Содержание работы.
Параметры трёхфазного асинхронного двигателя.
| U1ф, В | 2р | Sн, % | рмех, Вт | Сопротивление Т – образной схемы замещения двигателя, Ом | Сопротивление двигателя при пуске (S=1), Ом | ||||||
| r1 | x1 | r2| | x2| | rо | хо | Rкп | Хкп | ||||
| 380 | 6 | 2,2 | 575 | 0,1 | 1,39 | 0,07 | 0,45 | 1,1 | 12 | 0,22 | 0,71 |
Определение параметров Г – образной схемы замещения
Определим полное сопротивление намагничивающего контура Г – образной схемы замещения:
Где: хо, x1, r2|, x2|, rо, r1 – сопротивления Т – образной схемы замещения асинхронного двигателя
Определим коэффициент, учитывающий влияние сопротивления обмотки статора на магнитный поток при «идеальном холостом ходе» двигателя, для уточнённой Г – образной схемы замещения:
Определим активные сопротивления главной ветви схемы замещения:
Ом
Ом
Ом
Определим индуктивные сопротивления главной ветви схемы замещения:
Ом
Ом
Ом
Начертим Г – образную схему замещения асинхронного двигателя и обозначим сопротивления:
Рабочие и пусковые характеристики.
Определим ток намагничивающего контура:
Где: U1ф – номинальное фазное напряжение
А
Где: Zoo, rо, r1, хо, x1 – сопротивления схемы замещения, Ом
о.е.
о.е.
Определим потери мощности в обмотке статора при «идеальном» холостом ходе:
кВт
Определим потери мощности в стали:
Определим критическое скольжение:
о.е.
Рабочие и пусковые характеристики рассчитываем для значений скольжений S равных 0; 0,5Sн; Sн; 1,25Sн; Sкр; 1. Расчёт первой точки выполним для S = Sн
Определим рабочие и пусковые характеристики при изменении S от 0 до Sкр.
Находим полное сопротивление главной ветви схемы замещения:
Где: Х1, Х2, R1, R2 – сопротивления главной цепи, Ом
При S = 0
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
Ом
При S = Sн = 0,023 о.е.
Ом
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
При S = Sкр = 0,139 о.е.
Ом
При S = 1
Где: Rкп, Хкп – сопротивления двигателя при пуске с учётом вытеснения тока в стержнях обмотки ротора и насыщения зубцов сердечников статора и ротора машины, Ом.
Ом
Определим ток нагрузки при изменении S от 0 до Sкр.:
При S = 0
; 
; 
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
А
о.е.
о.е.
При S = Sн = 0,023 о.е.
А
о.е.
о.е.
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
А
о.е.
о.е.
При S = Sкр = 0,139 о.е.
А
о.е.
о.
При S = 1
А
о.е.
о.е.
Определим активную составляющую тока статора:
Где: рмех – механические потери мощности
При S = 0
А
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
А
При S = Sн = 0,023 о.е.
А
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
А
При S = Sкр = 0,139 о.е.
При S = 1
А
Определим реактивную составляющую тока статора:
При S = 0
А
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
А
При S = Sн = 0,023 о.е.
А
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
А
При S = Sкр = 0,139 о.е.
А
При S = 1
А
Определим полный ток статора:
При S = 0
А
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
А
При S = Sн = 0,023 о.е.
А
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
А
При S = Sкр = 0,139 о.е.
А
При S = 1
А
Определяем потребляемую мощность из сети:
При S = 0
кВт
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
При S = Sн = 0,023 о.е.
кВт
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
кВт
При S = Sкр = 0,139 о.е.
кВт
При S = 1
кВт
Определим потери мощности в обмотках машины, обусловленные током нагрузки:
При S = 0
При S = 0,5Sн = 0,5 · 0,023 = 0,013 о.е.
кВт
При S = Sн = 0,023 о.е.
кВт
При S = 1,25Sн = 1,25 · 0,023 = 0,0288 о.е.
При S = Sкр = 0,139 о.е.
