380		3,0	91,0	0,88	0,0520	0,173	0,0880	0,207
		380/660		2,5	93,0	0,89	0,0448	0,233	0,0463	0,287
	55,0	220/380		2,3	90,5	0,90	0,0370	0,131	0,0550	0,157
	5,5	220/380		6,4	80,0	0,70	0,8870	1,656	1,3900	2,587
		380/660		2,7	92,5	0,86	0,0379	0,224	0,0507	0,258
	55,0	220/380		3,5	91,0	0,88	0,0507	0,127	0,0820	0,186
	71,0	220/380		2,5	91,5	0,86	0,0240	0,085	0,0470	0,103
	10,0	220/380		4,3	84,5	0,74	0,4010	0,662	0,5320	1,212
	18,5	220/380		3,5	86,0	0,73	0,1870	0,439	0,2380	0,591

Примітка. В кожному варіанті активні опори обмоток статора R₁ та ротора R₂ зведені до робочої температури. Частота мережі живлення f₁ = 50 Гц.

СР 6.2 ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ 6

Таблиця 6.2 – Дані варіанта

Вар.

Pном, кВт

U1, В

n1, об/хв.

s, %

h, %

сos j1,

R1, Ом

Х1, Ом

R2', Ом

Х2', Ом

I2, А

U2, В

30,0

220/380

88,5

0,81

0,1140

0,281

0,1700

0,347

6. 1 Визначається згідно (2.81) підведена до двигуна потужність Р₁, кВт:

P₁ = P₂ / h

де P₂ = P_ном = 30 кВт

P₁ = 30_*100/88,5 = 33,9

6.2 Згідно (4.44) визначається фазний струм обмотки статора I_1ф, А

I_1ф = P₁ /(m_{1 *} U_{1ф *}cos j₁),

I_1ф = 33,9_*10³/(3_*220_*0,81) = 62,4

6.3 Згідно (4.45) визначаються електричні втрати в обмотці статора P_e1, Вт

P_e1 = m_{1 *}(I_1ф) ² _* R₁

P_e1 = 3_*(62,4)²_*0,114 = 1332

6.4 Визначається зведений струм обмотки ротора (4.43) I₂', А

I₂' =

I₂' = = 50

6.5 Згідно (4.47) визначаються електричні втрати в обмотці ротора P_e2, Вт

P_е2 = m_{1 *}(I_2ф') ² _* R₂'.

P_е2 = 3_*(50)²_*0,17 = 1275

6.6 За співвідношенням (4.49) визначається електромагнітна потужність двигуна P_ем, кВт

P_ем = P_е2 / s _*10^–3

P_ем = (1275_*100/4)_*10^–3 = 31,9

6.7 Згідно енергетичній діаграмі (див. 4.4.1) визначаються магнітні втрати Р_маг, Вт

Р_маг = Р₁ – Р_е1 – Р_ем

Р_маг = 33,9_*10³ – 1332 – 31875 = 693

6.8 Згідно (4.51) визначаються додаткові втрати в двигуні P_дод, Вт

Р_дод = 0,005 Р₁

Р_дод = 0,005_*33,9_*10³ = 170

6.9 Визначається (див. 4.4.1) повна механічна потужність P₂', кВт

P₂' = (P_ем – Р_е2)_*10^–3

P₂' = (31875 – 1275)_*10^–3 = 30,6

6.10 Згідно енергетичній діаграмі (див. 4.4.1) визначаються механічні втрати Р_мех, Вт

Р_мех = P₂' – Р₂ – Р_дод

Р_мех = 30,6_*10³ – 30_*10³ – 170 = 430

6.11 Згідно (4.53) визначаються загальні втрати в двигуні åР, Вт

åР = Р_е1 + Р_маг + Р_е2 + Р_мех + Р_дод

åР = 1332 + 693 + 1275 + 430 + 170 = 3900

або åР, кВт

åР = Р₁ – Р₂

åР = 33900_*10^–3 – 30 = 3,9

6.12 Визначається згідно (1.26) електромагнітний момент М_ем двигуна при заданому ковзанні, Нм

М_ем = Р_ем / w₁,

де w₁ = 0,1047 п₁ = 0,1047_*750 = 78,5 р/с

М_ем = 31875/78,5 = 406

6.13 Згідно (4.60) визначаються максимальний електромагнітний момент, що розвивається двигуном M_макс, Нм

M_макс = ,

де у відповідності з (3.3) р = 60 f₁ / п₁ = 60_*50/750 = 4

M_макс = = 1229

6.14 Згідно (4.63) визначаються пусковий момент при пуску без додаткових пускових реостатів, що розвивається двигуном M_пуск, Нм

М _пуск =

М _пуск = = 662

6.15 Визначається згідно (4.3) номінальна частота обертання ротора n_ном, об/хв.

n_ном = n_{1 *}(1 – s)

n_ном = 750_*(1 – 4/100) = 720

6.16 Визначається (4.67) номінальний момент на валу двигуна М _ном, Нм

М_ном = 9,55 P_ном / n_ном

М_ном = 9,55_*30_*10³/720 = 398

6.17 Визначається перевантажувальна спроможність (див. 4.4.2) двигуна l

l = М_макс / М_ном

l = 1229/398 = 3,1

6.18 Визначається пускова спроможність m при пуску без додаткових пускових реостатів

m = М_пуск / М_ном

m = 662/398 = 1,66

6.19 Визначається коефіцієнт трансформації асинхронного двигуна згідно (4.33) та (4.35) К

К = I₂ / I₂'

К = 155/50 = 3,1

6.20 Визначається (з урахуванням того, що задана вторинна напруга це напруга на розімкнених кільцях) фазна ЕРС обмотки ротора Е₂, В

Е_2ф = U₂ /

Е_2ф = 120/ = 69,3

6.21 Визначається ЕРС обмотки статора Е₁, В

Е_1ф = Е_{2ф *} К,

Е_1ф = 69,3_*3,1 = 215

6.22 Визначається частота струмів ротора при номінальному ковзанні f₂, Гц

f₂ = f_{1 *} s

f₂ = 50_*4/100 = 2

6.23 Визначається ЕРС фази обмотки ротора при обертанні з номінальною частотою обертання Е_2s, В

Е_2s = Е_{2ф *} s

Е_2s = 69,3_*4/100 = 2,77

6.24 Визначається критичне ковзання двигуна згідно (4.59) s_кр

s_кр = ±

s_кр = = 0,261

6.25 Визначається критична частота обертання двигуна по аналогії з (4.3) n_кр, об/хв.

n_кр = n_{1 *}(1 – s_кр)

n_кр = 750_*(1 – 0,261) = 554

Виконана самостійна робота підписується студентом і здається на перевірку викладачеві.

---

Дата добавления: 2015-07-14