Расчет асинхронного двигателя

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2011 в 23:12, курсовая работа

Описание работы

Для построения рабочих характеристик АД воспользуемся упрощённой КД, полученной в п. 5. Рабочие характеристики, представляющие собой зависимости тока статора I_1, электромагнитного момента M, потребляемой мощности P_1, КПД η, коэффициента мощности cos⁡〖φ_1 〗, частоты вращения n_2, скольжения s от полезной мощности P_2, строим в соответствии с теоретическим материалом, изложенным в § 130 [1]. При определении этих зависимостей измеряем P_2 в диапазоне от холостого хода до максимальной полезной мощности P_2max. Величину P_2max находим проведением перпендикуляра из центра окружности к линии полезной мощности, проходящей через точки окружности, соответствующие s=0 и s=1. Значение всех параметров АД для заданных значений полезной мощности, найденных с помощью КД, записываются в таблицу № 1.

Содержание

1. Исходные данные 3
2. Расчёт основных параметров обмотки АД 4
3. Расчёт основных параметров АД 8
4. Расчёт параметров упрощённой Г-образной схемы замещения АД 9
5. Расчёт и построение упрощённой круговой диаграммы 11
6. Построение рабочих характеристик 12
7. Расчёт и построение зависимости момента АД от скольжения 16
8. Расчёт механических характеристик АД при неноминальных параметрах электрической сети 20
9. Список использованной литературы 23

Работа содержит 1 файл

АД вариант 10 мгту.docx

— 107.04 Кб (Скачать)

    Предварительно  находим вектор тока идеального холостого  хода: 

    Если  вектор фазного напряжения направить на комплексной плоскости по оси вещественных чисел, то вектор может быть найден в виде: 

    Вектор определяется через сопротивление Г-образной схемы замещения, где: 
 

    Тогда

    После определения вектора можно найти:  

    В нашем случае

    Тогда активное и реактивное сопротивление  контура намагничивания определяем по формулам: 
 

 

    5. Расчёт и построение упрощённой круговой диаграммы.

    

    Определяем  диаметр окружности: 

    Построение КД начинаем с изображения векторов и , а также диаметра окружности. Если комплексное число в соответствии с принятыми допущениями считать вещественным числом, то диаметр окружности будет перпендикулярен вектору .

    После построения окружности откладываем  отрезки, равные длинам векторов и и выполняем проверку на схождение их концов в одной точке КД.

    После этого на КД отмечаем точку , соответствующую 

    и точку , соответствующую 

 

    

6. Построение рабочих  характеристик.

    Для построения рабочих характеристик  АД воспользуемся упрощённой КД, полученной в п. 5. Рабочие характеристики, представляющие собой зависимости тока статора , электромагнитного момента , потребляемой мощности , КПД , коэффициента мощности , частоты вращения , скольжения от полезной мощности , строим в соответствии с теоретическим материалом, изложенным в § 130 [1]. При определении этих зависимостей измеряем в диапазоне от холостого хода до максимальной полезной мощности . Величину находим проведением перпендикуляра из центра окружности к линии полезной мощности, проходящей через точки окружности, соответствующие и . Значение всех параметров АД для заданных значений полезной мощности, найденных с помощью КД, записываются в таблицу № 1.

    По  данным таблицы все рабочие характеристики строим на одном графике в относительных  единицах, приняв за базисные номинальные  значения параметров АД (рис. 3). Эти данные заносим в таблицу № 2.

    При построении рабочих характеристик  и проверке правильности построения КД выбираем следующую последовательность действий:

    1. Фазный ток статора и потребляемая мощность .

    Для начала находим ток :

     

    Затем находим : 

    где — масштаб мощности.

    2. Полезная мощность : 

    Максимальная  полезная мощность: 
 
 
 
 

    3. Электромагнитный момент :

    

    

    где масштаб электромагнитного момента.

    4. Коэффициент полезного действия  

    5. Коэффициент мощности : 

    6. Скольжение : 

    При пуске АД:

    7. Частота вращения ротора .

    Определяется  через скольжение по формуле: 

 

Таблица № 1.

