Расчетно-графическая работа №4 Расчет и построение механической характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

1.Задание

Паспортные данные асинхронного двигателя с короткозамкнутым (к.з.) ротором приведены в табл.7. где P_2н - номинальная мощность двигателя, n₁- синхронная частота вращения, η - номинальное значение КПД, cosφ_н - номинальное значение коэффициента мощности, s_н - номинальное скольжение, к_м - кратность максимального момента, к_п - кратность пускового момента.

Частота питающей сети   f  =50 Гц, напряжение сети U_1н=380 В, срединение фаз обмотки статора двигателя – «звезда».

Таблица 7

Вариант	Паспортные данные асинхронных двигателей
	Тип двигателя	P2н, кВт	n1, об/мин	КПД η, %	cosφн	sн, %	кп	км
1	4А160S2У3	15	3000	88,0	0,91	2,1	1,4	2,2
2	4А160М2У3	18,5	3000	88,5	0,92	2,1	1,4	2,2
3	4А180S2У3	22	3000	88,5	0,91	1,9	1,4	2,5
4	4А160S4У3	15	1500	88,5	0,88	2,3	1,4	2,3
5	4А160М4У3	18,5	1500	89,5	0,88	2,2	1,4	2,3
6	4А180S4У3	22	1500	90,0	0,90	2,0	1,4	2,3
7	4А160S6У3	11	1000	86,0	0,86	2,7	1,2	2,0
8	4А160М6У3	15	1000	87,5	0,87	2,6	1,2	2,0
9	4А160М8У3	11	750	87,0	0,75	2,5	1,4	2,2
0	4А180М2У3	15	750	87,0	0,82	2,6	1,2	2,0

Выбор варианта производится по последней цифре номера зачетной книжки студента.

Требуется выполнить расчет и построить график механической характеристики M=f(s).

2. Основные теоретические положения

Синхронная частота вращения, n_1,об/мин, определяется частотой питающей сети f и числом пар полюсов p двигателя.

Зависимость между n₁ и р для f=50 Гц приведена в табл.8.

Зависимость n₁=f(p)

Таблица 8

p	1	2	3	4	5
n1, об/мин	3000	1500	1000	750	600

Скольжение ротора при частоте вращения n:

Номинальная частота вращения:

Номинальная потребляемая мощность двигателя:

Номинальный ток двигателя:

Номинальный момент на валу:

Критический момент:

где, к_м - кратность максимального момента.

Пусковой момент:

где, к_п - кратность пускового момента.

Критическое скольжение:

Механическая характеристика асинхронного двигателя представляется собой зависимость вращающего момента от скольжения при постоянном напряжении питания U₁:

M=f(s) при U₁=const.

Иногда используют зависимость M=f(n).

Частота вращения n и скольжение s связаны формулой

Характерными точками механической характеристики являются: номинальный, критический и пусковой моменты, а также соответствующие им значения скольжения.

Для приближенных расчетов механической характеристики можно использовать приближенную формулу Клосса

3. Последовательность расчета:

• рассчитать номинальную и критическую частоту вращения двигателя, критическое скольжение;

• определить номинальный, пусковой и критический моменты двигателя;

• задаваясь значениями скольженияs равными 0,2;0,4;0,6;0,8 вычислить момент двигателя по формуле Клосса. Составить таблицу расчетов, включив данные номинального и критического режимов;

• результаты расчета представить в виде графика механической характеристики, указав на ней номинальный, критический и пусковой режимы.