Расчеты показателей работы асинхронного двигателя

Задача № 1

Выбрать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А для графиков нагрузки, приведенных на рисунке 1 и 2. Пуск привода производится под нагрузкой. Для привода грузоподъемного механизма данные для расчетов в продолжительном режиме и выбора двигателя приведены.

Параметры.	М1	М2	М3	М4	t1	t2	t3	t4	nм
Н· м.	Н· м.	Н· м.	Н· м.	с.	с.	с.	С.	об/мин.
Исходные данные.					1,2.	1,7.	1,8.	0,8.

Рис. 1 График нагрузки двигателя в продолжительном режиме

Решение.

• 1. Продолжительный режим работы:
  • а) Определяем эквивалентный момент М_экв:

б) Определяем необходимую мощность электродвигателя.

Где.

в) Из списка представленных двигателей выберем нужный двигатель с учетом условия :

выбранный тип двигателя — 4А200L8Y3

Р_ном = 22 кВт; n_ном = 730 об/мин л₁=М_ПУСК/М_ном=1,2; л₂=М_мах/М_ном=2.

г) Проверим двигатель по пусковому условию М_ПУСК>М₁

М_ПУСК=л₁· М_НОМ, где М_НОМ=Р_ном/щ_ном

Проводим проверку По пусковым условиям двигатель типа 4А200L8Y3 подходит.

д) Проверяем двигатель по перегрузочной способности:

Проводим проверку По перегрузке двигатель типа 4А200L8Y3 подходит.

2. Повторно — кратковременный режим:

Параметры.	Р1	Р2	Р3	t1	t2	t3	t0	Коэффи-циент потерь б	Коэффи-циент ухудше-ния теплоот-дачи Я0	Посто-янная нагрева-ния ТН	Частота вращения механизма nм
кВт.	кВт.	кВт.	c.	c.	c.	c.	мин.	об/мин.
Исходные. данные.				0,95.		0,7.	6,8.	0,4.	0,25.

Рис. 2 График нагрузки двигателя в повторно-кратковременном режиме

а) Определим термический р_т и механический р_м коэффициенты перегрузки по формулам:

где t_p=t₁+t₂+t₃ — время работы электродвигателя, Т₀=Т_н/Я — постоянная времени нагрева, б — коэффициент потерь;

подставляя числовые значения получаем.

б) Определим эквивалентную мощность за время работы:

• в) Определим мощность необходимую для выбора электродвигателя
• г) Из списка выбираем двигатель с учетом условия Р_НОМ > Р_ДВ:

выбираем двигатель типа 4АН225М2Y3

Р_НОМ = 90 кВт; n_НОМ = 2940 об/мин;

л₁ = М_ПУСК/М_НОМ = 1,2.

л₂ = М_МАКС/М_НОМ = 2,2.

д) Проверим двигатель по пусковым условиям:

М_ПУСК>М₁;

Данный двигатель соответствует условию М_ПУСК=350 Нм > М₁=302,7 Нм е) Проверим двигатель по перегрузочной способности:

М_МАКС > М₃

М_МАКС = 642,4 > М₃ = 470 Нм — двигатель соответствует условию ж) Проверим двигатель по условию перегрева:

Р_НОМ? Р'_ЭКВ

Производим проверку Р_НОМ = 90 кВт? Р'_ЭКВ = 91,6 кВт По условию перегрева двигатель соответствует.

Ответ:

Выбранный электродвигатель 4А200L8Y3 соответствует всем условиям для работы в повторно-кратковременном режиме.

Выбранный электродвигатель 4АН225М2Y3 соответствует всем условиям для работы в продолжительном режиме.

Задача № 2.

Для асинхронного двигателя с фазным ротором кранового механизма построить естественную механическую характеристику по упрощенной формуле Клосса, рассчитать пусковые сопротивления и определить полное сопротивление пускового реостата. Считать максимальный момент переключения М₁ =(2,0 … 2,5)М_НОМ, минимальный М₂ = (1,1 … 1,2)М_С.

асинхронный двигатель ротор нагрузка Решение.

Параметры.	РНОМ	nНОМ	Е2Н	I2Н	ММАХ/МНОМ	МС/МНОМ	Число ступеней.
кВт.	об/мин.	В.	А.
Исходные данные.					2,5.	0,9.

тогда.

n₀ = 1500 об/мин — частота вращения электромагнитного поля статора.

Определяем угловую скорость вращения электромагнитного поля статора:

Определяем угловую скорость вращения ротора:

Определяем номинальное скольжение:

Критическое скольжение определяем с помощью формулы:

Номинальный момент:

Максимальный момент:

Построение механической характеристики по формуле Клосса:

Значения механической характеристики двигателя.

S.		0,9.	0,8.	0,7.	0,6.	0,5.	0,4.	0,3.	0,2.	0,1.	0,05.	0,02.	0,01.
М.

Рис. 3 Механическая характеристика двигателя

Определим естественное сопротивление ротора:

Определим критическое скольжение по уточненной формуле:

Находим скольжение S₁ для максимального момента М₁:

Находим пусковой коэффициент б:

n = 4 — число ступеней Находим сопротивление ступеней пусковых сопротивлений:

Ответ:

R_СТ1 = 0,069 Ом.

R_СТ2 = 0,037 Ом.

R_СТ3 = 0,02 Ом.

R_СТ4 = 0,011 Ом.