- •Министерство образования и науки украины
- •Издается в авторской редакции
- •Введение
- •1. Содержание курсовой работы
- •2. Задание на курсовой проект
- •3. Расчет параметров г-образной схемы замещения
- •4. Расчет мощности, потребляемой из сети
- •5. Расчет характерных точек механической характеристики
- •6. Построение механической и энергомеханической характеристик при номинальных напряжении и частоте
- •7. Выбор закона регулирования в зависимости от заданной характеристики момента нагрузки
- •8. Построение механических характеристик при выбранном законе регулирования
- •8.1. Закон управления при постоянной нагрузке
- •8.2. Закон управления при нелинейно спадающем моменте нагрузки
- •8.3. Закон управления при вентиляторном характере момента нагрузки
- •9. Скалярное управление скоростью асинхронного двигателя
- •9.1. Система управления пч-ад со скалярной -компенсацией
- •9.2. Система управления пч-ад при скалярном управлении с отрицательной обратной связью по скорости
- •9.2.1. П-регулятор скорости
- •9.2.2. Пи-регулятор скорости
- •Содержание
- •49600, Днепропетровск-5, пр. Гагарина, 4
2. Задание на курсовой проект
Рассчитать статические и динамические характеристики асинхронного электропривода. Варианты исходных данных приведены в приложении 1.
3. Расчет параметров г-образной схемы замещения
Все двигатели, приведенные в приложении 1, рассчитаны на напряжение питающей сети: фазное напряжение В, линейное напряжениеВ. Номинальная частота токаГц. Число фаз.
В приложении 1 даны следующие параметры асинхронных двигателей.
- номинальная мощность на валу, кВт;
- номинальный КПД,
- сдвиг по фазе в номинальном режиме,
- число полюсов,
- номинальное скольжение,
- момент инерции двигателя, кГм2,
Параметры Г-образной упрощенной схемы замещения приводятся в относительных единицах:
- активное сопротивление статора,
- индуктивное сопротивление рассеивания статора,
- активное сопротивление ротора,
- индуктивное сопротивление рассеивания ротора,
- индуктивное сопротивление намагничивающего контура.
Параметры Г-образной схемы замещения даны в относительных единицах. Для их перевода в абсолютные единицы необходимо определить номинальный ток и базовое сопротивление:
, А |
(1) |
, Ом. |
(2) |
С учетом формулы (2.2) параметры Г-образной упрощенной схемы замещения в абсолютных единицах определятся:
, Ом; |
(3) |
, Ом; |
(4) |
, Ом; |
(5) |
, Ом; |
(6) |
, Ом. |
(7) |
Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах изображена на рис. 1.
Рисунок 1 - Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах
На рис. 1 в цепи намагничивания показан комплекс полного сопротивления статора .
По номинальным данным определяются число полюсов и синхронная частота вращения:
, |
(8) |
, . |
(9) |
Расчеты по формулам (1) – (9) выполнить в среде MathCad.
4. Расчет мощности, потребляемой из сети
Активная, реактивная и полная мощности, потребляемые из сети в номинальном режиме работы, определяются по формулам:
Вт; |
(10) |
, Вар; |
(11) |
, ВА. |
(12) |
Расчеты по формулам (10) – (12) выполнить в среде MathCad.
5. Расчет характерных точек механической характеристики
Механическая характеристика асинхронного двигателя (рис. 2) имеет характерные точки:
точка идеального холостого хода ,
точка номинального режима ,
точка критического момента ,
точка минимального момента ,
точка короткого замыкания .
Рисунок 2 - Механическая характеристика асинхронного двигателя
5.1. Точка идеального холостого хода,
Частота вращения при идеальном холостом ходе рассчитывается по формуле (9):
, . |
(13) |
5.2. Точка номинального режима .
Номинальный момент:
, Нм. |
(14) |
Номинальное скольжение, рассчитанное по параметрам схемы замещения, можно найти из выражения:
, |
(15) |
где .
Положив в выражении (15) , получим:
, |
(16) |
Разрешим уравнение (16) относительно :
.
. |
(17) |
Приведем уравнение (17) к каноническому виду квадратного уравнения:
. |
(18) |
Решение квадратного уравнения (18) имеет вид:
. |
(19) |
Знак относится к генераторному режиму, знакк двигательному режиму работы.
Номинальная расчетная частота вращения:
, . |
(20) |
5.3. Точка критического момента :
, Нм; |
(21) |
; |
(22) |
, |
(23) |
5.4. Точка минимального момента по данным схемы замещения не рассчитывается. Минимальный момент обусловлен влиянием высших гармоник и вытеснением тока в обмотке ротора. Данные факторы не учитываются Г-образной схемой замещения.
5.5. Точка короткого замыкания .
Момент при коротком замыкании определяется по формуле (15), если в ней положить:
, Нм. |
(24) |
Расчеты по формулам (13), (14), (19) – (24) выполнить в среде MathCad.