Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрические машины

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

05.02.2023

Размер:

14.3 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2318 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

157

2.3.Параметры и формулу искусственной МХ при пуске АД с ограничением пускового тока в пределах I1п I1н 1,8 за счетRд1.

2.4.Параметры и формулы МХ динамического торможения.

2.5.Параметры и формулы искусственных МХ при частотах

f1мак f1н 1,2 и

f1мин f1н 0,8

для закона регулирования

U1 f1 const.

2.6.Время прямого пуска и динамического торможения при моменте нагрузки М с М н 0,6.

2.7.Время приема и сброса нагрузки на естественной МХ

2.8.Время торможения до останова свободным выбегом при заданном в пункте 2.6. моменте нагрузки на валу двигателя.

2.9.Входную мощность и КПД двигателя на естественной МХ при номинальном моменте нагрузки (М с М н).

3. Построить

3.1.Механические характеристики АД в относительных единицах с параметрами, рассчитанными в пунктах задания 2.1 2.5.

3.2.Диаграммы для момента М t и скорости t прямого

пуска и динамического торможения при М с / М н 0,6.

Решение вопросов, поставленных в ИЗ2

1. Параметры и величины естественной МХ

1.1. Номинальное скольжение

Sн	по пн	3000 2780	0073,	,
	по	3000

где п0 = 3000 об/мин, как		ближайшая величина к значению
пн 2780 об/мин.

1.2. Угловые скорости:

0 п0 2 п0 955, 314 рад/с — синхронная,

н пн 955, 2780955, 291 рад/с — номинальная.

158

1.3.Номинальный момент двигателя

Мн Рн н 2000291 687, Н м.

1.4.Критический момент

Мк е М н м 678, 19, 1305, Н м.

Вотносительных единицах величина М к е Мк еМн м 19,

является номинальным параметром АД, приведена выше в исходных данных.

1.5. Критическое скольжение

Sке 1,2 Sн м 2м 1 1,2 0,0731,9 1,92 1 0,312.

Определено по формуле (4.22) данного учебного пособия. 1.6. Уравнение естественной МХ в относительных единицах:

М е		2		м 1 Sк е
								,
		S Sк е Sк е S						,
		S Sк е Sк е S				2Sк е
			1 S .

							5
М е		2 191,		0312,			5
									.	(1)
	S 0312,		0312,		S				.	(1)
	S 0312,		0312,		S	0624,

Естественная МХ по формуле (1) построена далее на рис. 1.

1.7. Пусковой момент на естественной МХ определяется по выражению (1) при S 1

5 М п е 10312, 0312, 1 0624, 121, .

Поскольку М п е 1, двигатель запустится при номинальном моменте нагрузки.

159

2. Сопротивление обмоток

2.1. Суммарное индуктивное сопротивление обмоток АД при допущении R1 R2.

Хк Х1 Х2 UI11кне 11 3SSк2к2ее.

Формула получена при совместном решении выражений (4.27) и (4.28) учебного пособия.

I1к еI1н 5 известно по исходным данным, откуда

I1к е I1н 5 48, 5 24А.

220 1 0312, 2 Получаем, Хк 24 1 3 0312, 2 766, Ом.

Х1 Х2 05, Х к 05, 766, 383, Ом.

2.2.Активные сопротивления.

к е

В формуле

принимаем R

R .

Хк2

R12

Получаем

Sк

к Sк е.

Хк2 R12

1 Sк2 е

R1 R2

7,66 0,312

2,52 Ом.

1 0,3122

3. Параметры искусственной МХ при ограничении пускового тока за счет R1д

3.1. Величина добавочного сопротивления в цепи статора для требуемого по п. 2.3 задания контрольной токоограничения

I1п 18, I1н 18, 48, 864, А;

													160

							U				1н		2
					R1д						1н		Хк2 R1 R2
					R1д								Хк2 R1 R2
									I1п

		220 2				766,		2			2 252,				2428,			504,		1924, Ом.


		864,
3.2. Критический момент

														Х	2	R	2	R
		М ки			М ке										к	1		1

										Х 2			R R				2 R
										Х 2			R R				2 R				R
											к		1			1д			1д		1

			(	7,662 2,522								2,52) М ке							М ке 0,23.

