Решение:

1. Определим номинальную угловую скорость:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	157	99,433	70,127	138,16	157

Вариант	33	34	35	36
Значение	94,248	144,513	93,201	153,938

2. Определим номинальный момент:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	6,369	14,08	11,408	11,581	4,458

Вариант	33	34	35	36
Значение	3,647	5,19	5,901	7,471

3. Определим ток возбуждения:

Вариант	28	29	32	33	34
Значение	0,295	0,379	0,215	0,345	0,468

( Для вариантов 3, 4, 8 и 9 :

а) Определим номинальный ток:

Вариант	30	31	35	36
Значение	5,851	11,158	5,012	10,776

б) Определим ток возбуждения:

Вариант	30	31	35	36
Значение	0,351	0,558	0,312	0,276

4. Определим ток якоря:

Вариант	28	29	32	33	34
Значение	5,605	9,1	4,085	11,155	7,332

5. Определим сопротивление якоря:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	4,28	3,814	7,116	3,433	6,65

Вариант	33	34	35	36
Значение	0,624	0,888	0,026	0,152

6.Определим номинальную ЭДС:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	196,011	185,293	180,862	183,61	192,83

Вариант	33	34	35	36
Значение	103,041	103,492	109,877	108,403

7. Определим угловую скорость:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	176,215	118,058	85,302	165,542	179,12

Вариант	33	34	35	36
Значение	100,613	153,6	93,305	156,206

8. Определим ЭДС на искусственной характеристике:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	183,119	162,543	167,662	160,29	182,213

Вариант	33	34	35	36
Значение	79,616	87,362	98,127	84,253

9. Определим угловую скорость на искусственной характерисике:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	146,674	87,225	65	120,612	148,35

Вариант	33	34	35	36
Значение	72,821	121,989	83,234	119,644

10. Определим жесткость характеристик:

а) естественная:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	9,171	6,339	5,621	6,046	8,097

Вариант	33	34	35	36
Значение	15,808	16,903	15.847	16.758

б) искусственная:

Вариант	28	29	30	31	32
Значение	5,965	3,829	4,2	3,684	5,821

Вариант	33	34	35	36
Значение	3,62	4,895	9,264	4,272

12. Построение естественной (сплошная линия) и искусственной (пунктирная линия) механической характеристики.

М, Н*м

Задание №3: Определение добавочного сопротивления и построение механических характеристик асинхронного двигателя.

Задача №1. Для АД с фазным ротором рассчитать и построить естественную механическую характеристику. Тип двигателя и дополнительные данные на двигатель необходимые для построения:

• индуктивные сопротивления статора XI и ротора Х2

• активные сопротивления статора R1и ротора R2 приведены в таблице.

Мкр/Мном=λм

Таблица 3.1

Параметры № Варианта	X1, Ом	X2, Ом	К	R1, Ом	R2, Ом	Двигатель
1	0,6	0,4	2,66	0,64	0,22	4АК160М6
2	0,52	0,35		0,55	0,19	4АК180М6
3	0,31	0,22		0,36	0,13	4АК200М6
4	0,63	0,45		0,7	0,24	4АК160S6
5	0,22	0,16		0,27	0,09	4АК200L6
6	0,48	0,35		0,34	0,16	4АК160М6

Решение:

1. Определим скорость идеального холостого хода:

№	1	2	3	4	5	6
0	104,72	104,72	104,72	104,72	104,72	104,72

2. Рассчитаем приведенные значения сопротивлений обмотки ротора и индуктивное сопротивление короткого замыкания:

№	1	2	3	4	5	6
X21	2,83	2,476	1,557	3,184	1,132	2,476
R21	1,557	1,344	0,92	1,698	0,637	1,132
Xk	3,43	2,996	1,867	3,814	1,352	2,956

3. Для расчета механической характеристики определим сначала координаты точек номинального режима и критического момента:

№	ном, рад/с	sном	Mном, Н*м	Мкр, Н*м	sk	а
1	102,102	0,025	97,942	372,178	0,446	0,411
2	102,625	0,02	126,674	506,697	0,441	0,409
3	103,149	0,015	179,352	627,733	0,484	0,391
4	100,007	0,045	74,994	262,481	0,438	0,412
5	103,673	0,01	212,207	724,723	0,462	0,424
6	103,149	0,015	179,352	627,733	0,38	0,3

4. Найдём зависимость М(s)-механическая характеристика электродвигателя:

Задаваясь скольжением, строим естественную механическую характеристику электродвигателя:

S

M

Задача №2. Для АД рассчитать добавочное сопротивление, включение которого в 3 фазы статора АД уменьшит пусковой ток в k раз (значение коэффициента k выбрать в соответствии с вариантом). Рассчитать и построить естественную механическую характеристику.

Тип двигателя и коэффициент мощности при пуске двигателя cosфп приведены в таблице.

