Методические указания по выполнению задания

 

Воспользуемся графоаналитическим методом расчета (метод отрезков [1. С. 57–61].

Частота вращения холостого хода вала электродвигателя:

, .

Номинальная частота вращения вала электродвигателя:

 

Допустимый пусковой ток: I₁ = I_доп = (2…2,5)I_н [А],

 

Ток переключения: I₂ = (1,1…1,2)I_н [А],

 

Порядок построения пусковой диаграммы, рис. 4:

Сначала строится естественная характеристика 1 двигателя и проводится вертикальная линия, соответствующая абсциссе I₁ = I_доп. Через точки с координатами (0; ω₀) и (0; I₁) проводится искусственная характеристика 3, соответствующая включению в цепь якоря всех ступеней пускового резистора R_дN.

Затем строится вертикальная линия соответствующая току I₂.

Рис. 4

Через точку “ z ” пересечения этой линии с характеристикой 3 проводится горизонтальная линия до пересечения в точке “ w ” с вертикалью, имеющей абсциссу I₁. Через точки (0; ω₀) и “ w ” проводится искусственная характеристика 2, а через точку “ y ” - еще одна горизонталь до пересечения в точке “ x ” с естественной характеристикой 1. Для точного попадания точек w, x, y, z, …. на вертикали с абсциссами I₁, и I₂ производится подбор значения тока I₂.

По пусковой диаграмме (рис. 4) определяем число ступеней добавочного резистора m и приводим схему включения пускового резистора (рис. 3).

Определяем масштаб сопротивления резисторов: .

Сопротивление отдельных ступеней резистора:

  

Общее сопротивление резистора:

 

 

Задача №3.   Построение характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором

Для металлургических и краново-металлургических механизмов, используется ЭП, в котором асинхронный двигатель имеет фазный ротор (380/220 В, 50 Гц). Рассчитать и построить естественную электромеханическую и механическую характеристики двигательного режима. Технические данные для расчета приведены в табл.3.

 

Таблица 3.

Шифр	Тип двигателя	Pн, кВт	nн, об/мин	lм	I1н, А	R1, Ом	χ1, Ом	R2, Ом	χ2, Ом	k
ПВ = 15%
01	МТН111 – 6	3,5	870	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,54
02	МТН112 – 6	5,3	885	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	3,1
03	МТН211 – 6	8,2	900	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	2,18
04	МТН311 – 6	13	925	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	4,2
05	МТН312 – 6	17,5	945	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	2,66
06	МТН311 – 8	9	675	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,07
07	МТН312 – 8	13	690	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,54
08	МТН411 – 6	27	950	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,37
09	МТН412 – 6	36	955	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	1,96
10	МТН411 – 8	18	695	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	2,96
ПВ = 25%
11	МТН111 – 6	3,5	870	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,54
12	МТН112 – 6	5,3	885	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	3,1
13	МТН211 – 6	8,2	900	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	2,18
14	МТН311 – 6	13	925	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	4,2
15	МТН312 – 6	17,5	945	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	2,66

Продолжение таблицы 3.

Шифр	Тип двигателя	Pн, кВт	nн, об/мин	lм	I1н, А	R1, Ом	χ1, Ом	R2, Ом	χ2, Ом	k
16	МТН311 – 8	9	675	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,07
17	МТН312 – 8	13	690	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,54
18	МТН411 – 6	27	950	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,37
19	МТН412 – 6	36	955	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	1,96
20	МТН411 – 8	18	695	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	2,96
ПВ = 40%
21	МТН111 – 6	3,5	870	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,54
22	МТН112 – 6	5,3	885	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	3,1
23	МТН211 – 6	8,2	900	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	2,18
24	МТН311 – 6	13	925	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	4,2
25	МТН312 – 6	17,5	945	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	2,66
26	МТН311 – 8	9	675	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,07
27	МТН312 – 8	13	690	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,54
28	МТН411 – 6	27	950	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,37
29	МТН412 – 6	36	955	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	1,96
30	МТН411 – 8	18	695	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	2,96
ПВ = 60%
31	МТН111 – 6	3,5	870	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,54
32	МТН112 – 6	5,3	885	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	3,1
33	МТН211 – 6	8,2	900	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	2,18
34	МТН311 – 6	13	925	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	4,2
35	МТН312 – 6	17,5	945	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	2,66
36	МТН311 – 8	9	675	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,07
37	МТН312 – 8	13	690	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,54
38	МТН411 – 6	27	950	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,37
39	МТН412 – 6	36	955	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	1,96
40	МТН411 – 8	18	695	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	2,96
ПВ =15 %
41	МТН111 – 6	3,5	800	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,45
42	МТН112 – 6	5,3	850	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	4,1
43	МТН211 – 6	8,2	875	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	3,15
44	МТН311 – 6	13	875	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	3,85
45	МТН312 – 6	17,5	845	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	3,15
46	МТН311 – 8	9	775	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,25
47	МТН312 – 8	13	700	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,50
48	МТН411 – 6	27	800	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,50
49	МТН412 – 6	36	900	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	2,15
50	МТН411 – 8	18	775	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	3,05

Продолжение таблицы 3.

