Указания к решению задачи 3

Эта задача относится к теме «Электрические машины переменного тока». Для решения задачи 6 необходимо знать устройство, принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу.

Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного потока при частоте 50 Гц: 3000,1500,1000,750,600 об/мин и т.д. При частоте вращения ротора,например, n₂=960 об/мин из ряда синхронных частот выбираем ближайшую к ней частоту вращения поля n₁=1000 об/мин.Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двигателя:

S= (n₁- n₂)/ n₁=(1000-960)/1000=0,04.

 По типу двигателя можно легко определить число пар полюсов и синхронную частоту n₁ по формуле n₁=60ƒ₁/р,

Где ƒ₁ -частота тока в сети,

  р -число пар полюсов.

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии АИ (Асинхронные Интерэлектро) мощностью от 0,025 до 400 кВт.

Пример 3. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа АИР 132М4У3 имеет номинальные характеристики: мощность Р_НОМ=11кВт, напряжение U_НОМ=380 В, частоту вращения ротора n₂=1450об/мин, КПД η_НОМ=0,875, коэффициент мощности cos φ_НОМ=0,87, кратность пускового тока I_П/ I_НОМ=7,5, перегрузочная способность М_MAX/М_НОМ=2,2, кратность пускового момента М_П/М_НОМ=2,0.

Определить:1)потребляемую мощность, 2)номинальный, пусковой и максимальный моменты, 3)пусковой ток и номинальное скольжение.

Решение. 1. Потребляемая двигателем мощность

Р₁=Р₂/ η_НОМ=11/0,875=12,6 кВт.

Номинальный момент, развиваемый двигателем

М_НОМ=9,55*Р_НОМ/ n₂=9,55*11000/1450=72,4 Нм.

Максимальный и пусковой моменты

М_МАХ=2,2М_НОМ=2,2*72,4=159,3 Нм,

М_П=2,0М_НОМ=2,0*72,4=144,8 Нм.

Номинальный и пусковой токи

I_НОМ=Р_НОМ/(√3 U_НОМ* η_НОМ* cos φ_НОМ)=11000/(1,73*380*0,875*0,87)=22 А,

I_П= 7,5 I_НОМ=7,5*22=165 А.

Номинальное скольжение

s_НОМ= (n₁- n₂)/ n₁=(1500-14550)/1500=0,033=3,3%

6.Условное обозначение двигателя расшифровывается так:

АИ-серия, Р - вариант увязки мощности с установочными размерами, корпус полностью чугунный, 132-высота оси вращения в мм, М-длина корпуса по установочным размерам (S-короткая, М -промежуточная, L-длинная),4-число полюсов, У-климатическое исполнение(для умеренного климата),3-категория размещения(1-для работы на открытом воздухе,2-под навесами,3-для закрытых неотапливаемых помещений).

Контрольная работа

Задача 1. Цепь постоянного тока со смешанным соединением состоит из четырех резисторов. В зависимости от варианта заданы: схема цепи (по номеру рисунка), величины сопротивлений резисторов R₁, R₂, R₃, R₄, напряжение U, ток I или мощность Р всей цепи.

Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи, 2) токи, проходящие через каждый резистор, I₁, I₂, I₃, I₄, 3) напряжения на каждом резисторе U₁, U₂, U₃, U₄.

Данные для своего варианта взять из таблицы 3. 

