Учебно-методический комплекс информационные ресурсы дисциплины методические указания к лабораторно-практическим работам санкт-Петербург

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание Uту Iту Кл Р2Н – номинальная мощность, развиваемая двигателем на валу (РН), кВт kI – кратность пускового тока АД на естественной характеристике по отношению к номинальному току. Технические данные трехфазных асинхронных двигателей 3. Порядок выполнения расчетов и расчетные формулы (см также [1] ч.4, с.с. 5-64) Таблица 2. Стандартные соотношения между p и n1 (для f1 3.2. Для определения числа пар полюсов p 3.4. Активную мощность Р Номинальный линейный ток якоря АД I 3.6. Пусковой ток 3.7. Для расчета механических характеристик М 3.8. Для описания конструкции и назначения

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Реклама» Санкт-Петербург, 284.63kb.
• Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов очного и заочного, 620.25kb.
• Методика обучения изобразительной деятельности детей с проблемами в развитии Учебно-методический, 1422.44kb.
• Практикум (ч Деревообработка) Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени, 1777.11kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине " мировые информационные ресурсы " для специальности, 184.11kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине " мировые информационные ресурсы " для специальности, 187.55kb.
• Учебно-методический комплекс по специальности: 030602. 65 Связи с общественностью Санкт-Петербург, 228.89kb.
• Учебно-методический комплекс по специальности: 030602. 65 Связи с общественностью Санкт-Петербург, 199.1kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине психология искусства по направлению 521000, 624.8kb.
• Учебно-методический комплекс по специальности: 030602. 65 Связи с общественностью Санкт-Петербург, 214.6kb.

Uту

Iту

Кл

ЗУ

Н

ТУ

Рис.2.1. Схема лабораторной установки


2.4. На основании обозначения типа асинхронного двигателя дайте краткую характеристику его конструкции и назначения.

Во всех вариантах считать, что все двигатели, представленные в Табл.2.2, рассчитаны на номинальное напряжение 380 В при включении трехфазных обмоток якоря (статора) звездой и на номинальное напряжение 220 В при включении их треугольником.


Таблица 2.1-1. Исходные номинальные данные

Тип АД	Р2н, кВт	nн , об/мин	н,%	Cos н	kмкр	kмп	kI

где:

Р_2Н – номинальная мощность, развиваемая двигателем на валу (Р_Н), кВт;

n_Н – номинальная частота вращения вала двигателя (об/мин);

_Н – КПД двигателя в номинальном режиме, %;

Cos  - коэффициент мощности со стороны сети (цепи обмотки статора);

k_Мкр – кратность максимального (критического) момента АД на естественной характеристике по отношению к номинальному моменту;

k_мп – кратность пускового момента АД на естественной характеристике по отношению к номинальному моменту;

k_I – кратность пускового тока АД на естественной характеристике по отношению к номинальному току.

Таблица 2.1-2. Расчетные данные

p	n1, об/мин	sн	Р 1н, кВт	IН, А	IП, А

где:

p - число пар полюсов обмотки двигателя;

n₁ - частота вращения магнитного поля в рабочем зазоре;

s_н - скольжение при номинальной нагрузке;

Р₁ - активная мощность, потребляемая двигателем из электросети в номинальном режиме.

I_Н и I_П - номинальный и пусковой токи статора.


Таблица 2.2. Технические данные трехфазных асинхронных двигателей

№ вар.	Тип двигателя	Рн, кВт	nн , об/мин	н,%	Cos н	kмкр	kмп	kI
1	4А80А4УЗ	1,1	1420	75,0	0,81	2,2	2,0	5,0
2	4А80В4УЗ	1,5	1415	77,0	0,83	2,2	2,0	5,0
3	4А90L4УЗ	2,2	1425	80,0	0,83	2,4	2,1	6,0
4	4А100S4УЗ	3,0	1435	82,0	0,83	2,4	2,0	6,0
5	4А00L4УЗ	4,0	1430	84,0	0,84	2,4	2,0	6,0
6	4А112М4УЗ	5,5	1445	85,5	0,85	2,2	2,0	7,0
7	4А132S4УЗ	7,5	1455	87,5	0,86	3,0	2,2	7,5
8	4А132М4УЗ	11,0	1460	87,5	0,87	3,0	2,2	7,5
9	4А160S4УЗ	15,0	1465	88,5	0,88	2,3	1,4	7,0
10	4А160М4УЗ	18,5	1465	89,5	0,88	2,3	1,4	7,0
11	4А180S4УЗ	22,0	1470	90,0	0,90	2,3	1,4	6,5
12	4А180М4УЗ	30,0	1470	91,0	0,90	2,3	1,4	6,5
13	4А200М4УЗ	37,0	1475	91,0	0,90	2,5	1,4	7,0
14	4А200L4УЗ	45,0	1475	92,0	0,90	2,5	1,4	7,0
15	4А225М4УЗ	55,0	1480	92,5	0,90	2,5	1,3	7,0
16	4А250S4УЗ	75,0	1480	93,0	0,90	2,3	1,2	7,0
17	4А250М4УЗ	90,0	1480	93,0	0,91	2,3	1,2	7,0
18	4А80В6УЗ	110	920	74,0	0,74	2,2	2,0	4,0