P2, кВт I1, A M, Н·м P1, кВт η cosφ n2, об/мин s
0 18,62 0 3,4452 0 0,185 1500 0
31,792 62,69 214,33 37,561 0,8464 0,9078 1469 0,021
46,022 86,09 302,15 51,83 0,8879 0,9122 1454 0,031
57,05 108,08 378,34 64,39 0,886 0,9027 1439 0,040
66,508 129,43 445,7 75,682 0,8788 0,886 1424 0,050
75,511 153,65 512,82 87,199 0,866 0,8599 1406 0,063
82,467 178,35 568,93 97,172 0,8487 0,8255 1384 0,078
86,658 202,54 609 104,78 0,827 0,7838 1358 0,094
87,773 221,78 628,03 108,94 0,8057 0,7443 1334 0,111
 
 

Таблица № 2.

P2, кВт I1, A M, Н·м P1, кВт η cosφ n2, об/мин s
0 0,172 0,000 0,054 0 0,205 1,042 0
0,557 0,580 0,567 0,583 0,955 1,006 1,021 0,525
0,807 0,797 0,799 0,805 1,002 1,011 1,010 0,775
1 1 1 1 1 1 1 1
1,166 1,198 1,178 1,175 0,992 0,981 0,990 1,250
1,324 1,422 1,355 1,354 0,977 0,953 0,977 1,575
1,446 1,650 1,504 1,509 0,958 0,914 0,962 1,950
1,519 1,874 1,610 1,627 0,933 0,868 0,944 2,350
1,539 2,052 1,660 1,692 0,909 0,825 0,927 2,775

 

7. Расчёт и построение зависимости  
момента АД от скольжения.

    Расчёт и построение зависимостей (рис. 4) выполняется в относительных единицах в нижеприведённом порядке. 

    7.1. Построение кривой , проходящей через точку с координатами , выполняем по упрощённой формуле Клосса: 

    Для этого подставим в упрощённую формулу Клосса, приведённую в § 126 [1], значения и , в результате чего после преобразований получаем уравнение: 
 

    Решая это уравнение, получим 2 корня; выберем наибольшее значение корня .

    Так как то из упрощённой формулы Клосса получаем: 

    Подставляя  в это выражение разные значения , получим величины и запишем их в таблицу № 3. 

    Таблица № 3.

s 0,1 0,3 0,5 0,7 1 sн = 0,03 sкр = 0,12
M* 2,164 1,517 0,998 0,733 0,521 1,035 2,200
 

    По  табличным данным, а также с  учётом того, что момент имеет место при , строим зависимость .

    

    Полученная  кривая показывает, в частности, что  расчётное значение пускового момента существенно отличается от величины, приведённой в справочнике. 

    7.2. Построение кривой по полной формуле Клосса.

    С этой целью из формулы 25-23 [2] получим выражение: 

    где a — безразмерная величина, которая определяется по формуле 25-24 [2]. С учётом, что , получаем: 

    После соответствующих алгебраических преобразований получаем квадратное уравнение: 
 
 

    В результате решения уравнения находим  уточнённое значение . Далее, вернувшись к полной формуле Клосса в виде зависимости 

и подставляя разные значения , заполним таблицу № 4. С учётом равенства при новом значении построим уточнённую зависимость на том же графике, что и построенная по упрощённой формуле Клосса.

 

    Таблица № 4.

    s 0,1 0,3 0,5 0,7 1 sн =0,03 sкр =0,13
    M* 2,166 1,600 1,156 0,930 0,749 1,046 2,194
    

    

    7.3. Построение кривой через точку, соответствующую пусковому моменту, взятому из исходных паспортных данных.

    При пуске  После подстановки этих значений в упрощённую формулу Клосса получается: 

откуда то есть: 

    В этом случае надо взять меньший из корней, так как точка лежит на неустойчивой части характеристики. Выбираем .

    Далее, подставляя разные значения и занося их в таблицу № 5, рассчитаем и построим кривую на том же графике, что и в п. 7.2 и 7.1. Построенная кривая также даёт большую погрешность, но уже в области нормальных режимов работы (при расчётное значение момента значительно меньше номинального значения).

Информация о работе Расчет асинхронного двигателя