Расчет параметров асинхронных электродвигателей
Это задание относится к разделу “Асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором”. Для его выполнения необходимо знать их устройство, принцип действия, представлять зависимость между электрическими и механическими параметрами, характеризующими их работу.
Частота вращения магнитного поля (синхронная частота) n1 зависит от числа пар полюсов p и частоты тока в статоре f1. Эта зависимость определяется формулой
При промышленной частоте f1 = f = 50 Гц = const формула примет вид
 .
Зная р, можно определить n1 (частоту вращения магнитного поля статора). Например, при:
р=1  ;
р=2  ;
р=3  ;
р=4  .
Для слушателей, у которых номера вариантов от (0 – 60) при решении задачи определить неизвестные величины (смотри таблицу № 3)
Таблица 3
| Вариант
| U1, В
| I1, A
| P1, кВт
| P2, кВт
| η
| ∑P, кВт
| cosφ
| M, Н м
| n1, об/мин
| n2, об/мин
| s,%
| f2,Гц
| p
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,89
| ?
| 0,86
|
|
|
| -
| -
| ?
| |
|
|
| 4,5
| ?
| ?
| 0,9
| ?
| -
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,87
| -
| 0,89
| 23,3
|
|
| ?
| -
| ?
| |
|
| ?
| ?
|
| 0,88
| ?
| 0,89
| -
| ?
| -
| 2,6
| ?
|
| |
|
| ?
| ?
| 9,2
| 0,84
| ?
| 0,89
|
|
| ?
| ?
| -
| -
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,81
| ?
| 0,89
| ?
|
|
| -
| -
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,86
| ?
| 0,85
| ?
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
| 8,5
| ?
| ?
| 0,8
| ?
| 0,85
| ?
| -
|
|
| ?
| -
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,89
| ?
| 0,89
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
| ?
| ?
|
| 0,91
| -
| 0,88
| ?
|
| ?
| ?
|
| ?
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,87
| ?
| 0,88
|
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
| 38,8
| ?
| ?
| 0.85
| ?
| 0,82
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,79
| ?
| 0,85
| ?
|
| ?
| 2,66
| ?
| -
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,88
| -
| 0,88
| 92,5
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
| ?
| 3,6
| 2,8
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
| -
| -
|
| ?
| ?
| 2,6
| -
| ?
|
| ?
| ?
| 1,3
| ?
| |
|
| ?
| ?
| 6,4
| 0,79
| -
| 0,89
|
| ?
| ?
| ?
| ?
|
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,89
| ?
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| 5,2
| ?
| ?
| 0,84
| ?
| 0,85
| -
| ?
| ?
|
| ?
|
| |
|
| ?
|
| ?
| 0,88
| -
| 0,86
| -
| ?
| ?
| ?
| 2,2
|
| |
|
| ?
| ?
| 7,2
| 0,82
| ?
| 0,89
| -
|
|
| ?
| ?
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,78
| ?
| 0,89
| -
| ?
| -
| ?
|
|
| |
|
| 9,2
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,85
| ?
|
| ?
|
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| ?
|
| 0,84
|
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
| ?
| 2,1
| ?
| ?
| 0,4
| 0,87
| -
| ?
| ?
|
| -
|
| |
|
| ?
| ?
| 4,5
| 0,84
| ?
| 0,8
| ?
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| ?
| 8,0
| ?
| 0,87
| ?
| 0,87
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
| -
| 4,5
| ?
| -
|
| -
| ?
| ?
| ?
| ?
| 2,5
|
| |
|
| ?
| 5,8
| 4,8
| ?
| -
| 0,82
| -
| ?
| ?
| ?
| 1,8
|
| |
|
| 12,5
| ?
| 5,3
| 0,78
| ?
| 0,81
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,89
| ?
| 0,81
| ?
|
|
| -
| -
| ?
| |
|
| 15,5
| ?
| ?
| 0,86
| ?
| 0,88
| ?
|
|
| ?
| -
| ?
| |
|
| ?
| ?
| 4,5
| ?
| 0,75
| 0,88
| 15,5
| ?
| ?
| -
| -
|
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,78
| ?