кВт
При S = 1
кВт
Находим добавочные потери мощности:
Где: Р1н – потребляемая мощность при номинальном скольжении Sн; I1н – ток статора при номинальном скольжении Sн.
При S = 0
кВт
vunivere.ru
Текст задачи «По данным режима нагрузки производственного механизма построить нагрузочную диаграмму P = f (t) и выбрать мощность асинхронного двигателя любой серии. Выбранный двигатель проверить по максимальной мощности. Определить параметры Т и Г образной схемы замещения в абсолютных единицах и нанести их на схемы замещения. По паспортным данным построить механическую характеристику и определить перегрузочную способность». Дано t1=1 с; t2=1,5 с; t3=2,5 с; t4=1,5 с; t5=1,5 с; P1=8 кВт; P2=6 кВт; P3=0 кВт; P4=4 кВт; P5=3,5 кВт; n=750 об/мин;
Нагрузочная диаграмма: 
Определяем продолжительность одного цикла работы лвигателя: 
Для неравномерной нагрузки определяем эквивалентную мощность, развиваемую асинхронным двигателем: 
Выбираем двигатель 4A132S6У3 со следующими параметрами: Pном=5,5 кВт; ωном=1000 об/мин; Mп/Mном=2; Mмакс/Mном=2,5; Sкр=0,36; Находим номинальный момент двигателя: 
Максимальный статический момент развиваемый в цикле нагрузки (на участке 1):
Необходимо учесть, что максимальный момент развивается на первом участке нагрузочной диаграммы. Значит, проверять перегрузку необходимо по максимально допустимому пусковому моменту.
Двигатель пригоден для работы по заданному циклу. Определяем критический момент и строим механическую характеристику:
Механическая характеристика асинхронного двигателя M(s): 
Г и Т-образные схемы замещения асинхронного двигателя.
Выписываем параметры схем замещения из справочника, при этом учитывая, что параметры даны уже приведённые. 
Г-образная схема замещения асинхронного двигателя 
Т-образная схема замещения асинхронного двигателя
studfiles.net
Даноt1=1 с;t2=1,5 с;t3=2,5 с;t4=1,5 с;t5=1,5 с;P1=8 кВт;P2=6 кВт;P3=0 кВт;P4=4 кВт;P5=3,5 кВт;n=750 об/мин;
Определяем продолжительность одного цикла работы лвигателя:
Для неравномерной нагрузки определяем эквивалентную мощность, развиваемую асинхронным двигателем: 
Выбираем двигатель 4A132S6У3 со следующими параметрами:Pном=5,5 кВт;ωном=1000 об/мин;Mп/Mном=2;Mмакс/Mном=2,5;Sкр=0,36;
Находим номинальный момент двигателя:
Максимальный статический момент развиваемый в цикле нагрузки (на участке 1):
Необходимо учесть, что максимальный момент развивается на первом участке нагрузочной диаграммы. Значит, проверять перегрузку необходимо по максимально допустимому пусковому моменту.
Двигатель пригоден для работы по заданному циклу.
Определяем критический момент и строим механическую характеристику:
Г и Т-образные схемы замещения асинхронного двигателя.
Выписываем параметры схем замещения из справочника, при этом учитывая, что параметры даны уже приведённые.
Г-образная схема замещения асинхронного двигателя 
Т-образная схема замещения асинхронного двигателя
toe5.ru
Министерство науки и образования РФ.
Новосибирский государственный технический университет
Расчетно-графическая работа по курсу:
Режимы основного оборудования
Факультет: Энергетики
Группа: Эн1-41
Студент: Новиков Р.А.
Преподаватель: Ветров В.И.
Отметка о защите:
Новосибирск 2008 г.
Исходные данные.
Номинальные параметры ДАЗО4-560У-4У1 [стр. 183, табл. 4.5].
Номинальное напряжение: Uном = 6 кВ
Номинальная мощность: Pном = 2000 кВт
Номинальная скорость: nном = 1488 об/мин
Синхронная скорость: nс = 1500 об/мин
Номинальное скольжение: sном = 0.8 %
КПД: 
%
Коэффициент мощности: 
Кратность максимального момента: 
Кратность пускового момента: 
Кратность пускового тока: кп = 7
Номинальный ток: Iном = 227.806 А.
