Пункт 2.
Построение рабочей и механической характеристик асинхронного двигателя.
Рабочие характеристики строим в зависимости от полезной мощности на валу двигателя P2. Данные определяем по круговой диаграмме для шести точек по полезной мощности: P2i=0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25 от Pн.
Определяем соответствующие отрезки мощности:
Находим частоту вращения ротора двигателя в каждой рабочей точке ni:
si – величина скольжения в i - точке, определяемая из круговой диаграммы.
Определяем скольжение:
Определяем частоту вращения:
Определяем моменты:
Определяем токи:
Определяем мощности:
Определяем коэффициенты полезного действия:
Определяем cosφi:
Расчетные данные заносим в таблицу
№ |
P2, Вт |
n, об/мин |
М, H*м |
I1, А |
P1, Вт |
ƞ, % |
cos φ1 |
1 |
0 |
1500 |
0 |
2.7 |
180 |
0 |
0.1 |
2 |
750 |
1479 |
5.4 |
3.19 |
1052.7 |
71.24 |
0.5 |
3 |
1500 |
1452 |
9 |
4.205 |
1914 |
78.36 |
0.7 |
4 |
2250 |
1435.5 |
15.9 |
5.075 |
2775.3 |
79.5 |
0.8 |
5 |
3000 |
1435 |
21.6 |
6.7 |
3828 |
81 |
0.83 |
6 |
3750 |
1389 |
27 |
8.265 |
4785 |
78.35 |
0.86 |
По полученным данным строим рабочие характеристики асинхронного двигателя n, M, I, P1, ƞ, cos φ=f(P2).
Механическую характеристику асинхронного двигателя n=f(M) строим с помощью круговой диаграммы при заданных значениях скольжения si=0; 2; 4; 6; 10; 20; 30; 50; 100%.
Критическое скольжение:
Находим отрезки скольжения:
На круговой диаграмме отмечаем точки и определяем моменты:
Находи частоту вращения ротора двигателя:
Расчетные данные заносим в таблицу
si, % |
0 |
2 |
4 |
6 |
10 |
20 |
30 |
35.8 |
50 |
70 |
100 |
Mi, H*м |
0 |
7.8 |
18.6 |
25.2 |
35.4 |
55.2 |
61.8 |
63 |
60 |
54 |
43.8 |
ni, об/мин |
1500 |
1470 |
1440 |
1410 |
1350 |
1200 |
1050 |
963 |
750 |
450 |
0 |
По полученным данным строим механическую характеристику асинхронного двигателя n=f(M).
Задача 3.
Трехфазный синхронный генератор включен в сеть и нагружен симметричной нагрузкой. Значение величин в о.е., характеризующих номинальный режим работы генератора, составляют напряжение на выводах обмотки статора Uн =10 о.е. и коэффициента мощности нагрузки cos φн = 0.8. Ra=0,02 о.е. – активное сопротивление обмотки статора, Xб=0,1 о.е. – индуктивное сопротивление обмотки статора, Fa=0.72 о.е.-МДС продольной реакции якоря
Нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора
Iв, о.е. |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
E, о.е. |
0 |
0,53 |
1 |
1,23 |
1,3 |
Эскиз магнитной системы:
Построение векторной диаграммы Потье.
Принимаем масштаб для тока возбуждения Iв и МДС индукции Fв; mi=mF= 50 мм/о.е. для напряжения mu=100 мм/о.е.
При построении учитываем, что значение величин тока и МДС в относительных единицах одинаковы: Fв= Iв о.е.
Определяем соответствующие отрезки:
По полученным значениям строим характеристики холостого хода.
Длинна вектора напряжения Uн=1 о.е.; L(Uн)=Uн*mн=1*100=100 мм
Строим вектор тока Iн под углом φн=arcos 0.8= , в том же направлении строим вектор Fa=Fa*mF=0.72*50=36 мм, к вектору Uн прибавляем вектор падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях обмоток статора Uн+Iн*Ra+iIн*Хб=Ебн
Ебн- ЭДС наводимая в обмотках статора, регулируемая магнитным потоком:
Длины векторов:
Отрезок ОА2 = L(Fбн)=53мм
о.е.
Из уравнения Fон= Fбн+(- Fа) находим величину МДС обмотки Возбуждения Fон
Определяем величину ЭДС обмотки статора в режиме холостого хода при токе возбуждения Iвн. Из диаграммы ищем: B1B2=126мм – отрезок соответствующий ЭДС.
Повышение напряжения на зажимах генератора
Построение векторной диаграммы Потье 2, при I=0,5*Iн
о.е.
Построение внешней характеристики синхронного генератора U=f(I)
Характеристику строим по 3м точкам в о.е.. Первая точка соответствует режиму при полном сбросе нагрузки (I=0, U=1.26 о.е.)
Вторая точка соответствует режиму при токе I=0.5Iu (I=0.5 о.е.; U=1,14 о.е.)