Задание 2. Естественные и искусственные характеристики АД

Для кранового асинхронного двигателя с фазным ротором серии MTF (паспортные данные двигателей приводятся в табл. I.) выполнить следующие задания:

- рассчитать и построить естественную механическую характеристику

- рассчитать и построить искусственную механическую характеристику при R_доб = 0,1R_2ном

- рассчитать сопротивления пусковых резисторов

- рассчитать сопротивление тормозного резистора в режиме противовключения, если М_пр = 0,5 М_макс и w_пр = - 0,75 w_ном;

- рассчитать сопротивление тормозного резистора в режиме рекуперативного торможения, если М_рек = 0,8 М_ном и w_пр = 1,5 w_ном

Примеры решения

Пример 1. Рассчитать естественную и искусственную механические характеристики кранового асинхронного двигателя МТF211 – 6. Паспортные данные двигателя указаны в таблице I.

Решение.

1. Номинальное скольжение

2. Критическое скольжение определяют для номинального режима в относительных единицах:

3. Задаемся различными значениями скольжения и определяем соответствующие относительные моменты _. Результаты заносим в таблицу 1.1

4. Номинальный момент

5. Моменты при различных скольжениях: М = М* М_н = 1 · 77 = 77 Н·м; М = М* М_н = 2 · 77 = 154 Н·м и т.д. (табл. 1.1)

6. Частота вращения и угловая скорость ротора: об/мин; рад/с; об/мин; рад/с и т.д. (табл. 1.1).

7. Для расчета искусственной характеристики определяем номинальное сопротивление ротора: Ом

8. Сопротивление обмотки ротора Ом

9. Относительное сопротивление цепи ротора с включенным резистором Ом

10. Определяем отношение

11. Скольжение на искусственной характеристике определяем по естественной характеристике: ; и т.д. (табл. 1.2)

12. Частота вращения и угловая скорость на искусственной характеристике: об/мин; рад/с; об/мин; рад/с и т.д. (табл. 1.2)

13. Строим механические характеристики и (рис. 1.1)

Таблица 1.1

Режим	Параметры естественной характеристики
sном				М^*	М, Н·м	n2, об/мин	w2, рад/с
Идеальный холостой ход Двигательный   Короткое замыкание   Противовключение   Рекуперативное торможение	0,070 0,200 0,276 0,400 0,600 0,800   1,000     1,300 1,600 2,000   -0,070 -0,200 -0,276 -0,400 -0,600 -0,800 -1,000	0,25 0,72 1,00 1,45 2,18 2,90   3,62     4,71 5,8 7,25   -0,25 -0,72 -1,00 -1,45 -2,18 -2,90 -3,62	¥     3,940 1,380 1,000 0,690 0,463 0,345   0,276     0,212 0,172 0,138   -3,940 -1,380 -1,000 -0,690 -0,463 -0,345 -0,276	¥     4,19 2,10 2,00 2,14 2,64 3,24   3,90     4,92 5,97 7,39   -4,19 -2,10 -2,00 -2,14 -2,64 -3,24 -3,90	1,0 2,0 2,1 1,96 1,59 1,3   1,08     0,855 0,703 0,568   -1,00 -2,00 -2,10 -1,96 -1,59 -1,30 -1,08	-77 -154 -162 -149 -123 -100 -83	-300 -600 -1000	104,5     97,5 83,7 75,8 62,8 41,9 20,9       -31,4 -62,8 -104,5

Таблица 1.2

Режим	Параметры искусственной характеристики
sи	nи, об/мин	wи, рад/с
Идеальный холостой ход   Двигательный   Противовключение   Рекуперативное торможение	0,177 0,507 0,700   1,010 1,520 2,020 2,530 3,290 4,050 5,060   -0,177 -0,507 -0,700 -1,010 -1,520 -2,080 -2,530	- 10 -520 -1020 -1530 - 2290 - 3050 - 4060	104,5   86,5 51,7 31,4   -1,0 -54,5 -107 -160 -240 -320 -425

Рис. 1.1 Механические характеристики МТF 211-6

Пример 2. Для двигателя МТF211 – 6 (см. пример 1) рассчитать сопротивления пусковых ступеней реостата, если М_п1 = 1,71 М_н

Решение

1. Строим естественную механическую характеристику (см. пример 1) (рис. 2.1)

2. Пусковой момент Нм

3. Произвольно выбираем момент переключения М_п2 = 88 Нм и восставляем два перпендикуляра из точек а и б. Проводим прямую через полученные точки з и и пересечения этих перпендикуляров с естественной характеристикой до пересечения с горизонталью, проходящей через точку на оси w₁ = 104,5 рад/с. Получаем точку к. Строим прямую бк, а затем пусковую диаграмму абвгдежз. При этом точка з должна оказаться на естественной характеристике. Если эта точка не будет принадлежать естественной характеристике, то выбираем М_п2 другой величины и повторяем построения.

4. Проводим вертикаль из точки номинального момента М_ном = 77 Нм и отмечаем точки пересечения с лучами пусковой диаграммы м, н, п, р, с. Сопротивления ступеней пускового реостата определяем по номинальному сопротивлению ротора R_2ном: Ом; Ом; Ом.

5. Масштаб сопротивлений Ом/мм

Рис. 2.1 Пусковая диаграмма асинхронного двигателя при нелинейной механической характеристике

Пример 3. Для двигателя МТF211 – 6 (см. пример 1) рассчитать сопротивление тормозного резистора:

- в режиме противовключения, если М_п = 0,6 М_макс и w_п = -w_ном

- в режиме рекуперативного торможения, если М_рек = 0,91 М_ном и w_р = 140 рад/с.

Решение.

Режим противовключения.

1. Для графического расчета резистора отложим точку m (см. рис. 2.1) с координатами М_п = 0,6 М_макс = 0,6 · 162 = 97,2 Нм; w_п = -w_ном = - 97,5 рад/с

2. Строим механическую характеристику кm и находим точку y на пересечении ее с вертикалью номинального режима

3. Определяем сопротивление тормозной секции противовключения Ом

Режим рекуперативного торможения.

1. Для графического расчета резистора строим механическую характеристику рекуперативного торможения по заданным условиям.

2. Отложим точку m ' с координатами М_рек = -0,91 М_ном = -0,91 · 77 = -70 Нм и w = 140 рад/с; или точку m '', симметричную ей относительно u с координатами М_рек =70 Нм и w = 104,5 - (140 - 104,5) = 67 рад/с

3. Находим точку ф на пересечении этой механической характеристики с вертикалью номинального режима и определяем сопротивление тормозной секции Ом

Дата добавления: 2015-09-06