![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задача №3 ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Выбрать асинхронный двигатель типа: 4А, АИР. По значениям необходимой мощности и скорости лебедки, по паспортным данным электродвигателя рассчитать и построить: 3.1 Естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определить скорость при подъеме груза; 3.2 Естественную электромеханическую характеристику по четырем точкам. Определить величину тока при подъеме груза; 3.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (формула Клосса) и построить график этой характеристики; 3.4 Искусственные механическую и электромеханическую характеристики двигателя при понижении напряжения на 30%. Определить возможность подъема груза, скорость и величину тока; 3.5 Полагают, что выбранный двигатель имеет фазный ротор. Построить искусственную характеристику приведения в цепь ротора добавочного сопротивления в 4 Rрот. Определить скорость подъема. 3.6 Искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты сети. Определить рабочую скорость подъема груза и возможность установившейся работы двигателя; 3.7 Определить скорость опускания груза в режиме сверхсинхронного торможения; 3.8 Рассчитать значения добавочных активных сопротивлений в цепи статора ограничивающий пуск до 2Iном; 3.9 Графическим или графоаналитическим методами рассчитать добавочное сопротивление в цепи ротора двигателя в 3 и более ступени.
Решение: По справочным данным исходя из определенного в задаче №1 значения необходимой мощности произведем выбор асинхронного электродвигателя. Выбираем электродвигатель с к.з. ротором: 4А100S4У3 Рн=3кВт; SH=5, 3%; ή =0, 82; mп=2; mmin=1, 6; mk=2, 2; cosφ =0, 83; iп=6, 5; Uл=380 В. 3.1 Рассчитаем и построим естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определим скорость при подъеме груза. 1 точка (идеальный холостой ход) М=0; 2 точка (номинальный режим) Номинальная частота вращения
где SH - номинальное скольжение двигателя. Номинальный момент
3 точка (критическая) Критический момент
Критическое скольжение
Критическая частота вращения
где SКЕ - критическое скольжение двигателя. 4 точка ( «Минимальная частота вращения»
«Минимальный момент»
5 точка (пусковая) Пусковой момент ω =0 Механическая характеристика построенная по рассчитанным данным изображена на рисунке 3.1. Скорость подъема груза определим по графику (рисунок №3.1)
3.2 Рассчитаем и построим естественную электромеханическую характеристику по четырем точкам. Определим величину тока при подъеме груза 2 точка (номинальный режим)
1 точка (холостой ход)
4 точка (пусковая)
3 точка (критическая)
Частоты вращения для соответствующих режимов найдены в пункте 3.1. Электромеханическая характеристика, построенная по рассчитанным данным, изображена на рисунке №3.2. Скорость подъема груза определим по графику (рисунок №3.2) Из пункта 3.1 3.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (формула Клосса) и построить график этой характеристики: Формула Клосса
Зная из пункта 3.1 значение критического скольжения, рассчитаем значения момента двигателя и частоты вращения при изменении скольжения от 1 до 0. По формуле Клосса рассчитаем моменты двигателя Пример при S=0, 1
При других значения скольжения расчет производится аналогично. Рассчитаем соответствующие частоты вращения Пример при S=0, 1
При других значения скольжения расчет производится аналогично. Полученные результаты заносим в таблицу 2. Таблица 2 – расчет механической характеристики по формуле Клосса.
Механическая характеристика, построенная по рассчитанным данным, изображена на рисунке №3.1. 3.4Рассчитаем и построим искусственные механическую и электромеханическую характеристики двигателя при понижении напряжения на 30%. Определим возможность подъема груза, скорость и величину тока Найдем соотношение моментов и тока при U=0, 7UH:
По полученным соотношениям, используя расчетные данные, полученные в пункте 3.1 и 3.2, произведем расчет искусственных механической и электромеханической характеристик. Полученные результаты расчета заносим в таблицу 3. Таблица 3 – Расчет искусственных механической и электро-механической характеристик.
