Расчеты и построения

Построение рабочих характеристик по данным опыта непосредственной нагрузки проводится методом отдельных потерь, который рекомендует госстандарт для двигателей мощностью 0, 6 кВт и выше.

На рис. 4.3 изображена энергетическая диаграмма асинхронного двигателя, на которой показаны: Р₁, Р_ЭМ, Р_МХ, Р₂ - соответственно потребляемая, электромагнитная, механическая и полезная активные мощности; p_М1, p_С1, p_М2, p_МЕХ, и p_Д - тепловые потери в обмотке статора, стали статора, тепловые потери в обмотке ротора, механические и добавочные потери.

Отдельные потери определяются таким образом:

а) потери в обмотке статора

где I_1Ф - фазный ток статора;

R₁ - активное сопротивление фазы обмотки статора;

p_С1 = p_МЕХ + p_Д; (1)

из энергетической диаграммы для холостого хода

P₁₀ = p_М1 + p_С1 + p_М2 + p_МЕХ + p_Д = ,

откуда

При этом потери в стали ротора p_С2 приняты равными нулю.

Будем считать, что потери p_С1 определяются только подводимым напряжением и не зависят от нагрузки двигателя;

в) потери в обмотке ротора:

где Р_ЭМ = Р₁ - p_М1 - p_С1 (см. рис. 4. 3)

S - скольжение, %;

г) добавочные потери в номинальном режиме

p_Д.Н = 0, 005 Р_1Н,

а во всяком другом режиме, отличном от номинального,

p_Д = p_Д.Н (I₁/I_1Н);

д) механические потери по формуле (1)

p_МЕХ = p_С1 - p_М2 - p_Д.

		pМЕХ
	Р2
		pД

 

В границах изменения нагрузки от холостого хода до номинальной можно принять сумму потерь (p_C1 + p_МЕХ)неизменной величиной. Это можно обосновать тем, что при постоянном напряжении сети некоторое уменьшение потерь p_С1 при увеличениии нагрузки компенсируется увеличением потерь p_С2.

Расчет других величин выполняется в следующей последовательности:

1) полезная (что отдается) мощность двигателя

Р₂ = Р₁ - S p = Р₁ - (p_М1 + p_М2+ p_С1 + p_МЕХ + p_Д),

где - Р₁ = Р_А + Р_В + Р_С - потребляемая активная мощность по данным измерений;

2) КПД двигателя

3) момент на валу двигателяа

М=9, 55(Р₂/n₂);

4) коэффициент мощности двигателя

Результаты обработки данных опыта заносятся в табл. 4. 2.

Таблица 4.2 - Результаты вычислений рабочих характеристик

U1Ф

I1Ф

P1

pM1

pM2

pC1+pMEX

pД

Σ p

P2

n2

M

cosφ

В

А

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

-

мин -1.

Н·м

-

Приблизительный вид рабочих характеристик асинхронного двигателя в относительных единицах представлен на рис.4. 4.

Контрольные вопросы

1. Каким образом осуществляется нагрузка асинхронного двигателя?

2. Почему с увеличением нагрузки двигателя увеличиваются токи статора I₁, ротора I₂ и скольжения S?

3. Поясните энергетическую диаграмму асинхронного двигателя.

4. Какой вид имеет энергетическая диаграмма при S = 1?

5. Как определяются отдельные виды потерь асинхронного двигателя?

6. Какой порядок вычисления полезной мощности, КПД, момента на валу, коэффициента мощности двигателя?

В отчете представить:

1. Схему для проведения опытов.

2. Характеристики исползуемых машин, приборов и оборудования.

3. Таблицы измеряемых и вычисленных величин.

4. Расчет параметров для номинальной нагрузки.

5. Графики рабочих характеристик.