Мкр/Мном=λм

Таблица 3.2

Параметры № Варианта	м	1	сosфп		Двигатель
7	2,3	7	0,4	0,2	4A160S4
8	3	7,5	0,45	0,25	4A132M4
9	2,3	7	0,49	0,3	4A160M4
10	2,3	6,5	0,52	0,35	4A180S4
11	3	7,5	0,57	0,4	4A132S4
12	2,3	6,5	0,55	0,45	4А180I44

Решение:

1. Определим пусковой ток АД при отсутствии резисторов в цепи статора:

№	7	8	9	10	11	12
I1пуск, А	205,1	165	249,9	268,45	83,25	364

2. Определим полное сопротивление короткого замыкания:

№	7	8	9	10	11	12
zk, Ом	1,07	1,33	0,878	0,817	2,635	0,603

3. Определим rк и xк (активное и реактивное сопротивление короткого замыкания):

№	7	8	9	10	11	12
rk, Ом	0,428	0,598	0,43	0,425	1,502	0,332
xk, Ом	0,98	1,187	0,765	0,698	2,165	0,503

4. Определим искомое добавочное сопротивление статора:

№	7	8	9	10	11	12
R1доб, Ом	4,83	4,586	2,394	1,803	4,72	0,91

Для расчёта естественной механической характеристики найдём:

1. Номинальное скольжение ротора:

№	7	8	9	10	11	12
sн	0,023	0,027	0,023	0,02	0,037	0,0

2. Критическое скольжение:

№	7	8	9	10	11	12
sk	0,102	0,155	0,102	0,087	0,214	0,137

2. Номинальный вращающий момент электродвигателя:

№	7	8	9	10	11	12
Mном, Н*м	97,78	71,95	120,6	142,9	49,57	120,187

4. Максимальный (критический) момент электродвигателя:

№	7	8	9	10	11	12
Mкр, Н*м	224,9	215,9	277,4	328,7	148,7	420,66

При помощи формулы Клосса найдём зависимость M(s)-естественная механическая характеристика электродвигателя:

Задаваясь скольжением, строим естественную механическую характеристику электродвигателя:

S

M

Задача№3. Для АД с фазным ротором рассчитать добавочное сопротивление, при включении которого в цепь ротора механическая характеристика пройдет через точку с координатами и=b*ном, Ми=с*Мном. Рассчитать и построить естественную и искусственную механические характеристики. Тип двигателя, параметры двигателя, необходимые для расчета:

• индуктивные сопротивления статора Х1 и ротораХ2

• активные сопротивления статора R1 и ротора R2 и коэффициенты b и с выбрать из таблицы.

Мкр/Мном=λм

Таблица 3.3

П араметры № Варианта	м	R1, Ом	R2, Ом	X1, Ом	X2, Ом	p	b	b1	c	k	Двигатель
13	2,5	0,34	0,12	0,43	0,25	3	0,37	0,4	0,5	2,66	MTF(H)312-6
14	2,5	0,37	0,13	0,4	0,27		0,43	0,5	0,6		MTF(H)311-6
15	2,1	1,67	0,56	1,56	1,1		0,5	0,6	0,85		MTF211-6
16	2,4	1,61	0,55	1,48	1		0,6	0,7	0,9		MTF112-6
17	2,5	0,22	0,08	0,19	0,14		0,75	0,75	0,95		MTF(H)411-6
18	3	0,41	0,17	0,51	0,15		0,48	0,5	0,64		MTF(H)311-8

Решение:

1. Рассчитаем скорость идеального холостого хода:

№	13	14	15	16	17	18
0	104,67	104,67	104,67	104,67	104,67	104,67

3. Рассчитаем приведенные значения сопротивлений обмотки ротора и индуктивное сопротивление короткого замыкания:

№	13	14	15	16	17	18
X21	1,769	1,91	7,783	7,076	0,991	1,061
R21	0,849	0,92	3,962	3,892	0,566	1,203
Xk	2,199	2,31	9,343	8,556	1,181	1,571

3. Для расчета естественной механической характеристики:

-номинальная скорость

-номинальное скольжение

-номинальный момент

-критическое скольжение

-максимальный (критический) момент электродвигателя

№	ном, рад/с	sном	Mном, Н*м	Мкр, Н*м	sk
13	98,96	0,055	176,839	442,097	0,264
14	97,913	0,065	142,984	357,46	0,311
15	97,389	0,07	92,413	194,066	0,276
16	95,819	0,085	67,837	162,808	0,389
17	101,055	0,035	217,704	544,26	0,168
18	71,209	0,032	147,452	442,357	1,865

4. При помощи формулы Клосса найдём зависимость М(s)-механическая характеристика электродвигателя:

Задаваясь скольжением, строим естественную механическую характеристику электродвигателя:

S

M

5. Рассчитаем координаты заданной точки, используя координаты номинальной точки:

№	13	14	15	16	17	18
и, рад/с	36,615	42,103	48,695	57,491	75,791	34,181
и1, рад/с	39,584	48,956	58,433	67,07	75,791	35,605
Sи	0,65	0,598	0,535	0,451	0,276	0,675
Sи1	0,62	0,532	0,442	0,359	0,276	0,66
Mи, Н*м	88,419	85,79	78,551	61,053	206,819	94,37

Поставим эту точку на графике с естественной механической характеристикой.

6. Для момента:

определим скольжение Sе при работе АД на естественной характеристике.

№	13	14	15	16	17	18
Sе	0,027	0,025	0,021	0,013	0,08	0,032

7. Определим требуемое добавочное сопротивление:

№	13	14	15	16	17	18
R2доб, Ом	19,603	19,451	96,983	131,116	1,389	24,117
R2доб1, Ом	18,646	18,658	79,429	103,587	1,389	23,606

8. Критическое скольжение при включении добавочного сопротивления и работе АД на искусственной характеристике:

№	13	14	15	16	17	18
Sк_и	9,192	8,706	10,636	15,508	1,628	39,001
Sк_и1	8,76	3,577	0,926	1,418	1,355	38,213