3. Расчет электропривода с асинхронным двигателем.

3.1. Электропривод с асинхронным двигателем.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Таблица 1

Типоразмер электродвигателя		Энергетические показатели				Механическая характеристика			Параметры схемы замещения, о.е					Момент инерции
		КПД %				mk								J, кг*м^3
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
4АНК315S4У3	200	93	0,89	396	312	2,0	2,5	9,3	3,4	0,022	0,14	0,026	0,14	0,7

3.1.1. Определение параметров асинхронного двигателя

Номинальная скорость:

(1)

Номинальный момент на валу двигателя:

(2)

Номинальный электромагнитный момент:

(3)

Номинальное сопротивление ротора:

(4)

Коэффициент трансформации напряжения:

(5)

Приведенное номинальное сопротивление ротора:

(6)

Приведенное сопротивление ротора:

(7)

сопротивление статора:

(8)

Максимальный электромагнитный момент:

(9)

Значение реактивного сопротивления короткого замыкания:

(10)

Зная значения сопротивлений статора, ротора, короткого замыкания, уточняем значение максимального электромагнитного момента:

(11)

Значение коэффициента приведения:

(12)

Где: (13)

Абсолютные значения сопротивлений:

Таблица 2

Ом	Ом	Ом	Ом	Ом
0,0132	0,0156	0,084	0,084	2,04

Дальнейший расчет ведем по расчетным значениям сопротивлений.

3.2. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.2.1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Расчет механической характеристики ведем по формуле Клосса:

(14)

(15)

Расчет электромеханической характеристики ведем в соответствии со схемой замещения асинхронного двигателя.

(16)

3.2.2. ХАРАКТЕРИСТИКA С ВВЕДЕНИЕМ ДОБАВОЧНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПЬ РОТОРА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧКИ

Необходимое значение сопротивления найдем из условия:

(17)

Где (18)

(19)

(20)

Расчет механической характеристики:

(21)

Расчет механической характеристики с введением добавочного сопротивления:

(22)

(23)

Расчет электромеханической характеристики:

(25)

Рис. 7. Естественная и реостатная механические характеристики

Рис. 8. Естественная и реостатная электромеханические характеристики

3.2.3. ПУСК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В 3 СТУПЕНИ

Расчет пусковых сопротивлений производится методом лучевой диаграммы.

(26)

(27)

Аналогично находятся сопротивления при пуске в 3 ступени:

(28)

(29)

(30)

Сопротивления пускового реостата по ступеням:

(31)

(32)

(33)

Пусковая диаграмма приведена на рис. 9.

Рис. 9. Пусковая диаграмма

3.3. ПОСТРОЕНИЕ ГРАНИЧНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ЧАСТОТНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ С M=const В ДИАПАЗОНЕ 10:1

Приближенный закон регулирования напряжения при изменении частоты вытекает из формулы критического момента:

Т.к. при значительном уменьшении частоты величина х_к соизмерима с сопротивлением статора, то попытка пренебречь данным сопротивлением приводит к ошибке.

Закон изменения напряжения при котором

получен решением данного уравнения относительно напряжения для ряда значений частоты и представлен в сравнении с законом .

Выбирая соответствующие напряжения, следуя данному закону, строим механические характеристики для f=f_ном ; f=0.1f_ном по формулам:

, (35)

; (36)

Данные характеристики представлены на рис. 10.

Рис. 10. Характеристики частотного регулирования