Расчет механизма характеристики электродвигателя

Находим номинальный момент двигателя по формуле:

Нм. (1)

Находим максимальный (критический) момент двигателя по формуле:

Нм (2)

Находим номинальное скольжение двигателя по формуле:

(3)

Находим критическое скольжение двигателя по формуле:

(4)

Рассчитываем значение моментов двигателя для скольжения S = 0; 0,05; 0,08; 0,1; 0,15; 0,3; 0,5; 0,7; 0,8; 1 по формуле Клосса:

(6)

Результаты расчетов заносим в таблицу №1.

Таблица№1

Механическая характеристика электродвигателя.

В соответствии с номером 52 выбираем из таблицы №3 режим загрузки электродвигателя и время его работы:

; ; ; ; ; ; ; ; ; .

; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Рассчитываем фактическую мощность по формуле:

(7)

Где - фактическая мощность снимаемая с вала электродвигателя на временном интервале .

- номинальная (паспортная) мощность электродвигателя.

- мощность электродвигателя в % от номинальной на временном интервале

Полученные значения заносим в таблицу №2

Таблица№2

3,52		4,84	3,96	2,2	4,62	1,1	0,44	2,2	1,32

Рассчитаем эквивалентную мощность электродвигателя для данного графика загрузки по формуле:

кВт.

График загрузки электродвигателя

Коэффициент загрузки электродвигателя для данного графика загрузки находим по формуле:

(9)

Двигатель по мощности используется на 71% от номинальной мощности.

3 В соответствии с номером, выбираем из таблицы №4 способ пуска электродвигателя: переключением со Y на

Пуск с переключением обмотки статора со звезды на треугольник применив в том случае, если в рабочей схеме обмотки статора соединена в треугольнике. Тогда пуская двигателя при соединении обмотки статора звездой, достигают значительного уменьшения пускового тока сети.

Схема пуска двигателя при переключении обмотки статора со звезды на треугольник представлена на рисунке 2.

Рис2 Схема пуска при переключении обмоток статора со звезды на треугольник

При пуске двигателя с сохранением рабочей схемы соединения обмотки статора треугольником начальный пусковой ток сети определяется:

(10)

Где - полное сопротивление короткого замыкания двигателя.

- напряжение сети, линейное.

- напряжение фазы двигателя.

При пуске двигателя на том же напряжении сети, но с обмоткой статора, соединенной звездой, начальный пусковой ток сети:

(11)

Сопоставляем токи в обоих случаях пуска, имеем:

(12)

Таким образом, начальный пусковой ток сети при соединении обмотки статора звездой в три раза меньше, чем при соединении треугольником, если пуск происходит от сети одного и того же напряжения . Практически ток уменьшается в 3.5-4 раза, так как при соединении в звезду увеличивается реактивное сопротивление рассеяния фазы двигателя из-за уменьшения насыщения зубцов магнитопровода статора полями рассеяния, создаваемыми меньшими токами, и,следовательно, . Но начальный пусковой момент с пуском по схеме звезда также уменьшается более чем в три раза по сравнению с пуском того же двигателя при соединении обмотки статора треугольником и одно и том же напряжении сети, если параметры двигателя в обеих случаях одинаковы.

Поскольку момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения, то кратность моментов можно найти из формулы:

(13)

Таким образом, способ пуска при переключении обмотки статора со звезды на треугольник практически пригоден, если пуск осуществляется вхолостую или при небольшом моменте сопротивления рабочей машины. Второе ограничение заключается в том, что способ пуска применим лишь к двигателям, рабочее соединение обмоток статора которых – треугольник.

В начале второго этапа пуска при разъединении схемы звезды ток двигателя на некоторое мгновение прерывается. При включении на треугольник возникает ток включения, мгновенное амплитудное значение которого в зависимости от взаимного расположения полей статора и ротора может оказаться большим, чем при прямом пуске. Но, поскольку двигатель уже вращается, длительность второго этапа пуска невелика.

Рассчитать мощность потребляемую электродвигателем из сети:

кВт (14)

Рассчитаем номинальный ток электродвигателя по формуле:

(15)

Так как двигатель с фазным ротором пусковые токи и моменты не находим.

- номинальный момент при подключении

-номинальный момент при подключении Y

4 В соответствии с номером 52 задания, выбираем из таблицы №5 задание по пускорегулирующей аппаратуре: Дистанционное управление, реверсирования электропривода, максимальная защита. Защита от перегрева обмоток электродвигателя.

Условия задания могут быть обеспечены применением магнитного пускателя ПМЕ-112 в совокупности с автоматическим выключателем АЕ 2044 на номинальный ток 25А. (с последующей настройкой на номинальный ток электродвигателя) и встроенным тепловым реле УВТЗ-3А

Рис.3 схема управления электродвигателем.

5 В соответствии с номером 52, выбираем из таблицы №6 задание по изменению : Переключение с на Y, =0,28; =0,25

Рассчитываем мощность электродвигателя при =0,25 по формуле:

кВт. (16)

Рассчитаем ток электродвигателя по формуле:

А (17)

Из треугольника токов:

А (18)

А (19)

При переключении с на Y активный ток не изменяется, т.к. не изменяется момент сопротивления рабочей машины. Реактивный ток уменьшается в 3 раза, так же как и крутящий момент, так как напряжение уменьшается в раза.

А (20)

А (21)

А (22)

Масштаб векторной диаграммы 1А/см

Рис.4 Векторная диаграмма токов

6 В соответствии с номером, выбираем из таблицы №7 задание по схеме работы трёхфазного электродвигателя от однофазной сети В

Номинальное напряжение конденсатора В.

Рис.5 схема работы трехфазного электродвигателя от однофазной сети

Рабочую емкость для схемы, показанной на рис.5, определяют из следующих данных проверенных эмпирическим путём. На 100 Вт. Мощности электродвигателя, для нормального запуска следует использовать ёмкость в 7 мкФ.

Рис.6 Последовательное соединение конденсаторов.

Соединим последовательно батарею конденсаторов, для упрощения расчётов их ёмкости одинакова. Зная В и напряжения сети 380 В, определим, что потребуется один конденсатор.

Так ёмкость всех конденсаторов должна быть примерно 385 мкФ, потому что электродвигатель потребляет из сети 4.4 кВт, и учитывая выше приведенные данные получаем такое значение.

В качестве рабочей емкости используют конденсаторы типов КБГ-МН,

БГТ и МБГЧ. Пусковой конденсатор работает всего несколько секунд, и поэтому для пуска можно использовать более дешевые электролитические конденсаторы типа ЭП. При реверсировании двигателей, включаемых в однофазную сеть при помощи конденсаторов, сетевой провод переключают с одного зажима конденсатора на другой.

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия

им. Н.В. Верещагина

Факультет механизации сельского хозяйства

Кафедр МЭЖ

Расчетно-графическое задание №1

Вариант № 31

Выполнил студент 352/1 группы

Белов С.Л.

Принял ст. преподаватель

Палицын А.В.

Вологда-Молочное

Поиск по сайту: