Расчет пусковых характеристик

Расчет пусковых характеристик ведется поочередно для всех ступеней пуска.

Алгоритм расчета:

5.1. Номер пусковой ступени обозначим m. Поочерёдно задаёмся значениями m от 0 до Z и находим приведённое активное сопротивление фазы роторной цепи из данной ступени пуска:

5.2. Рабочие участки пусковых характеристик почти прямолинейны, поэтому для их построения достаточно на каждой ступени пуска рассчитать по три точки. Скольжение, соответствующее этим точкам целесообразно определять по формуле:

где К-поочерёдно принимает значения 1,2,3, при всех значениях m.

При m=0.

При m=1.

При m=2.

При m=3

Полученные значения скольжений записываются в таблицу 5.1. При m=0 дополнительно записываются в таблицу скольжения 0, Sk и 1.

5.3. Выполняется расчёт пусковых характеристик при m=0, т.е. без добавочных сопротивлений в цепи ротора. Расчёт ведётся при значениях скольжений S₀₁; S₀₂; S₀₃; S_к и 1.

5.4. Активное, реактивное и полное сопротивление главной ветви Г-образной схемы замещения:

5.5. Приведенный ток ротора:

5.6. Активная и реактивная составляющая приведенного тока ротора:

;

;

5.7. Реальный ток ротора:

5.8. Ток статора и его составляющие:

5.9. Электромагнитная мощность:

5.10. Электромагнитный момент:

Результаты расчетов заносятся в таблицу 5.1.

m	S	I1, A	I2, A	МЭМ, Нм
	0,028 0,056 0,084 0,204	18,1 54,352 98,575 137,948 247,345 360,522	53,766 102,491 145,045 263,124 383,829	195,326 354,881 473,832 642,081 278,324
	0,062 0,124 0,186	54,357 98,584 137,96	53,772 102,5 145,057	195,345 354,91 473,863
	0,137 0,275 0,412	54,275 98,707 137,986	53,659 102,634 145,086	194,953 355,315 473,935
	0,304 0,608 0,912	54,322 98,52 137,876	53,732 102,431 144,967	195,208 354,697 473,636

Таблица 5.1 – Данные для построения пусковых характеристик двигателя.

Рис. 5.1 - Пусковые характеристики .

Рис. 5.2 - Пусковые характеристики .

Рис. 5.3 - Пусковые характеристики

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В курсовом проекте приведён расчёт рабочих и пусковых характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором.

Рабочие характеристики двигателя – это зависимость полезного момента М, коэффициента полезного действия h, коэффициента мощности соsφ, тока I от полезной мощности Р₂ при постоянных значениях напряжения U₁ и частоты сети f.

1. Коэффициент приведения к Г-образной схеме замещения . Он представляет собой полный коэффициент рассеяния первичной цепи. Для асинхронных двигателей общего назначения .

Относительная величина тока холостого хода равна - это 42% от номинального тока. Для двигателей общего назначения (обычно ток I₀ составляет 20 40% от I_Н).

Сравнивая значения тока ротора, кпд, сosj, сопротивлений R1, R2, можно отметить что рассчитанные и заданные значения мало отличаются. Погрешность вычисления по току ротора I₂ составляет 5,0 %; по кпд –2,1 %; по cosj, - 5,7%. Расчетные сопротивления R1 и R2 несколько больше, указанных в каталоге (таблица 6.16), так как рассчитаны для рабочей температуры (75 ºС), а заданные сопротивления приведены к 20 ºС.

2. Погрешность рассчитанного критического скольжения составляет 2,5%. Погрешность рассчитанного отношения критического момента к номинальному составляет 6,25%.

Погрешность рассчитанного критического скольжения и рассчитанного отношения критического момента к номинальному объясняется неточностью расчета.

4. Электромагнитный момент двигателя при номинальной нагрузке больше, чем номинальный момент на валу двигателя, так как в двигателе неизбежны потери (момент двигателя затрачивается на преодоление сил трения в подшипниках, ротора о воздух и т.д.).

5. Номинальное сопротивление:

Сравнивая с базовым , можно отметить, что погрешность расчета рабочих и пусковых характеристик в расчетах при замене на , будет составлять 0,01%.

ПУСК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

Пуск двигателя осуществляется при разомкнутых контактах (рис.4.1.) при этом в цепь ротора включены все добавочные сопротивления (включением в цепь ротора добавочных сопротивлений достигается максимальное значение пускового момента М₁ и уменьшение тока в цепи ротора). По мере разгона двигателя его момент уменьшается и при достижении значения, равного М₂, часть сопротивления пускового реостата Rc2 (рис.4.1.) выводят, замыкая контактор К2. Вращающий момент при этом мгновенно возвращается до М₁ (максимального пускового момента). В конце пуска пусковой реостат полностью выводится контактором К1, обмотка ротора замыкается накоротко и двигатель переходит на работу по естественной характеристике.

Вывод – своевременное переключение реостата даёт возможность сохранить почти максимальное значение момента во время всего периода пуска двигателя.

Список литературы.

1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электрические машины»/ Е.М. Огарков. ПГТУ, 2008 г.

2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А.Э. Кравчик и др. М: Энергоиздат. 1982 г. 504 с.

3. Электрические машины/ И.П. Копылов. М: Высшая школа, Логос; 2000 г. – 607 с.

4. Электрические машины/ Б.Ф. Токарев. М: Энергоатомиздат, 1990г. – 624 с.