Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задание. Расчетно-графическая работа
|
|
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Частотно-регулируемый электропривод в АСУТП»
Специальность:
Выполнил:
Принял: доц. Алексеев С.Б.
Алматы 2015
Задание
Для асинхронного электродвигателя заданной мощности, питающегося от преобразователя частоты, рассчитать и построить естественную механическую характеристику и механические характеристики при законе частотного регулирования U/f = const, для заданных частот (f1=40 Гц, f2=35 Гц, f3=10 Гц). Механические характеристики ω = f(M) построить на одном графике.
Таблица1 – Параметры асинхронного двигателя–4А250S6УЗ
| Мощность РН, кВт | |
| Номинальный IH, А | 76, 8 |
| Напряжение U, В | |
| Синхронная скорость вращения nH, об/мин | |
| Номинальное скольжение, sном | 1, 4 % |
| 3, 8 |
| Активное сопротивление статора R1, о.е | 0, 037 |
| Реактивное сопротивление статора Х1, ое | 0, 09 |
| Активное сопротивление ротора R2', о.е | 0, 015 |
| Реактивное сопротивление X2'`, о.е | 0, 14 |
| Cosφ | 0, 89 |
1Расчет естественной механической характеристики АД (f=50Гц)
Расчет проводим в абсолютных единицах, для этого приведем параметры двигателя к абсолютным единицам.
Определим базовое сопротивление:
Умножим на базовое сопротивление сопротивления двигателя в относительных единицах:
,
Вращающий момент асинхронного электродвигателя, согласно схемы замещения, определяется следующим выражением [1]:
(1.1)
Для расчета механической характеристики М= f(s) применим формулу Клосса:
, (1.2)
где: 
- максимальный (критический) момент двигателя
; (1.3)
- критическое скольжение
(1.4)
- угловая синхронная скорость
рад/с,
.
Подставив рассчитанные параметры МК, SК и α в формулу получим выражение механической характеристики М = f(s) нашего электродвигателя:
Задаваясь величиной скольжения S от 0 до 1 определим соответствующий моменты электродвигателя.
Таблица 1.1
| S | 0, 1 | 0, 129 | 0, 14 | 0, 16 | 0, 2 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 8 | ||
| M | 282, 8 | 736, 5 | 701, 46 | 642, 6 | 544, 8 | 297, 66 | 241, 1 | 122, 3 | ||
| ω | 104, 67 | 93, 78 | 91, 17 | 90, 02 | 87, 92 | 83, 74 | 62, 8 | 52, 34 | 20, 93 |
Для построения механической характеристики ω = f(M) рассчитаем значения угловой скорости для заданных величин скольжения:
2 Расчет механической характеристики АД для заданной частоты при законе частотного регулирования -U/f=const
2.1 Механическая характеристика для частоты f 1=40 Гц
Для расчета механической характеристики электродвигателя при работе с другой частотой, пересчитаем индуктивные сопротивления схемы замещения для этой частоты
(2.1)
где: X1– индуктивное сопротивление схемы замещения при заданной частоте f1=40Гц;
fс - номинальная частота питания электродвигателя (50Гц);
Xc –индуктивное сопротивление при номинальной частоте.
Далее расчет производится аналогично, как и для f=50Гц
Для расчета механической характеристики М= f(s) применим формулу Клосса:
, (2.2)
где: - максимальный (критический) момент двигателя
; (2.3)
- критическое скольжение
; (2.4)
- угловая синхронная скорость
рад/с,
Подставив рассчитанные параметры МК, SК и α в формулу получим выражение механической характеристики М = f(s) нашего электродвигателя:
Задаваясь величиной скольжения S от 0 до 1 определим соответствующий моменты электродвигателя
Таблица 2.1
| S | 0, 1 | 0, 129 | 0, 14 | 0, 16 | 0, 2 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 8 | ||
| M | 347, 96 | |||||||||
| ω | 83, 73 | 82, 89 | 72, 93 | 72, 01 | 70, 33 | 66, 98 | 50, 24 | 41, 87 | 16, 75 |
Для построения механической характеристики ω = f(M) рассчитаем значения угловой скорости для заданных величин скольжения:
2.2 Механическая характеристика для частоты f 2=35 Гц
Для расчета механической характеристики М= f(s) применим формулу Клосса:
- критическое скольжение
- угловая синхронная скорость
рад/с,
Подставив рассчитанные параметры МК, SК и α в формулу получим выражение механической характеристики М = f(s) нашего электродвигателя:
Задаваясь величиной скольжения S от 0 до 1 определим соответствующий моменты электродвигателя.