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
|
| ?
| 2,5
| 0,9
| ?
| ?
|
| 2,66
| -
| -
| |
|
| 9,4
| ?
| 4,5
| ?
| 0,75
| ?
| ?
| ?
|
| -
| -
|
| |
|
| ?
| ?
|
| 0,87
| ?
| 0,84
| ?
| -
|
|
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,8
| -
| 0,75
| 95,65
|
| ?
| 6,6
| ?
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,82
| -
| 0,85
| ?
|
| ?
|
| -
| ?
| |
|
| 16,3
| 5,2
| 4,5
| ?
| ?
| ?
| ?
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,79
| ?
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
|
| ?
| ?
| -
| 2,1
| 0,76
| ?
|
| ?
| 6,6
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| ?
| 1,1
| 0,87
| 5,7
|
|
| -
| -
| ?
| |
|
| ?
|
| ?
| 0,88
| -
| 0,85
| ?
| -
|
|
| ?
| ?
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,82
| -
| 0,79
| 273,3
| ?
| ?
| ?
| 3,3
|
| |
|
| 5,8
| ?
| 2,8
| -
| 0,53
| ?
| ?
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,8
| -
| 0,88
| 11,1
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,78
| 13,1
| -
|
| 2,66
| ?
| -
| |
|
|
| ?
|
| ?
| 1,25
| ?
| ?
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| ?
|
|
| ?
| ?
| 0,89
| ?
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
| ?
| ?
| 4,3
| 0,8
| ?
| 0,76
| ?
|
| ?
|
| -
| ?
| |
|
| 9,5
| ?
| ?
| 0,78
| ?
| 0,76
| ?
|
|
| ?
| ?
| -
| |
|
| ?
|
| ?
| -
| ?
| 0,79
| 191,3
| ?
|
| ?
| ?
|
| |
|
| ?
| ?
| 4,1
| 0,8
| ?
| 0,85
| ?
| -
|
| -
| -
| -
| |
|
| 10,1
| ?
| ?
| 0,79
| ?
| 0,84
| -
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| -
| ?
| ?
| 0,84
| -
| 0,8
|
|
| ?
| 5,3
| ?
| ?
| |
|
| 38,8
| ?
|
| 0,85
| ?
| ?
| ?
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| -
| 0,55
| 0,84
| 18,7
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
| 6,7
| ?
| 1,7
| 0,81
| ?
| ?
| ?
| ?
|
| ?
| -
|
| |
|
|
| ?
| ?
| ?
| 0,9
| 0,76
| ?
|
|
| ?
| -
| ?
|
Для слушателей, у которых номера вариантов от (61 – 80) при решении задач определить неизвестные величины (смотрите таблицу № 4)
Таблица № 4
| Вариант
| Uн, В
| Iн, A
| P1н, кВт
| P2н, кВт
| ηн
| ∑P кВт
| сosφн
| Mн, Н. м
| 
| Мп, Н.м
| n1, об/мин
| n2, об/мин
| sн,%
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,84
| ?
| 0,77
| 191,3
| -
| -
|
|
| ?
| |
|
| 9,1
| ?
| ?
| -
| 2,5
| 0,88
| ?
| 1,8
| ?
|
|
| ?
| |
|
| ?
| ?
| 2,8
| 0,84
| ?
| 0,88
| ?
| 1,6
| ?
| -
|
| -
| |
|
| ?
|
| ?
| ?
| ?
| 0,8
|
| -
| -
|
|
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,83
| -
| 0,84
| ?
| 1,9
| 35,7
|
|
| ?
| |
|
| ?
| ?
|
| 0,8
| ?
| 0,75
| ?
| -
| -
|
|
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| ?
| 6,6
| 0,82
| ?
| -
| -
|
|
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,87
| ?
| 0,89
| ?
| 1,5
| ?
| -
|
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,85
| -
| 0,8
| ?
| 1,1
|
|
|
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,76
| 91,6
| 1,0
| ?
| -
| ?
