Расчет механической характеристики двигателя

Номинальное и критическое скольжение

s_н = R₂" /s_г²= 0, 02

s_к= r'₂/(x₁+ x₂') = 0, 31/(0, 19+0, 183)= 0, 083 (При Р=1-2, 2 кВт s_к = r'₂/[r_s²+(x₁+x₂')²]^{0, 5}

Синхронная частота вращения двигателя

2pf 2 ^. 3, 14 ^. 50

W_c = ––––––– = ––––––––––––– = 104, 7 рад/с

p 3

Кратность критического момента согласно формуле Клосса:

M_к

m_к = –––––– = 0, 5 M*_н (s_н/s_к+s_к/s_н) = 2, 2 (M*_н=1)

M_н

Номинальный момент двигателя согласно паспортным данным:

P_н 75000

M_н = –––––––––– = –––––––––––––– = 730, 9 Н^. м

W_c (1-s_н) 104, 7(1-0, 02)

Критический момент:

M_кр = 2, 2 ^. 730, 9 = 1608 Н^. м

Есть возможность вычислить пусковой момент двигателя с учетом эффекта вытеснения, исходя из высоты стержня ротора, пренебрегая влиянием насыщения.

Учитывая, что обычно обмотка глубокого паза не имеет изоляции, то есть ширина паза b=b_п, что удельное сопротивление литого алюминиевого стержня высотой h примерно в два раза больше чем у меди (для Al r_al = 2^.r_cu), получим коэффициент, характеризующий глубину проникновения тока при поверхностном эффекте x

h

x_al = –––––– Ö s = 0, 71 ^. h ^. Ö s [см]

1, 41

Для двигателя 4А280S6У3 h=3, 45 см [1, стр.237].

Учитывая, что при пуске s=s_п =1

x_al = 0, 71 ^. 3, 45 ^. Ö 1 = 2, 45 см

Коэффициенты k_x, k_r, учитывающие изменение индуктивного и активного сопротивлений обмотки ротора при пуске определяем по графику [2]:

Kx = 0, 6; Kr = 2, 5

x^'_2b' = x^'₂ ^. Kx = 0, 19 ^. 0, 6 = 0, 115 Ом

r^'_2b^' = r^'₂ ^. Kr = 0, 031 ^. 2, 5 = 0, 077 Ом

Коэффициент k_нас= 1, 1-1, 3 в зависимости от мощности и числа пар полюсов

I_2н= I_н/(1+X₁/X_m)=139/(1+ (0, 116/3, 7))= 134 A.

(I^'_2n)^2. s_н ^. K_r (747, 6) ^. 0, 02 ^. 2, 5

M*_п = –––––––––––––– = –––––––––––––––––––––– = 1, 44

(I_2н)^2. s_п 134²

Кратность пускового тока I_п* = 679.6/134 = 5, 07

Пусковой момент в физических единицах: M_n = M_н^. 1, 21 = 730, 9 ^. 1, 21» 880 Н^. м

По рассчитанным точкам моментов М_п, М_кр, М_н и значениям s_н, s_кр строим механическую характеристику асинхронного двигателя M=f(s).

Выводы

Механическая характеристика по основным параметрам соответствует требованиям ГОСТ.

Кратность пускового момента 1, 21 (1, 2 для Н=280мм) незначительно отличается от приведенного в ГОСТ 19523 [3, табл.6-27] для серии машин (1...2, 2). Следовательно, коррекция высоты паза не нужна.

Критический момент m_k=2, 2 также находится в требуемых пределах (1, 7...2, 6) [1, табл.3.1].

Это же относится к номинальному скольжению (0, 015...0, 08), критическому скольжению (0, 05...0, 2) и пусковому току (4...7, 5).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э.Кравчик, М.М.Шлаф, В.И.Афонин, Е.А.Соболевская. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.

2. Вольдек А.И. Электрические машины. Л: Энергия, 1974, 840 с.

3. Проектирование электрических машин / Под редакцией И.П.Копылова. – М.: Энергия, 1980, 496 с.

4. Электрические машины: Программа, методические указания, контрольные работы для студентов заочной формы обучения специальности 180400 / Санкт-Петербургский горный ин-т. Сост. В.В. Алексеев, П.В. Алексеев, Ю.П. Павлов. СПб, 2002. 47с.