Шифр	Тип двигателя	Pн, кВт	nн, об/мин	lм	I1н, А	R1, Ом	χ1, Ом	R2, Ом	χ2, Ом	k
ПВ = 25%
51	МТН111 – 6	3,5	800	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,45
52	МТН112 – 6	5,3	850	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	4,1
53	МТН211 – 6	8,2	875	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	3,15
54	МТН311 – 6	13	875	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	3,85
55	МТН312 – 6	17,5	845	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	3,15
56	МТН311 – 8	9	775	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,25
57	МТН312 – 8	13	700	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,50
58	МТН411 – 6	27	800	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,50
59	МТН412 – 6	36	900	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	2,15
60	МТН411 – 8	18	775	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	3,05
ПВ = 40 %
61	МТН111 – 6	3,5	800	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,45
62	МТН112 – 6	5,3	850	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	4,1
63	МТН211 – 6	8,2	875	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	3,15
64	МТН311 – 6	13	875	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	3,85
65	МТН312 – 6	17,5	845	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	3,15
66	МТН311 – 8	9	775	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,25
67	МТН312 – 8	13	700	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,50
68	МТН411 – 6	27	800	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,50
69	МТН412 – 6	36	900	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	2,15
70	МТН411 – 8	18	775	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	3,05
ПВ = 60 %
71	МТН111 – 6	3,5	800	1,2	11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	4,45
72	МТН112 – 6	5,3	850	2,0	15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	4,1
73	МТН211 – 6	8,2	875	2,0	24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	3,15
74	МТН311 – 6	13	875	2,5	35	0,51	0,645	0,124	0,241	3,85
75	МТН312 – 6	17,5	845	2,4	43	0,337	0,431	0,125	0,254	3,15
76	МТН311 – 8	9	775	2,0	26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,25
77	МТН312 – 8	13	700	2,5	34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	4,50
78	МТН411 – 6	27	800	3,0	65	0,219	0,271	0,08	0,233	2,50
79	МТН412 – 6	36	900	3,1	87	0,133	0,197	0,059	0,173	2,15
80	МТН411 – 8	18	775	2,5	48	0,352	0,507	0,125	0,245	3,05

 

Окончание таблицы 3.

Шифр	Тип двигателя	Pн, кВт		nн, об/мин		lм		I1н, А		R1, Ом	χ1, Ом	R2, Ом	χ2, Ом	k
ПВ = 15 %
81	МТН111 – 6		3,5		785		1,2		11,6	2,62	1,7	0,671	0,565	3,95
82	МТН112 – 6		5,3		750		2,0		15,3	1,61	1,14	0,603	0,625	3,75
83	МТН211 – 6		8,2		925		2,0		24,6	0,835	0,88	0,466	0,666	2,95
84	МТН311 – 6		13		915		2,5		35	0,51	0,645	0,124	0,241	3,75
85	МТН312 – 6		17,5		875		2,4		43	0,337	0,431	0,125	0,254	2,75
86	МТН311 – 8		9		750		2,0		26,1	0,98	0,843	0,498	0,643	2,15
87	МТН312 – 8		13		675		2,5		34,7	0,534	0,529	0,13	0,182	3,85
88	МТН411 – 6		27		815		3,0		65	0,219	0,271	0,08	0,233	3,15
89	МТН412 – 6		36		925		3,1		87	0,133	0,197	0,059	0,173	2,50
90	МТН411 – 8		18		815		2,5		48	0,352	0,507	0,125	0,245	3,75
ПВ = 25 %
91	МТН111 – 6	3,5		785		1,2		11,6		2,62	1,7	0,671	0,565	3,95
92	МТН112 – 6	5,3		750		2,0		15,3		1,61	1,14	0,603	0,625	3,75
93	МТН211 – 6	8,2		925		2,0		24,6		0,835	0,88	0,466	0,666	2,95
94	МТН311 – 6	13		915		2,5		35		0,51	0,645	0,124	0,241	3,75
95	МТН312 – 6	17,5		875		2,4		43		0,337	0,431	0,125	0,254	2,75
96	МТН311 – 8	9		750		2,0		26,1		0,98	0,843	0,498	0,643	2,15
97	МТН312 – 8	13		675		2,5		34,7		0,534	0,529	0,13	0,182	3,85
98	МТН411 – 6	27		815		3,0		65		0,219	0,271	0,08	0,233	3,15
99	МТН412 – 6	36		925		3,1		87		0,133	0,197	0,059	0,173	2,50
00	МТН411 – 8	18		815		2,5		48		0,352	0,507	0,125	0,245	3,75

 

Здесь:   Р_н - номинальная мощность двигателя;

n_н - номинальная частота вращения вала электродвигателя;

λ_м = М_мах /М_н – перегрузочная способность двигателя;

I_1н - номинальный ток статора;

R₁- активное фазное сопротивление обмотки статора;

χ₁ - индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора;

R₂ - активное фазное сопротивление обмотки ротора;

χ₂ - индуктивное сопротивление обмотки ротора;

k - коэффициент трансформации напряжения.