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,85
| ?
| 0,78
| ?
| 1,8
| ?
| -
|
| -
| |
|
|
| ?
| 4,5
| ?
| 1,88
| ?
| 52,4
| ?
| 52,4
| -
| ?
| -
| |
|
|
| ?
|
| 0,89
| ?
| ?
| ?
| -
| -
| ?
|
|
| |
|
| 9,4
| ?
| ?
| ?
| 0,76
| 0,85
| ?
| 1,4
| ?
| ?
|
|
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,83
| -
| 0,84
| 18,8
| 1,9
| ?
|
|
| ?
| |
|
| 6,1
| ?
| ?
| 0,83
| ?
| 0,84
| ?
| 1,3
| ?
| -
|
| -
| |
|
| ?
| ?
| ?
| 0,86
| ?
| 0,79
| 296,4
| -
| -
|
|
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| ?
| 4,4
| 0,81
| ?
| -
| -
|
|
| ?
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,84
| ?
| 0,76
| ?
| -
| -
|
| ?
| 2,7
| |
|
| 3,9
| 2,1
| 1,7
| ?
| ?
| ?
| ?
| 1,8
| ?
| -
|
| -
|
Для слушателей, у которых номера вариантов от (81 – 100) при решении задач определить неизвестные величины (смотри таблицу № 5)
Таблица № 5
| Вариант
| Uн, В
| Iн, A
| P1н, кВт
| P2н, кВт
| ηн
| ∑P, кВт
| сosφн
| Mн, Н. м
| Mм, Н. м
| 
| n1, об/мин
| n2, об/мин
| sн,%
| Iп,A
| 
| |
|
| ?
| 8,05
| ?
| 0,87
| -
| 0,89
| ?
| ?
| 2,2
| -
|
| -
| ?
|
| |
|
| 15,7
| ?
| ?
| 0,85
| -
| 0,88
| 15,1
| ?
| 2,4
|
| ?
| ?
| -
| -
| |
|
| 17,5
| ?
| ?
| 0,8
| ?
| ?
| ?
| ?
| 1,9
| -
|
| -
| -
| -
| |
|
| 3,9
| ?
| ?
| 0,81
| ?
| 0,82
| 11,5
| ?
| 2,0
| -
| ?
| -
| -
| -
| |
|
| 16,3
| ?
| ?
| 0,86
| ?
| 0,85
| -
| -
| -
| ?
|
|
| ?
|
| |
|
| 38,8
| ?
| ?
| -
| 1,7
| 0,8
| ?
| ?
| 1,1
| -
|
| -
| ?
|
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,87
| -
| 0,87
| 5,72
| ?
| 2,4
|
| ?
| ?
| ?
|
| |
|
| ?
| 3,33
| ?
| -
| 0,53
| 0,89
| ?
| ?
| 2,2
|
| ?
| 2.8
| ?
| 5,5
| |
|
| ?
| 5,3
| ?
| -
| 0,8
| 0,85
| 29,3
| ?
| 2,0
|
| ?
| ?
| ?
|
| |
|
| ?
| 5,46
| ?
| 0,81
| ?
| 0,76
| ?
| ?
| 1,7
| -
|
| -
| ?
| 4,5
| |
|
| ?
| ?
| 4,5
| 0,86
| -
| 0,88
| ?
| ?
| 2,4
| -
|
| -
| ?
|
| |
|
|
| ?
| ?
| ?
| 2,1
| 0,76
| 136,6
| ?
| 1,8
|
| ?
| ?
| -
| -
| |
|
| ?
|
| ?
| ?
| 2,12
| 0,76
| ?
| ?
| 1,8
| -
|
| -
| -
| -
| |
|
|
| ?
| ?
| 0,84
| ?
| 0,86
| ?
| ?
| 2,2
|
|
| ?
| -
| -
| |
|
| ?
| 3,4
| 2,8
| -
| -
| 0,84
| ?
| ?
| 2,0
|
|
| ?
| ?
| 5,5
| |
|
| ?
| ?
|
| 0,85
| -
| 0,8
|
| ?
| 1,1
| -
|
| -
| ?
|
| |
|
|
| ?
| ?
| ?
| 2,8
| 0,77
| ?
| ?