Начнём решение с построения схемы замещения асинхронного двигателя.
Рисунок 1. Схема замещения асинхронного двигателя
Находим значение тока статора на основе векторной диаграммы (номинальный режим):
(1)
Без учета активных потери в стали угол 
, тогда (1) примет вид:
(2)
Реактивная и активная составляющая тока статора:
(3)
(4)
Для выражения 
и 
через кратность максимального момента воспользуемся следующим равенством:
(5)
Определим электромагнитную мощность, передаваемую от статора к ротору:
(6)
Возьмём первую производную от 
по s и приравняем её к нулю, получаем уравнение 
относительно скольжения. Решая это уравнение, находим скольжение, при котором имеет максимальное значение (
).
(7)
В номинальном режиме по (5) с учётом (7) получим:
(8)
По формуле Клосса:
(9)
где
Момент M*ном в номинальном режиме равен единице.
В номинальном режиме:
(10)
(10) решаем относительно 
:
(11)
Уравнение (11) подставляем в (8):
(12)
(13)
(14)
Подставляя (13) и (14) в (3) и (4) получим:
(15)
(16)
Решаем эти уравнения относительно 
и 
:
А (17)
А (18)
В относительных величинах:
(19)
(20)
Определим полное сопротивление схемы замещения асинхронного двигателя при скольжении, равном 1.
Номинальный ток двигателя:
Полное сопротивление определим по кратности пускового тока:
(21)
В относительных величинах:
(22)
Определим приведенное активное сопротивление ротора.
Электромагнитная мощность, передаваемая от статора ротору в номинальном режиме, выражается через номинальную мощность на валу, заданную в каталоге, следующим образом:
(23)
В начальный момент пуска мощность определится по (6) при s=1 и 
=
:
(24)
Пусковой момент определится как соотношение:
(25)
Приблизительно принимаем (без учета тока намагничивания):
, (26)
Тогда приведенное активное сопротивление ротора равно:
(27)
Примем величину механических потерь мощности, равную 
, тогда:
Ом (28)
Определим относительное номинальное значение приведенного активного сопротивления ротора.
Полное номинальное сопротивление и номинальная мощность соответственно равны:
(29)
(30)
Подставив (30) в (28) и разделив на (29), получим относительное номинальное значение приведенного активного сопротивления ротора:
(31)
Определим активное сопротивление ротора:
(32)
определим из (6) с учётом (7):
(33)
Разделив (33) на (23):
(34)
Выразив из (7) 
и подставив в (34), получим:
(35)
Из (35), заменяя 
, выразим активное сопротивление статора:
Ом (36)
Делим (36) на (29) с учетом (30) и (11) получаем активное сопротивление статора, выраженное в относительных номинальных единицах:
=
(37)
Индуктивное сопротивление:
Ом (38)
(39)
Ом
Сведем результаты расчета в таблицы
Таблица 1 – Параметры схемы замещения
|
|
|
|
|
| |
| им.е. | 2.172 Ом | 0.13 Ом | 0.294 Ом | 2.13 Ом | 1.065 Ом |
| о.е. | 0.143 | 0.0082 | 0.0201 | 0.14 | 0.07 |
Таблица 2 – Значения токов
|
|
|
| |
| им.е. | 227.806 А | 62.341 А | 205.648 А |
| о.е. | 1 | 0.274 | 0.903 |
Падение напряжения в о.е. на участках схемы замещения:
Построение векторной и круговой диаграмм:
Оценим погрешность графического метода определения критического скольжения:
Из диаграммы получили: 
Погрешность равна:
%
Список используемой литературы
1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П.
Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и
дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. –
М.:Энергоатомиздат,1989. -608с.
2. Ветров В.И. Режимы основного оборудования электрических станций: Учеб. пособие /НГТУ.-
Новосибирск, 1993.- 123с.
vunivere.ru
