3. Расчет рабочих характеристик.
Рабочими характеристиками асинхронного двигателя являются зависимости от полезной мощности. Эти характеристики рассчитываются с использованием Г-образной схемы замещения.
3.1. Задаемся скольжением с интервалом 0,1SН в диапазоне (0,1SН - 1,5SН). При каждом из этих скольжений выполняем расчеты по пунктам 3.2. – 3.13. Скольжение 0,0001SН очень близко к нулю, следовательно, результаты расчета при этом скольжении соответствуют режиму холостого хода двигателя.
3.2. Сопротивления главной ветви Г-образной схемы замещения:
3.3. Приведенный ток ротора и его составляющие:
3.4. Реальный ток ротора:
3.5. Ток фазы статора и его составляющие:
3.6. Потери в обмотке статора:
3.7. Потери в обмотке ротора:
3.8. Электромагнитная мощность:
;
3.9. Активная мощность, потребляемая двигателем из сети:
3.10. Мощность на валу:
3.11. Коэффициент полезного действия:
;
3.12. Коэффициент мощности:
;
3.13. Электромагнитный момент:
3.14. Результаты расчетов заносятся в таблицу 3.1.
3.15. По данным таблицы 3.1. выполняются построения рабочих характеристик двигателя.
S |
I2, A |
I1, A |
P2, Вт |
Р1, Вт |
η, о.е. |
cosφ, о.е. |
МЭМ, Нм |
0 |
0 |
18,907 |
0 |
3522,59 |
0 |
0,28 |
0 |
0,1SН |
4,947 |
18,907 |
2554 |
3523 |
0,725 |
0,282 |
18,548 |
0,2SН |
9,867 |
20,726 |
5416 |
6431 |
0,842 |
0,47 |
36,913 |
0,3SН |
14,764 |
23,312 |
8234 |
9323 |
0,883 |
0,606 |
55,075 |
0,4SН |
19,631 |
26,427 |
11000 |
12190 |
0,902 |
0,699 |
73,029 |
0,5SН |
24,468 |
29,893 |
13730 |
15050 |
0,912 |
0,763 |
90,758 |
0,6SН |
29,273 |
33,589 |
16400 |
17870 |
0,917 |
0,806 |
108,252 |
0,7SН |
34,044 |
37,434 |
19020 |
20670 |
0,92 |
0,837 |
125,5 |
0,8SН |
38,78 |
41,375 |
21508 |
23450 |
0,92 |
0,859 |
142,491 |
0,9SН |
43,48 |
45,376 |
24090 |
26190 |
0,92 |
0,875 |
159,217 |
1,0SН |
49,141 |
49,413 |
26550 |
28900 |
0,919 |
0,886 |
175,669 |
1,1SН |
52,763 |
53,467 |
28950 |
31580 |
0,917 |
0,895 |
191,838 |
1,2SН |
57,345 |
57,525 |
31300 |
34230 |
0,914 |
0,902 |
707,718 |
1,3SН |
61,885 |
61,677 |
33580 |
36840 |
0,912 |
0,9 |
223,3 |
1,4SН |
66,382 |
65,615 |
35810 |
39410 |
0,909 |
0,91 |
238,58 |
1,5SН |
70,835 |
69,637 |
37980 |
41950 |
0,905 |
0,913 |
253,653 |
Таблица 3.1 – Данные для построения рабочих характеристик двигателя.
3.16. С рабочих характеристик снимаются значения при.
Рис. 3.1 – Рабочие характеристики .
Рис. 3.2 – Рабочие характеристики .
4. Расчет пусковых сопротивлений.
4.1. Момент сопротивления при пуске:
4.2. Максимальный пусковой момент:
4.3.Скольжение S1, соответствующее моменту М1 на естественной механической характеристике двигателя:
где ;
;
Значение S1 должно соответствовать условию .
- условие выполняется.
4.4. Момент переключения М2 должен быть больше МС. Приближенное значение М2 можно определить по формуле:
;
4.5. Приближенное значение пускового коэффициента:
4.6. Количество ступеней пускового реостата обозначим буквой Z. Численное значение Z можно определить из формулы:
;
Полученное значение Z округляем до целого числа, в сторону увеличения и получаем точное число ступеней пускового реостата Z=3.
4.7. Уточненное значение пускового коэффициента:
;
Полученное значение должно удовлетворять условие.
- условие удовлетворяется.
4.8. Сопротивление пускового реостата на отдельных ступенях пуска:
, где - целое число от 1 до Z.