| 1,9
| -
|
| -
| -
| -
| |
|
| 10,5
| ?
| ?
| -
| 0,55
| 0,84
| 18,9
| ?
| 2,0
| -
| ?
| -
| ?
| 1,9
| |
|
| ?
| 1,7
| ?
| 0,82
| -
| 0,82
| ?
| ?
| 2,0
|
|
| ?
| ?
|
| |
|
|
| -
| ?
| ?
| 1,24
| 0,78
|
| ?
| 1,7
| -
| ?
| -
| ?
| 4,5
| Пример 5. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие данные:
- номинальная мощность Рн= 12 кВт;
- номинальное напряжение Uн= 380 В;
- число оборотов nн= 1480 об/мин;
- К.П.Д. ήн= 0,88;
- cos φн = 0,85;
- кратность пускового тока Iп / Iн = 6,5;
- перегрузочная способность Мм / Мн = 1,8.
Определить: потребляемую мощность, номинальный и максимальный моменты, пусковой ток, номинальное скольжение.
Р е ш е н и е:
1. Потребляемая мощность
Р1н = Рн / ήн = 12 /0,88 = 13,64 кВт.
2. Номинальный момент
Мн = 9554· Рн/ nн = 9554 . 12 / 1480 = 77,5 Н·м.
3. Максимальный момент
Мм = 1,8 . Мн =1,8 .77,5 = 140 Н·м.
4. Номинальный ток
 .
5. Пусковой ток
Iп=6,5·Iн=6,5·24,4=158,6А.
6. Номинальное скольжение определяется формулой
 .
При n2 = nн = 1480 об / мин скорость поля равна n1 = 1500 об / мин, поэтому
 .
Пример 6. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором подключен к сети с напряжением Uн = 380 В. Технические данные двигателя: частота вращения ротора n2н = 2850 об/мин, ток статора двигателя I1н = 3,7 А, коэффициент полезного действия ήн = 81,5 %, кратность пускового тока
 ,
кратность пускового момента
 ,
коэффициент мощности cos φ1н = 0,87.
Определить для номинального режима работы двигателя следующие данные:
1) потребляемую мощность из сети Р1,
2) полезную мощность, развиваемую на валу двигателя, Р2н,
3) номинальный Мн и пусковой Мп моменты вращения,
4) суммарные потери в двигателе ΣР,
5) ток при пуске двигателя Iп.
Д а н о: U1 = 380 В, I1н = 3,7А, ήн = 81,5 %, n2н = 2850 об / мин,
 ; ;  .
О п р е д е л и т ь:Р1, Р2н, Мн, Мп , ΣР, Iп.
Р е ш е н и е:
1. Определяем потребляемую двигателем мощность по формуле
2. Полезную мощность Р2н и суммарные потери в двигателе определим по формуле
 ,
откуда:
Р2н = Р1 . ήн = 2,12 . 0,815 = 1,73 кВт
ΣР = Р1 _ - Р2н = 2,12 – 1,73 = 0,39 кВт = 390 Вт.
3. Номинальный момент вращения Мн определим по известной формуле
Зная, что пусковой момент по условию задачи в 1,2 раза больше номинального, получим:
Мп = Мн . 1,2 = 5,8 . 1,2 = 6,96 Н . м
4. Определяем пусковой ток:
Iп = 6 . Iн = 6. 3,7 = 22,2 А.
Основная литература
1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебник/ - М.: Издательский центр “Академия”, 2003. – 544 с.
2. Немцов М.В. Электротехника и электроника: Учебник/ - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 616 с.
Дополнительная литература
1. Барашин С.А. Теоретические основы электротехники: Учебник/ - М.: Издательский центр “Академия”, 2003. -204 с.
2. Фарнасов Г.А. Электротехника, электроника, электрооборудование. – М.: Интермет инжиниринг, 2000. – 389 с.
3. Кисаримов Р.А. Справочник электрика. – М.: РадиоСофт, 2002.- 510 с.
4. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – М.: РадиоСофт, 2000. – 383 с.
Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...
|
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...
|
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...
|
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
|
Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.
Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем
1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...
Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...
|
Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...
Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...
Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...
|
|
