2.2 Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Для случая прямого пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором рассчитать и построить:

а) статическую механическую характеристику;

б) динамическую механическую характеристику;

в) кривые переходных процессов ω = f(t), М = φ(t).

Определить время пуска АД. Расчеты провести для значений напряжения U₁=U_Н = 380 В и U₂ = 0,8U_Н.

1 К е с т е – Есептеу тапсырмалары

Берілгені	Р(н), кВт	n(o)айн/мин	SH	Jp/кг*м(2)
Фамилиясының бірінші әрпі
А	1,5	3000	0,011	0,042
Б	2,2	3000	0,012	0,052
В	3,2	3000	0,014	0,09
Г	4,5	3000	0,016	0,116
Д	6	3000	0,018	0,15
Е	11	3000	0,011	0,008
Ж	19	3000	0,012	0,14
З	32	3000	0,014	0,25
И	2,2	1500	0,018	0,116
К	3,2	1500	0,018	0,15
Л	4,5	1500	0,011	0,18
М	6	1500	0,012	0,35
Н	8	1500	0,014	0,4
О	11	1500	0,016	0,56
П	14	1500	0,018	0,65
Р	19	1500	0,011	1,4
С	25	1500	0,012	1,6
Т	32	1500	0,014	2,7
У	42	1500	0,016	3,1
Ф	55	1500	0,018	5,9
Х	3,2	1000	0,011	0,35
Ц	4,5	1000	0,012	0,4
Ч	6	1000	0,014	0,56
Ш	8	1000	0,016	0,65
Щ	10	1000	0,018	1,4
Э	12,5	1000	0,011	1,6
Ю	19	1000	0,012	2,7
Я	25	1000	0,014	3,1

1.1 К е с т е

Берілгені	Мк*	Исходные данные	Мс*
Сынақ кітапшасының соңғы саны		Сынақ кітапшасының соңғы санының алды
0	2	0	0,5
1	2,1	1	0,6
2	2,2	2	0,7
3	2,3	3	0,8
4	2,4	4	0,9
5	2,5	5	1
6	2,6	6	0,5
7	2,7	7	0,9
8	2,8	8	0,7
9	2,9	9	0,8

2.1 Для правильного проектирования и экономичной эксплуата­ции электропривода необходимо знать соответствие механических характеристик двигателя характеристикам производственного механизма. Механической характеристикой производственного меха­низма называется зависимость между приведенными к валу двига­теля скоростью и моментом сопротивления механизма M_С=f(ω). Различные производственные механизмы имеют различные механические характеристики, которые в общем случае южно выразить следующей эмпирической формулой

M_c=M_o+( M_c.ном – М_о)(ω/ω _ном)^α (1)

где M_c - момент сопротивления механизма при скорости ω;

M_o - момент сопротивления трения в движущих частях механизма;

M_c.ном - момент сопротивления при номинальной ско­рости ω_ном .

В соответствии с приведенной формулой можно классифицировать механические характеристики производственных механизмов на следующие основные категории (см.рисунок 1):

Рисунок 6- Механические характеристики производственных механизмов

- независимая от скорости механическая характеристика (прямая 1 на рисунке при α= 0), характерная для подъемных кранов, лебедок, механизмов подачи металлорежущих станков, поршне­вых насосов, конвейеров и т.д.;

- линейно-возрастающая механическая характеристика (прямая 1 при α = 1) генератора по­стоянного тока с независимым возбуждением;

- нелинейно-возрастающая механическая «вентиляторная» характеристика (кривая 3 при α≈2) механизмов центробежного действия (вентиляторы, центробежные насосы, гребные винты и т.п.);

- нелинейно-спадающая механическая характеристика (кри­вая 4 при α =-1), которая характерна для некоторых токарных, расточных и фрезерных станков, моталок металлургической промышленности и т.д.

В задании предусмотрен подъемно-транспортный механизм с независимой от скорости механической характеристикой (α=0).

Механической характеристикой электродвигателей называется зависимость его угловой скорости от вращающего момента ω =f(M_э).

Асинхронный двигатель (АД) наиболее прост и надежен в эксплуатации, имеет широкое применение в промышленности во всех отрас­лях народного хозяйства. Механическая характеристика АД может быть построена по упрощенному выражению

(2)

где

- максимальный момент, развиваемый двигателем;

- критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту.

Угловая частота поля статора

(3)

Номинальная угловая частота ротора

. (4)

Номинальный момент через Рн и _Н

(5)

Критический момент АД и момент сопротивления механизма заданы в относительных единицах

(6)

Определяем критическое скольжение. Величина критического скольжения определяется из уравнения Клосса для номинальных значении параметров

,

отсюда выразим S_K

, квадратное уравнение, т.е. два корня

,

или

.

Статическая механическая характеристика АД М(s) строится по формуле в диапазоне скольжений от 1 до 0 (двигательный режим).

;

Динамический момент

, (7)

которая разбивается на n участков. На каждом участке динамический момент равен М_динi. Переходя от бесконечно малых приращений к конечным приращениям, записываем для i – го участка, как

Рисунок 7 - Построение динамической характеристики