Установки вентилятора местного проветривания системы ПЧ-Д с АИН

 

Для расчета статических характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в случае с преобразователем частоты с инвертором напряжения необходимо знание следующих параметров:

- активное сопротивление обмотки фазы статора;

- приведенное активное сопротивление обмотки фазы ротора;

- индуктивное сопротивление обмотки фазы статора;

- приведенное индуктивное сопротивление обмотки фазы ротора;

- индуктивное сопротивление намагничивающей цепи.

Для расчета принят асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа ВРМ132М2 со следующими паспортными данными:

Р_2н=13 кВт; U_1н=220,380,660В; n_н=2919 об/мин (n₀=3000 об/мин); l=М_кр/М_ном=2,9; р_n = 1; J_дв = 0,135 кг · м²; h_ном = 0,897; cos j_ном = 0,85; Q_ном=15 м³/с; Q_ср=11 м³/с.

1. Номинальный ток фазы статора:

,

где U_1н = 380 В – фазное напряжение статора.

 

2. Линейный номинальный ток статора:

= 25,905 А.

3. Из условия I_пч ≥ I_лн выбираем преобразователь частоты типа FDU 40-03, для которого I_пч= 30 А > I_лн = 25,905 А.P=15кВт. Стоимость 61000 руб.

4.Номинальное скольжение двигателя:

5. Активное сопротивление фазы статора:

6. Угловая скорость магнитного поля статора двигателя:

7. Номинальный и критический моменты двигателя:

где ω_н – номинальная угловая скорость вала двигателя:

 

8. Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

9. Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора:

10. Приведенное активное сопротивление фазы ротора

11. Номинальный приведенный ток ротора:

 

12. Номинальный коэффициент мощности роторной цепи:

Тогда

13. Номинальный ток намагничивающего контура:

 

14. Номинальная ЭДС фазы статора:

15. Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи:

16. Коэффициенты рассеяния статора и ротора:

17.
Общий коэффициент рассеяния:

18. Определение величин “b”, “c”, “d”, “e”:

При этом

19. Определение коэффициентов А(n,b), В(b), С(b), необходимых для расчета электромеханических и механических характеристик.

где b - абсолютное скольжение двигателя;

- относительная частота тока статора;

- номинальная частота питающей сети.

20. Критическое скольжение при n < 1.0:

21. Критическое скольжение при n ³ 1.0. Причем в диапазоне n = 1.4–1.0 эта величина практически не меняется, поэтому используем n = 1.4:

22. Для получения семейства характеристик задаемся относительной частотой n: 1.4; 1.2; 1.0; 0.8; 0.6; 0.4; 0.2. Для этих относительных частот задаемся параметром абсолютного скольжения b от 0 до 1,0, включая величины номинального и критических скольжений. Расчет коэффициентов сводим в табл. 5.1, используя данные, полученные в п. 19.

 

 

Расчет коэффициентов А(n,b), В(b), С(b) Таблица 5.1

β		0,027	0,171	0,2	0,336	0,4	0,6	0,8
B(β)	0,667	0,671	0,839	0,903	1,332	1,61	2,789	4,44	6,562
C(β)	0,000294	0,0011	0,032	0,044	0,124	0,177	0,397	0,707	1,104
A(n=1,4)	1,444	1,523	3,149	3,723	7,518	9,932	20,071	34,14	52,139
A(n=1,2)	1,061	1,124	2,351	2,779	5,603	7,396	14,911	25,324	38,636
A(n=1,0)	0,737	0,786	1,669	1,974	3,972	5,236	10,524	17,837	27,176
A(n=0,8)	0,471	0,508	1,104	1,306	2,623	3,453	6,91	11,679	-
A(n=0,6)	0,265	0,29	0,656	0,777	1,558	2,046	4,07	-	-
A(n=0,4)	0,118	0,133	0,325	0,387	0,775	1,015	-	-	-
A(n=0,2)	0,029	0,036	0,112	0,134	-	-	-	-	-

23. Уравнения электромеханической и механической характеристик для вентиляторного закона частотного регулирования при n < 1.0:

;

.

При n ³ 1.0:

Угловая скорость вала двигателя вычисляется по формуле:

.

Используя данные табл. 5.1, расчет электромеханических и механических характеристик сводим в табл. 5.2.

Графический вид электромеханических и механических характеристик, построенных по данным табл. 5.2, представлен на рис. 5.1 и рис. 5.2.