Какими способами осуществляется пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором?

Указание. См. решение типового примера 5.

Таблица 15

Величины	Варианты
Р1, кВт	—	—
Uном, В
Iном, А	—	—	—
Рном, кВт		5,5	-—
Р, кВт	—	—	—
ном	0,88	0,81	0,93
cos φном	0,9	0,8	0,9
Мном, H∙м	—	—	357,3
nном2, об/мин	-—		-—
Мmax,H∙ м	—	120,3	—
Мn, H∙ м	—	—	428,8
Мmax/Мном	2,2	—	2,2
Мn/Мном	1,6		—
nном1, об/мин		-—
Sном %	3,3		—

Задача 10. Трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором характеризуется следующими величинами: числа витков обмоток статора и ротора соответственно равны _W1 и _W2; обмоточные коэффициенты обмоток статора и ротора

k_{о 1} и k_{о 2}; амплитуда вращающегося магнитного потока Ф_м. В каждой фазе обмоток статора и неподвижного ротора наводятся э.д.с. Е₁ и Е₂. Число пар полюсов обмотки статора равно р. При вращении ротора со скольжением s в фазе обмотки ротора наводится э.д.с. E₂s. Синхронная частота вращения поля равна n₁; частота вращения ротора n₂.Частота тока в роторе f₂s, в сети f₁=50 Гц. Используя данные, приведенные в табл. 16, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Пояснить влияние активного сопротивления цепи ротора на значение пускового
тока и пускового момента. Начертить зависимость M =f (S) для двух значений сопротивления цепи ротора: R₁ и R₂, причем R₁ больше R₂.
Указание. См. решение типового примера 6.

Таблица 16

Задача 11. В табл. 17 задан тип трехфазного асинхронного электродвигателя с фазным ротором серии 4А. Поминальное напряжение двигателя 380 В. Используя данные о двигателях этой серии из табл. 4.

Определить: 1) номинальную мощность Р_ном2;

2) синхронную частоту n₁ и частоту вращения ротора n_ном2;

3) номинальное сколь жение s_ном; 4) номинальный ток I_ном; 5). пусковой ток I_п;

6) мощность Р₁ потребляемую из сети;

7) суммарные потери в двигателе Р.

Расшифровать условное обозначение двигателя.

Таблица 17

Какие процессы происходят в, асинхронном электродвигателе при увеличении его нагрузки на валу? Почему при этом возрастает потребляемый двигателем ток?

Указание. См. решение типовых примеров 4, 5.

Задача 12. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие номинальные характеристики:
мощность Р_{ном 2}; напряжение U_ном; ток статора I_ном; коэффициент полезного действия _ном; коэффициент мощности cos φ_ном. Частота вращения ротора равна n_ном2 при скольжении S_ном. Синхронная, частота вращения п₁. Обмотка статора выполнена на р пар полюсов. Частота тока в сети f₁, частота тока в роторе f_2s.Двигатель развивает номинальный момент М_ном.

Используя данные, приведенные в табл. 18, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить зависимость вращающего момента асинхронного двигателя от скольжения и рассмотреть его работу в устойчивой и неустойчивой областях при увеличении нагрузки на валу.

Указание. См. решение типовых примеров 5.

Таблица 18

Величины	Варианты
Рном 2, кВт Рном2, кВт	— —	4,5	— —
Uном, B			—
Iном, А	—	—
ном	0,85	0,86	0,85
cos φном	0,83	0,82	0,83
nном 2, об/мин об/мин	—	—	—
sном, %	—
n1, об/мин	—	—	—
р
f1, Гц
f2S, Гц	2,5	—	—
Мном, H∙м		—

Задача 13. В трехфазном асинхронном электродвигателе с фазным ротором в каждой фазе ротора наводится в момент пуска э.д.с, Е₂ и э.д.с Е_2S при вращении ротора со скольжением s. Активное сопротивление фазы ротора R₂ не зависит от частоты. Индуктивное сопротивление фазы неподвижного ротора равно х₂, а вращающегося со скольжением s равно х_2S. Частота тока во вращающемся ротора f_2S, в сети - f₁=50 Гц. Число пар полюсов двигателя равно р. Синхронная частота вращения магнитного поля равна n₁, ротора - n₂. В фазе обмотки ротора при пуске возникает пусковой ток I_2n;ток в роторе при нормальной работе равен I₂. Используя данные, приведенные в табл. 19, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить энергетическую диаграмму асинхронного двигателя и пояснить ее особенности. Какую мощность называют электромагнитной?

Указание. См. решение типового примера 6.

Таблица 19

Рис. 13

Задача 14. На рис. 13 приведены рабочие характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя, т. е. графики зависимостей от коэффициента нагрузки k_н=Р₂/Рном ₂ частоты вращения ротора n₂, полезного момента М, коэффициента полезного действия и коэффициента мощности cosφ. Пользуясь характеристиками, определить для
заданного в табл. 20 значения коэффициента нагрузки k_н следующие величины:

1) полезный момент М, развиваемый двигателем на валу; 2) частоту вращения ротора n₂; 3) коэффициент полезного действия ; 4) коэффициент мощности cosφ. Вычислить при заданной нагрузке: 1) полезную мощность (на валу) Р₂; 2) потребляемые из сети мощность Р₁ и ток I₁; 3) суммарные потери в двигателе Р; 4) скольжение s.

Определить номинальную мощность Р_ном2, т. е. полезную мощность
при k_н= 1,0, номинальное скольжение s_ном.

Почему при определении к.п.д. асинхронного двигателя не учитывают потери в стали ротора? Можно ли пренебречь этими потерями, если двигатель работает в режиме частых пусков?

Указания. 1. Полезную мощность при заданной нагрузке можно определить из формулы вращающего момента, зная значение момента М и частоту вращения ротора n₂. Таким же образом вычисляют номинальную мощность, по значению М и n₂ берут при k_н= 1,0. 2. Потребляемую мощность P₁ вычисляют из формулы для к.п.д. двигателя. 3. Для определения номинального скольжения из рабочих характеристик находят частоту вращения ротора n₂ при k_н= 1,0.

Таблица 20

Задача 15. Для трехфазного асинхронного электродвигателя в табл. 21следующие величин при номинальной нагрузке: суммарные потери мощности в двигателе Р; коэффициент полезного действия _ном; синхронная частота вращения поля n₁ и частота тока в роторе f_2s. Частота тока в сети равна f₁=50 Гц.

Определить: 1) потребляемую P₁ и номинальную полезную Р_ном2 мощности;

2) скольжение s_ном; 3) частоту вращения ротора n_ном2. 4) число пар полюсов двигателя р; 5) полезный вращающий момент M_ном. Пользуясь табл. 4, указать тип двигателя и расшифровать его условное обозначение.

Как изменяются в роторе асинхронного двигателя частота тока f_2s, индуктивное сопротивление x_2s, э.д.с. E_2s и ток I₂ при увеличении нагрузки на валу? Приведите соответствующие формулы, пояснения и т. д.

Указания: I. Номинальную полезную мощность находят из формулы
для к.п.д.: _ном= Рном₂ /( Рном₂ + Р ). 2, Потребляемая мощность P₁= Рном₂ + Р.