Таблица 3                                                                         

№ вар.	№ рис.	R1,  Ом	R2,  Ом	R3,  Ом	R4,  Ом	U,I, Р	№ вар.	№ рис.	R1,  Ом	R2,  Ом	R3,  Ом	R4,  Ом	U,I, Р
1	12	3	4	2	3	20 В	16	17	2	3	1	3	25 А
2	13	15	10	4	15	5 А	17	18	12	4	4	2	200Вт
3	14	12	2	4	4	50 Вт	18	19	40	20	25	5	40 В
4	15	6	30	6	20	100 В	19	20	3	10	30	20	3 А
5	16	20	40	30	5	2 А	20	21	10	2	40	10	80 Вт
6	17	10	15	35	15	48 Вт	21	12	15	7	3	4	10 А
7	18	30	20	4	2	40 В	22	13	20	5	6	15	150Вт
8	19	50	40	60	12	3 А	23	14	10	4	8	15	160 В
9	20	10	11	90	10	120Вт	24	15	6	15	10	12	15 А
10	21	4	2	20	5	40 В	25	16	40	50	72	10	200Вт
11	12	15	20	40	3	100Вт	26	17	10	20	30	15	36 В
12	13	10	90	6	60	120 В	27	18	72	90	2	8	8 А
13	14	20	10	2	5	20 А	28	19	10	5	2	8	150Вт
14	15	7	60	15	4	90 Вт	29	20	2	3	30	6	90 В
15	16	25	15	10	12	120 В	30	21	5	10	72	90	2 А

 

 

 

 

Задача 2. Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, конденсаторы), включенные последовательно. Схема цепи приведена на рисунках 22-26. Номер рисунка и значения всех сопротивлений, а также один дополнительный параметр заданы в таблице 4. Определить следующие параметры, относящиеся к данной цепи, если они не заданы в таблице: 1) полное сопротивление цепи Z, 2) напряжение U, 3) ток I, 4) угол сдвига фаз (по величине и знаку), 5) активную Р, реактивную Q, полную S мощности цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение.

Указание. См. решение типового примера 2.

Таблица 4     

№ вар.	№ рис.	R1, Ом	R2, Ом	xL1, Ом	xL2, Ом	xC1, Ом	xC2, Ом	Доп. параметр
1	22	2	4	12	-	4	-	Р=1000 Вт
2	23	8	4	8	12	4	-	U=80 В
3	24	4	20	8	-	-	40	S=160 ВА
4	25	12	-	-	-	8	8	U=100 В
5	26	20	12	30	-	24	30	I=1 А
6	22	6	2	4	-	10	-	I=4 А
7	23	2	1	8	4	8	-	Р1=8 Вт
8	24	2	6	10	-	-	4	Р=128 Вт
9	25	16	-	-	-	6	6	Р=256 Вт
10	26	1	2	10	-	2	4	Р=12 Вт
11	22	1	2	6	-	2	-	U=50 В
12	23	3	1	4	2	3	-	I=2 А
13	24	2	10	24	-	-	8	Q=256 вар
14	25	24	-	-	-	20	12	I=2 А
15	26	1	3	10	-	2	5	U=40 В
16	22	10	14	50	-	18	-	S=1000 ВА
17	23	4	2	6	6	4	-	Р=96 Вт
18	24	1	2	6	-	-	10	UR2=20 В
19	25	4	-	-	-	1	2	Q= -75 вар
20	26	2	6	2	-	5	3	S=40 ВА
21	22	4	8	14	-	30	-	U=60 В
22	23	10	6	10	6	4	-	Q=108 вар
23	24	2	4	12	-	-	4	I=5 А
24	25	6	-	-	-	3	5	UC1=24 В
25	26	2	10	30	-	8	6	Q=64 вар
26	22	2	2	5	-	8	-	Q= -300 вар
27	23	1	2	6	4	6	-	UC1=12 В
28	24	1	3	5	-	-	8	UC2=16 В
29	25	3	-	-	-	2	2	S=125 ВА
30	26	6	10	5	-	9	8	QC2= -200 вар

Задача 3. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие номинальные характеристики: мощность Р_НОМ, скольжение s_НОМ, КПД η_НОМ, коэффициент мощности cosφ_НОМ, кратность пускового тока I_П/ I_НОМ, перегрузочная способность М_MAX/М_НОМ, кратность пускового момента М_П/М_НОМ. Номинальное напряжение двигателя U_НОМ=380В. Частота тока в сети ƒ₁=50 Гц.