8 Розрахунок робочих характеристик

Робочими характеристиками асинхронних двигунів називають залежності потужності Р₁, споживаної двигуном, струму статора I₁, коефіцієнта потужності cosφ, ККД η, ковзання s від корисної потужності на валу Р₂.

Методи розрахунку характеристик базуються на системі рівнянь струмів і напруг асинхронної машини, який відповідає Г – образна схема заміщення (рис. 8.1). Активні й індуктивні опори схеми заміщення є параметрами машини.

Рисунок 8.1 – Уточнена схема заміщення асинхронної машини.

Робочі характеристики можуть бути розраховані за допомогою кругової діаграми чи аналітичним методом. Аналітичний метод більш універсальний, дозволяє враховувати зміну окремих параметрів при різних ковзаннях.

Для розрахунку робочих характеристик скористаємося аналітичним методом.

8.1 Коефіцієнт С₁ являє собою узяте зі зворотним знаком відношення вектора напруги фази U₁ до вектора ЭДС Е₁ при синхронному обертанні машини з урахуванням зрушення фаз цих векторів. У асинхронних двигунах потужністю більше 2-3 кВт, як правило, , тому реактивною складовоюкоефіцієнту С₁ можна зневажити, тоді приблизно

С₁ = ,

Розрахунок робочих характеристик для s=sн

Приймаємо номінальне ковзання

а^′ = C₁² = 1,031² = 1,063;

b′ = 0;

а = C₁·R₁== 1,407Ом;

b = C₁·(X₁+C₁·X₂^′) = Ом;

A

Розраховуємо робочі характеристики, задаючи s = 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03;0,35. Результати розрахунків приведені у таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 – Розрахункові данні для робочих характеристик двигуна

Р_2н = 5,5 кВт; U_1н = 220/380 В; 2р=4; I_1н = 11,467А; Р_ст+Р_мех = 0,266 кВт; Р_доб.н = 0,032 кВт; I_оа = 0,288 А; I_ор= 3,79 А; R₁ = 1,365 Ом; R₂^′ = 0,768 Ом; C₁ = 1,031; а^′ = 1,063 Ом; b^′ = 0; а = 1,407 Ом; b = 3,487 Ом.

№		Розрахункова формула		Одиниця	Ковзання
					0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,04
1		2		3	4	5	6	7	8	9	10
1				Ом	163.277	81.638	54.426	40.819	32.655	27.213	20.41
2				Ом	0	0	0	0	0	0	0
3				Ом	164.684	83.045	55.833	42.226	34.062	28.62	21.82
4				Ом	3.487	3.487	3.487	3.487	3.487	3.487	3.487
5				Ом	164.721	83.119	55.941	42.37	34.24	28.831	22.097
6				А	1.336	2.647	3.933	5.192	6.425	7.631	9.96
7				-	1	0.999	0.998	0.997	0.995	0.993	0.991
8				-	0.021	0.042	0.062	0.082	0.102	0.121	0.158
9				А	1.623	2.932	4.213	5.463	6.68	7.863	10.16
10				А	3.818	3.901	4.035	4.217	4.444	4.713	5.36
11				А	4.149	4.88	5.834	6.901	8.023	9.167	11.49
12				А	1.377	2.729	4.055	5.353	6.624	7.867	10.27
13				кВт	1.071	1.935	2.781	3.605	4.409	5.189	6.71
14				кВт	0.07	0.098	0.139	0.195	0.264	0.344	0.54
15				кВт	0.004	0.017	0.038	0.066	0.101	0.143	0.24
16				кВт	0.004	0.006	0.008	0.012	0.016	0.02	0.31
17				кВт	0.345	0.386	0.452	0.539	0.646	0.773	1.32
18				кВт	0.726	1.549	2.329	3.067	3.762	4.416	5.39
19				-	0.678	0.8	0.838	0.851	0.853	0.851	0.81
20				-	0.391	0.601	0.722	0.792	0.833	0.858	0.884

Продовження талиці 8.1

Рисунок 8.2 – Робочі характеристики асинхронного двигуна:

1. Залежність І1=f(P2)

2. Залежність Р1=f(P2)

3. Залежність s=f(P2)

4. Залежність cosφ=f(P2)

5. Залежність η=f(P2)