Таблица 2.2
| S | 0, 1 | 0, 129 | 0, 14 | 0, 16 | 0, 2 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 8 | ||
| M | 393, 02 | |||||||||
| ω | 73, 3 | 72, 57 | 63, 84 | 63, 04 | 70, 33 | 61, 57 | 43, 98 | 36, 65 | 14, 66 |
Для построения механической характеристики ω = f(M) рассчитаем значения угловой скорости для заданных величин скольжения:
2.3 Механическая характеристика для частоты f3 =10 Гц
Для расчета механической характеристики М= f(s) применим формулу Клосса:
- критическое скольжение
- угловая синхронная скорость
рад/с,
Подставив рассчитанные параметры МК, SК и α в формулу получим выражение механической характеристики М = f(s) нашего электродвигателя:
Задаваясь величиной скольжения S от 0 до 1 определим соответствующий моменты электродвигателя.
Таблица 2.2 – Результаты расчета естественной и искусственных характеристик при U/f=const
| При f=50 Гц | При f=40 Гц | При f=35 Гц | При f=10 Гц | |||||
| s | ω 50 | MД50 | ω 40 | MД40 | ω 30 | MД30 | ω 15 | MД15 |
| 104, 67 | 0, 00 | 83, 73 | 0, 00 | 73, 30 | 0, 00 | 20, 90 | 0, 00 | |
| 0, 01 | 103, 62 | 301, 77 | 82, 89 | 219, 20 | 72, 57 | 172, 03 | 20, 69 | 60, 65 |
| 0, 104 | 93, 78 | 826, 92 | 75, 02 | 767, 54 | 65, 68 | 681, 04 | 18, 73 | 340, 86 |
| 0, 1 | 94, 20 | 838, 96 | 75, 36 | 773, 27 | 65, 97 | 683, 28 | 18, 81 | 335, 28 |
| 0, 129 | 91, 17 | 749, 33 | 72, 93 | 721, 35 | 63, 84 | 654, 41 | 18, 20 | 368, 93 |
| 0, 14 | 90, 02 | 716, 27 | 72, 01 | 698, 31 | 63, 04 | 638, 60 | 17, 97 | 378, 14 |
| 0, 16 | 87, 92 | 660, 18 | 70, 33 | 656, 00 | 61, 57 | 607, 35 | 17, 56 | 391, 06 |
| 0, 166 | 87, 29 | 644, 48 | 69, 83 | 643, 54 | 61, 13 | 597, 74 | 17, 43 | 394, 11 |
| 0, 2 | 83, 74 | 565, 43 | 66, 98 | 577, 34 | 58, 64 | 544, 37 | 16, 72 | 405, 82 |
| 0, 24 | 79, 55 | 491, 35 | 63, 63 | 510, 83 | 55, 71 | 487, 74 | 15, 88 | 410, 73 |
| 0, 28 | 75, 36 | 433, 04 | 60, 29 | 455, 93 | 52, 78 | 439, 24 | 15, 05 | 409, 58 |
| 0, 4 | 62, 80 | 317, 12 | 50, 24 | 341, 16 | 43, 98 | 333, 90 | 12, 54 | 388, 97 |
| 0, 5 | 52, 34 | 258, 46 | 41, 87 | 280, 67 | 36, 65 | 276, 63 | 10, 45 | 365, 14 |
| 0, 6 | 41, 87 | 217, 88 | 33, 49 | 238, 00 | 29, 32 | 235, 62 | 8, 36 | 341, 09 |
| 0, 7 | 31, 40 | 188, 20 | 25, 12 | 206, 42 | 21, 99 | 204, 98 | 6, 27 | 318, 53 |
| 0, 8 | 20, 93 | 165, 59 | 16, 75 | 182, 15 | 14, 66 | 181, 28 | 4, 18 | 297, 96 |
| 0, 9 | 10, 47 | 147, 80 | 8, 37 | 162, 94 | 7, 33 | 162, 44 | 2, 09 | 279, 41 |
| 0, 00 | 133, 45 | 0, 00 | 147, 37 | 0, 00 | 147, 11 | 0, 00 | 262, 74 |
Рисунок 1 – Механические характеристики АД при частотном регулировании
Выводы
По построенным механическим характеристикам асинхронного короткозамкнутого для разных частот двигателя видно, что при снижении частоты, механические характеристики смещаются вниз, однако при этом уменьшается значение критического момента, что ведет к снижению перегрузочной способности двигателя.
|
|