По данным таблицы 3 строим электромеханическую (рисунок 3.2) и механическую (рисунок 3.1) характеристики. 3.5 Полагая, что выбранный двигатель имеет фазный ротор. Построим искусственную механическую характеристику при введении в цепь ротора добавочного сопротивления равного 4Rрот. Определим скорость подъема. Добавочное сопротивление в цепи ротора не оказывает влияния на
Найдем Skи из формулы
Зная критическое скольжение, найдем скорость двигателя
Для построения механической характеристики, зная значение критического скольжения, аналогично расчетам в пункте 3.3 по формуле Клосса рассчитаем значения моментов двигателя и частоты вращения. Результаты расчета занесем в таблицу 4. Таблица 4 – результаты расчета искусственной механической характе-ристики при введении добавочного сопротивления.
По результатам расчета построим искусственную механическую характеристику (рисунок 3.1). По графику определим скорость подъема:
3.6 Рассчитаем и построим искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты сети. Определим рабочую скорость подъема груза и возможность устойчивой работы двигателя. а) Найдем скорость двигателя, при повышении частоты на 30%
Найдем критический момент двигателя
Рассчитаем значение критического скольжения
По рассчитанным значениям критического момента и критического скольжения по формуле Клосса найдем момент двигателя при изменении S=1÷ 0. Пример при S=0, 1; Остальные моменты рассчитываются аналогично. Результаты заносим в таблицу №5 б) Найдем скорость двигателя при понижении частоты на 30%
найдем критический момент двигателя
Рассчитаем значение критического скольжения По рассчитанным значениям критического момента и критического скольжения по формуле Клосса найдем момент двигателя при изменении S=1÷ 0. Пример при S=0, 1; Остальные моменты рассчитываются аналогично. Результаты заносим в таблицу №5. Таблица 5 – результаты расчета искусственной механической характе-ристики при изменении частоты питающей сети.
По данным таблицы №5 строим график механической характеристики (Рисунок 3.3). По полученным графикам определим скорости подъема груза При повышении частоты - При понижении частоты -
3.7 Определим скорость опускания груза в режиме сверхсинхронного торможения. Сверсинхронное торможение является продолжением естественной характеристики, только в обратную сторону.
Скорость в режиме сверх синхронного торможения будет находиться графически. Из задачи 1 берем момент сопротивление при спуске и откладываем его на графике. Из точки пересечения момента и механической характеристики сверхсинхронного торможения проводим прямую до оси скоростей и получаем скорость двигателя при спуске.
3.8 Рассчитаем значения добавочного активного и реактивного сопротивлений в цепи статора двигателя ограничивающих пусковой ток до 2Iном; Из пункта 3.2 известно Определим кратность ограничения пусковых токов Сопротивление к.з двигателя при пуске
Полное сопротивление цепи при ограничении пусковых токов
Определим значения активного и индуктивного сопротивлений
Определим значения добавочных сопротивлений
По результатам расчета на рисунке №3.5 в масштабе построим треугольники сопротивлений. 3.9 Графическим методами рассчитаем добавочное сопротивление в цепи ротора двигателя при пуске в 3 и более ступени. По справочным данным исходя из определенного в задаче №1 значения необходимой мощности произведем выбор асинхронного э.д. с фазным ротором. 4АК160S4У3 с фазным ротором Рн=11 кВт; SH=5%; ή =0, 865; cosφ =0, 86; mk=3, 0; UР=305 В; IР=22А. По паспортным данным двигателя построим естественную рабочую часть механической характеристики, для этого ее сначала рассчитаем. 1 точка (идеальный холостой ход) М=0; 2 точка (номинальный режим) Номинальная частота вращения
Номинальный момент
3 точка (критическая) Критический момент
Критическое скольжение
Критическая частота вращения
Рассчитанная и построенная рабочая часть механической характеристики изображена на рисунке №3.6. Зададимся моментами переключения М1=0, 7÷ 0, 8·МК=0, 8·221, 25=177 Н·м. Момент переключения М2 определим с помощью геометрических построений, но с учетом того, что М2=1, 1÷ 1, 2·МН. Определим масштаб сопротивлений где
Определим значение сопротивлений ступеней
Для проверки, сопротивление ротора рассчитаем аналитически
где Е2Н – ЭДС ротора при номинальном скольжении.
|