	7,662
	7,662				2,52 19,24 2 19,24 2,52

Как видно, максимальный момент двигателя при введении в

цепь статора добавочного активного сопротивления R1д 1924, Ом уменьшится в 4 раза и составит всего

Мки М ке 0,23 1,9 0.25 0,44.

3.3.Критическое скольжение

S	к и	R	2		252,			011, ,

		Хк2 R1			766, 2 252,
				R1д 2		1924,	2

относительно Sк е уменьшилось почти в 3 раза.

3.4. Параметр и:

и R1 R1д 252, 1924, 863, . R2 252,

3.5. Уравнение искусственной механической характеристики при R1д 1924, Ом:

	2М	1	и	S	к и
М и		к и	и		к и


	Sк и S S Sк и 2 иSк и

161



	2 04751,			863, 011,
	011, S S		011,	2 863,		011, .
	011, S S		011,	2 863,		011, .
	М и			185,			.		(2)
	М и	011, S S 011,					.		(2)
		011, S S 011,			19,
Характеристика М и S			по формуле (2)					построена далее на

рис. 1.

4. Параметры МХ динамического торможения

4.1. Индуктивные сопротивления контура намагничивания

Х Т :

I2z2

I1н z2

Х Т

10 z2 10 Х2 2 R2 2 .

0,1I

1н

45,8 Ом.

Х Т

3,832 2,522

Здесь Х2

3,83

Ом,

2,52 Ом рассчитаны в пунктах 2.1,

2.2.

4.2. Максимальный (критический) момент МХ динамического торможения:

МкТ	3 I	12н Х	Т	3 4,8	2 45,8
						5,04	Н м.
	2 0					5,04	Н м.
	2 0			2 314

В относительных значениях

М к Т

М н 504, 687,

0734, .

Ввиду малости этого момента, увеличиваем его до значения М к Т 15, . Допускается увеличивать М к Т до м за счет постоянного тока статора [1, 2].

4.3. Критическая относительная скорость при R2д 0:

162

ке к R2 252, 0055, 006, .

ХТ 458,

4.4.Критическая относительная скорость при добавочном сопротивлении в цепи ротора.

Принимаем к и 04, , так как можно выбирать любое значе-

ние от к е до 1.

Для обеспечения к и 04, потребуется добавочное сопротивление в каждую фазу ротора:

R2д к и Х Т R2 04,

458,

252,

158, Ом.

Добавочное сопротивление больше собственного сопротивления фазы ротора в

R2дR2 158, 252, 63, раз.

4.5. Выражение МХ динамического торможения при R2д 0:

		2М	к Т	2 15,	3		Т1 .
М Т1						М		(3)

	к е к е			006, 006,

4.6. Выражение МХ динамического торможения при наличии

R2д:

М Т 2		2М к Т				3	М Т 2 .	(4)
		к и к и			04,	04,

Характеристики по формулам (3), (4) построены на рис. 1 слева от оси ординат.

5. Параметры искусственных МХ при f1 f1н

Согласно заданию на контрольную работу (пункт 2.5) рассчитываем эти параметры для выполнения условия U1 f1 const; используются выражения (4.46), (4.47), (4.52) учебного пособия.

5.1. Для пониженной частоты f1мин / f1н f1 08, , получаем:

163

	Sк f 1					S		к е					Х к2 R12
	Sк f 1					S		к е			Х к f1								2 R12
											Х к f1								2 R12

0312,					766, 2 252, 2														038,			122, Sк е;
0312,			766, 08,							2		252,					2		038,			122, Sк е;
			766, 08,							2		252,					2

f1 е R1									R2 1 (не зависит от															f );

															Х		2		R2		R
М	к f 1	М				к е		f									к			1			1
М		М						f
									1				Х			f				2 R2 R
													Х	к		f				2 R2 R
														к				1				1		1

М к	е 08,					766, 2 252, 2										252,						093,			М к е.

				766, 08,						2		252, 2							252,

5.2. Для повышенной частоты f1мак f1н f2																									12,		:

Sк f 2 Sк		е				766, 2 252, 2													0264,				085,			Sк	е;
Sк f 2 Sк		е		766, 12,						2		252, 2							0264,				085,			Sк	е;

									f 2			е				1;

Мкf 2 f2 М ке									7,662 2,52										2	2,52				1,06М ке .

