Практическое занятие № 10,11 Построение естественной и искусственной механических характеристик асинхронного двигателя с фазовым ротором

10.1 Цель работы: занятия направлены на формирование компетенций

ОПК-2 «Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности»» в части знания общих свойств и механику электропривода (З-1.1), устройства и характеристик машин судового электропривода (З-1.2),  режимов пуска, торможения и регулирования оборотов электродвигателей в составе судового электропривода (З-1.3), умения производить расчет и построение механических и электромеханических характеристик электродвигателей (У-1.1), определять параметры электродвигателя и производить его выбор (У-1.2), владения методами теоретического и экспериментального исследования электроприводов (В-1.1).

Результаты обучения по дисциплине должны обеспечить достижение обучающимися требуемой компетентности в сфере: Способен использовать основные законы и положения естественно-научных и инженерных дисциплин в профессиональной деятельности

Задачи работы:

Научиться производить построение естественной и искусственной механических характеристик асинхронного двигателя с фазовым ротором

Методические материалы:

1. Авдеев Б.А. Судовые электроприводы: курс лекций для курсантов специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» оч. и заоч. формы обучения. Ч.1. Теория электропривода / сост.: Авдеев Б.А.; Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования «Керч. гос. мор. технолог. ун-т», Каф. «Электрооборудование судов и автоматизация производства». — Керчь, 2016. — 108 с

Пример решения

Для асинхронного двигателя с фазным ротором построить естественную и искусственную механические характеристики. Р_н = 60 кВт, n_н = 577 об/мин, U_н =380В, э.д.с. ротора Е_2к = 253 В, сопротивление фазы статора R₁ = 0,055 Ом, фазы ротора R₂ = 0,0332 Ом, индуктивное сопротивление статора Х₁ = 0,16 Ом, ротора Х₂ = 0,0704 Ом, добавочное сопротивление вводимое в каждую фазу ротора на искусственной характеристике R₂ =0,3 Ом.

Решение:

 Построение характеристики ведется по формуле Клосса

М_дв =     

(α · S_кр=ε)

на естественной характеристике   

R₂’ = R₂ ? k² = 0,0332?1,42² = 0,067 Ом

Коэффициент трансформации

k =

На искусственной характеристике

R_2д’ = (R₂ + R_д ) ? k² = 0,333?1,42² = 0,67 Ом

Критическое скольжение на естественной характеристике

S_кр.е = = 0,21

Х₂′ = Х₂ ? k² = 0,0704?1,42² = 0,14 Ом

Критическое скольжение двигателя на искусственной характеристике

S_кр.и = = 2,1

Критический момент двигателя

М_кр. = = 3850 Нм,

где = =62,8

Задаваясь различными значениями скольжения S, находят момент двигателя М_дв по формуле Клосса и обороты n = n₀ (1 - S).

Рисунок 10.1 – Механическая и электромеханическая характеристики АД с фазным ротором

Задание для контрольной работы

Для асинхронного двигателя с фазным ротором построить естественную и искусственную механические характеристики. Рн = 60 кВт, nн = 577 об/мин, Uн=380В, э.д.с. ротора Е2к = 253 В, сопротивление фазы статора R1 = 0,055 Ом, фазы ротора R2 = 0,0332 Ом, индуктивное сопротивление статора Х1 = 0,16 Ом, ротора Х2 = 0,0704 Ом, добавочное сопротивление вводимое в каждую фазу ротора на искусственной характеристике R2=0,3 Ом.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие потери возникают при работе двигателя?

2. Как определяется К.П.Д.?

3. От чего зависит коэффициент мощности асинхронного двигателя и как его определить?

4. Какой вид имеют рабочие характеристики асинхронного двигателя?

5. Чем объяснить бросок пускового тока?

6. Какой вид имеют рабочие характеристики асинхронного двигателя?

7. Как рассчитать механическую характеристику по паспортным данным?

8. Как ведет себя двигатель при обрыве фазы?

9. Какими достоинствами обладает асинхронный к.з. двигатель?

10. Каковы недостатки асинхронных двигателей?

Рекомендуемая литература: [2], [3], [4].