Рассчитать и построить механическую характеристику электродвигателя
Мдв = f1(ω).
Номинальный режим
sн=(n–nн) / n,
где n=(60 • f) / p;
p=(60 • f) / nн=60 • 50 /965=3,11;
ближайшее меньшее число р=3;
n=60 • 50 /3=1000 об/мин,
ω=0,105 • 1000=105 рад/с;
sн=(1000–965)/1000=0,035;
/>=0,105 • nн=0,105 • 965=101,325 рад/с;
Мвр=Рн / ωн=22000:101,325=217,12 Н•м
Пусковой момент Мп =µп • Мн=1,2 • 217,12=260,54 Н•м;
sп=1, ω=0
Режим перегрузки Мк =µк • Мн=1,8 • 217,12=390,82 Н•м;
/>=0,123;
ωк=ω• (1–s)=105• (1–0,123)=92,1рад/с
Вращающие моменты электродвигателя для скольжений от 0 до 0,4 рассчитаем на основании уточнённой формулы Клосса
/>;
Для s=0,1; ω= 105• (1–0,1)=94,5 рад/с;
/>=383,5 Н•м;
s=0,3; ω= 105 • (1–0,3)=73,5 рад/с; М=283,6 Н•м;
s=0,4; ω= 105 • (1–0,4)=63 рад/с; М=230,66 Н•м;
Минимальный момент Мм =µм • Мн=1,0 • 217,12=217,12 Н•м
s=0,8; ω=105 • (1–0,8)=21 рад/с
Режим идеального холостого хода.
s=0; n=n=1000 об/мин; ω=ω=105 рад/с, Мвр=0
параметры
Расчётные точки
s
sн=0,035
0,1
sк=0,123
0,3
0,4
0,8
1,0
ω, рад/с
ω=105
ωн=101,325
94,5
ωк=92,1
73,5
63
21
М(Uн), Н•м
Мн=217,12
383,5
Мк =390,82
283,6
230,66--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
21
63
73,5
ωк=92,1
94,5
ωн=101,325
ω0=105
–
Δω= ωкон – ωнач, рад/с
21
42
10,5
18,6
2,4
6,825
3,675
–
Мизб (Uн), Н•м
22,16
7,22
40,46
120,54
170,49
83,64
0,45
–
Мизб (U), Н•м
–82,3
–90,8
–72,07
–27
1,15
–47,7
–92,5
–
Δt (Uн), c
0,876
5,3774
0,24
0,1426
0,013
0,0754
7,55
–
Δt (U), c
–
Для 1 участка:
Мизб=260,54– 216,67= 43,87Н•м
Мизб=217,12 – 216,67= 0,45 Н•м
Среднее значение Мизб.1 =(43,87+0,45): 2=22,16 Н•м
/>=0,876 с
Для 2 участка:
Мизб=217,12 – 216,67= 0,45 Н•м
Мизб=230,66 – 216,67= 13,99 Н•м
Среднее значение Мизб.1 =(0,45+13,99): 2=7,22 Н•м
/>=5,3774 с
И так далее для каждого участка определяем моменты, затем определяем продолжительность разгона.
Полная продолжительность пуска равна сумме частичных продолжительностей:
tп= 14,2744 c
Далее пересчитываем моменты при пониженном напряжении:
М (U) = М (Uн) ∙ u2,
где />–относительное значение питающего напряжения в долях от номинального.
u= 1 – 25: 100= 0,75
М (U) = 217,12 ∙ 0,752= 122,13 Н•м
Так как на dct[ участках Мизб (U)≤ 0, то при пуске с нагрузкой и при понижении питающего напряжения на ΔU=25 % электропривод не запустится.
Рассчитать потери энергии в асинхронном двигателе при номинальном напряжении питания: а) с нагрузкой; б) без нагрузки
Потери энергии в джоулях (Дж) за время пуска электродвигателя:
/>
где />–кратность пускового тока асинхронного тока по отношению к номинальному при ω=0; />.
Номинальные переменные потери мощности двигателя:
/>
Где α–коэффициент, равный отношению постоянных потерь мощности двигателя к переменным; α=0,6.
Расчётная формула для определения потерь энергии в джоулях при пуске асинхронного двигателя:
/>
Вычисляем:
/>=913919,5 Дж
Потери энергии в асинхронном двигателе в джоулях при пуске системы без нагрузки:
/>
С учетом, что r1≈r2: />
/>=400000 Дж
Исходя из допустимого нагрева электродвигателя, рассчитать предельно допустимую частоту включений электропривода при номинальном напряжении для режимов пуска: а) с номинальной нагрузкой и ПВ=50 %; б) без нагрузки.
При работе асинхронного двигателя с нагрузкой, предельно допустимая частота его включений в течение одного часа, исходя из условия допустимого нагрева электродвигателя, рассчитывается по формуле:
/>,
где ΔРн=Рн∙ (1 –ηн) / ηн–номинальные потери мощности в электродвигателе, Вт;
β–коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи двигателя в отключенном состоянии и равный отношению теплоотдачи отключенного двигателя к теплоотдаче при его работе. Для самовентилируемых двигателей β=0,25–0,55. Принимаем β=0,5;
ПВ –продолжительность включения, %.
Вычисляем:
ΔРн=22000 ∙ (1 –0,895) / 0,895=2581 Вт
/>=2,5
Частоту включений без нагрузки без нагрузки определим по формуле:
/>,
ΔР –мощность потерь при холостом ходе, ΔР=0,025-0,1∙Рн, принимаем ΔР=0,05∙ Рн
/>=12
Список использованной литературы
Электропривод. Часть I и II. Основы электропривода: методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов специальности 110302 “ Электрификация и автоматизация сельского хозяйства” заочной формы обучения / сост. А.С. Симоненко. –3-е изд. перераб. и доп. –Кострома: КГСХА, 2007. –38 с.
Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. –М: Энергоиздат, 1981. –576 с.
Москаленко В.В. Электрический привод. –М: Высшая школа, 1991. –429 с.