3. Порядок выполнения расчетов и расчетные формулы (см также [1] ч.4, с.с. 5-64)

3.1. Угловая скорость вращения магнитного поля ₁ (синхронная скорость, рад/с) будет равна циклической частоте _о напряжения сети, деленной на число пар полюсов обмотки якоря (статора):

₁ = _о/р =2 f₁/р (1)

На практике вместо угловой скорости используют понятие частоты вращения n (об/мин), которая измеряется количеством оборотов в минуту. В этом случае выражение (1) примет следующий вид:

n₁ = 60₁/2 = 60f₁ / p (2)

На основании соотношения (2) можно составить следующую таблицу фиксированных значений частот вращения магнитного поля n₁ создаваемого симметричной трехфазной статорной обмоткой, подключенной к симметричной трехфазной системе напряжений стандартной частоты 50 Гц в зависимости от количества пар полюсов p, на которое выполнена обмотка:


Таблица 2. Стандартные соотношения между p и n₁ (для f₁ – 50 Гц)

p	1	2	3	4	5	6
n1 (об/мин)	3000	1500	1000	750	600	500

Так как номинальная частота вращения n_Н АД общепромышленного исполнения отличается от синхронной частоты вращения всего на несколько процентов, то в качестве синхронной частоты вращения нужно принять стандартное значение (из таблицы 2), ближайшее по значению к номинальной частоте вращения.

3.2. Для определения числа пар полюсов p обмотки якоря необходимо обратиться непосредственно к таблице 2 или воспользоваться соотношением (2).

3.3. Скольжением s, соответствующим частоте вращения поля n₁ и частоте вращения ротора n₂ называется величина, определяемая следующим соотношением:

s = (n₁– n₂)/ n₁ (3)


Величину скольжения для номинального режима можно определить непосредственно по соотношению (3).

3.4. Активную мощность Р₁, потребляемую двигателем из сети в номинальном режиме найдем по номинальной мощности и коэффициенту полезного действия:

Р₁ = Р_н/_н (4)


В формуле (4) КПД _н необходимо подставлять не в %, а в долях от единицы (то есть, например, не 85, а 0,85).

5. Номинальный линейный ток якоря АД I_1нл можно определить на основании формулы мощности для трехфазной системы токов.
   

При соединении обмоток якоря звездой(линейное напряжение 380 В):

Р₁ = 3U_1ф I_1фCos  = (U_1л 3/  I_1л Cos = U_1л I_1л Cos 


откуда

I_1лн = Р_1н / (U_1лн Cos ) (5)


При соединении обмоток якоря треугольником (линейное напряжение 220 В):


Р₁ = 3U_1ф I_1ф Cos  = U_1л (I_1л 3/  Cos  = U_1л I_1л Cos 

откуда также получается соотношение (4):

I_1лн = Р_1н / (U_1лн Cos )


3.6. Пусковой ток найдем по заданному в таблице 2 коэффициенту кратности пускового тока (по отношению к номинальному току):

I_1Пуск = k_II_1н (6)


3.7. Для расчета механических характеристик М_ЭМ = f(s) асинхронных двигателей средней и большой мощности допустимо применение упрощенной формулы Клосса:

М М _{кр}2[(s^s_кр)(s _кр^s)_ (7)_

или:

М 2 М _кр[(s^s_кр)(s _кр^s)_ (8)


Записав уравнение (7) для номинального режима (естественной характеристики) и решив его относительно s_кр получим уравнение:


s_кр = s_н[k_м + k_м² – 1] (9)

где: k_м = М _кр М _н , позволяющее, после подстановки значения s_кр в (8), по каталожным данным АД построить его механическую характеристику, задаваясь произвольными значениями скольжения s и получая по формуле (8) соответствующие значения электромагнитного момента М.

Максимальный (критический) каталожный момент определяется по значению его кратности (по отношению к номинальному моменту) заданному в таблице.

Точку номинального режима (для контроля) можно получить также исходя из номинальных данных АД используя формулу для определения величины мощности на валу двигателя :

Р₂=~ М₂₂2n₂ М₂ /60 (10)


Откуда для номинального режима (М ₂ = М _н ; Р₂ = Р_н; n₂ = n_н):


М_н = 9,55 Р_н / n_н (11)


Примечание: в приведенных выше формулах необходимо перевести мощность из киловатт в ватты.


3.8. Для описания конструкции и назначения машины по её буквенно-цифровому обозначению необходимо изучить [1], ч.1, с.с. 48-57; ч.4, с.с.137-145.