							7,66 1,2 2 2,522 2,52
							7,66 1,2 2 2,522 2,52

Из расчетов в пунктах 5.1, 5.2 видно, что при изменении частоты на 20% и обеспечении U1 f1 const, момент критический изменился всего на 6%. Для расчетов искусственных МХ этими изменениями пренебрегаем и принимаем

М к f 1 М к f 2 М к е 19, .

Подтвердились и теоретическое положение раздела 4.6.4, что

Sк и Sк е f .

5.3. Выражения для МХ при f1 f1н.

164

М 1 S

2М к е 1 S

к f 1

S S к f 1 Sк f 1

S 2Sк f 1

2 191,

038,

S 2 038, .

М 1 S :

524,

038,

S 076,

: f

1 S

081,

(5)

1М

1 S

М 2 S

S Sк f 2 Sк f 2

2 Sк f 2

48,

М 2 S : S0264, 0264, S 053, ,

		S		: f	1 S		121,	S	.	(6)
					2				.	(6)

6. Время приема и сброса нагрузки на естественной МХ

Определяется четырьмя электромеханическими постоянными времени механической характеристики:


	tп н tс н 4Т м,
где по (4.70):	Т м 05,	J		Sк е 0					.
			м М н М
								к е
Получаем:	Т м 05,	01,		0312,		314	036, с,

				19, 687,
	tп н tс н 4 036,				144, с.

165

7. Время торможения выбегом

tвб

нач

МТ

Мс

где

0 1 Sс

, Sc

Sн

М с

М н

Получаем

Sc 0073,

06, 0044, ,

3141 0044,

300

р/с,

tвб

01,

300

73, с.

06, 687,

8. Входная мощность и КПД естественной МХ

Входная мощность:

Р1 U1фн I1фн 3 220 48, 3 3168 ВА.

Коэффициент полезного действия:

					Р
Рн Р1		cos н н н			н		.
Рн Р1		cos н н н			Р cos		.
					1	н
	н		2000	0928,	093, .
				0928,	093, .
			3168 068,

9. Длительность прямого пуска под нагрузкой

Формулы расчета приведены в разделе 4.11 учебного пособия.

Время пуска.

			i m
		tр : tр (i),		(7)
			i 1
где	tp	(i) : J	S 0e	(8)
где	tp	(i) : J	MpS(i) Мc Мн	(8)
			MpS(i) Мc Мн

166

S :

1 Sс

Sc : Мc Sн

МpS(i): 0,5 Мp i Mp i 1

Мp i :

1 S i

0,312

0,624

1 S i

0,312

Мp i 1 :

1 S(i 1)

0,312

0,624

0,312

1 S(i 1)

i 1, 2 . . .

i S i

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

Результаты ручного расчета при m 5 приведены в таблице 1.

В системе Mathcad можно принимать m 20 (см. Приложение

5).

Таблица 1

i	1	2	3	4	5

Si 1	1	0,81	0,62	0,43	0,24
Si	0,81	0,62	0,43	0,24	0,044
M e Si 1	1,2	1,39	1,62	1,84	1,85

M e Si	1,39	1,62	1,84	1,85	0,6

М е ср i	1,3	1,5	1,73	1,84	1,23

tni , с	1,26	0,97	0,77	0,7	1,38
tni, с	1,26	2,23	3	3,7	5,08
i	0,19	0,39	0,58	0,76	0,94

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2318 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
05.02.20233.03 Mб7Эксплуатация и развитие компьютерных систем и сетей..pdf
#
05.02.2023389.71 Кб2Эксплуатация оптического тестера «Топаз-7315-АL»..pdf
#
05.02.20233.91 Mб6Экстремумы сигнала в печатной плате..pdf
#
05.02.20234.17 Mб21Электрические и волоконно-оптические линии связи..pdf
#
05.02.2023632.65 Кб0Электрические машины.-1.pdf
#
05.02.202314.3 Mб7Электрические машины..pdf
#
05.02.2023745.34 Кб1Электрические цепи постоянного тока..pdf
#
05.02.20231.2 Mб26Электричество и магнетизм..pdf
#
05.02.2023295.2 Кб6Электродинамика и микроволновая техника..pdf
#
05.02.2023600.39 Кб3Электродинамика и рапространение радиоволн..pdf
#
05.02.2023445.19 Кб6Электродинамика и распространение радиоволн.-1.pdf