- •Задание №1
- •1. Построим кривую выбега и проведем касательную к точке (0,2880)
- •7. Определим электрические потери в роторе:
- •8. Определим механическую мощность:
- •9. Определим момент инерции привода:
- •Решение.
- •Кривая выбега
- •«Расчет двигателей постоянного тока»
- •Решение:
- •Решение:
- •9. А критический момент на искусственной характеристике не
- •Решение:
изменится:9. А критический момент на искусственной характеристике не
№ |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
Mкр, Н*м |
442,097 |
357,46 |
194,066 |
162,808 |
544,26 |
442,357 |
Подставляя Sк_и,
Мк и новое значение:
№ |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
a |
0,017 |
0,018 |
0,017 |
0,012 |
0,113 |
0,016 |
a1 |
0,017 |
0,019 |
0,020 |
0,015 |
0,112 |
0,017 |
в формулу M(s) получим формулу для искусственной механической характеристики:
Задаваясь скольжением, строим искусственную механическую характеристику электродвигателя:
Задача №4. Для АД с короткозамкнутым ротором рассчитать сопротивление, включение которого в цепь статора обеспечит снижение пускового момента в m раз.
Рассчитать и построить естественную механическую характеристику.
Тип двигателя и коэффициент мощности при пуске двигателя cosфп приведены в таблице.
Мкр/Мном=λм 1/m=μ Iп/Iном=λ1
Таблица 3.4
Параметры № Варианта |
м |
1 |
сosфп |
|
Двигатель |
19 |
2,2 |
7,5 |
0,45 |
0,9 |
4А132М4 |
20 |
2,2 |
7 |
0,4 |
0,87 |
4А160М4 |
21 |
2,2 |
7 |
0,39 |
0,75 |
4А180S4 |
22 |
2,3 |
7,5 |
0,52 |
0,78 |
4А132S4 |
23 |
2,2 |
7 |
0,49 |
0,8 |
4А160S4 |
24 |
2,3 |
6,5 |
0,61 |
0,82 |
4А180М4 |
Решение:
Определим пусковой ток АД при отсутствии резисторов в цепи статора:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
I1пуск, А |
198,75 |
196 |
235,9 |
168,75 |
177,1 |
364 |
2. Определим полное сопротивление короткого замыкания:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
zk, Ом |
1,104 |
1,119 |
0,93 |
1,3 |
1,239 |
0,603 |
Определим rк и xк:
-активное сопротивление короткого
замыкания
-реактивное сопротивление короткого
замыкания
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
rk, Ом |
0,442 |
0,504 |
0,456 |
0,676 |
0,706 |
0,368 |
xk, Ом |
1,012 |
1 |
0,811 |
1,111 |
1,018 |
0,478 |
Определим искомое добавочное сопротивление:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Rдоб, Ом |
0,252 |
0,306 |
0,483 |
0,567 |
0,461 |
0,191 |
Для расчёта естественной механической характеристики найдём:
1. Номинальное скольжение ротора:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
sн |
0,023 |
0,013 |
0,01 |
0,027 |
0,461 |
0,02 |
Критическое скольжение:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
sk |
0,097 |
0,055 |
0,042 |
0,117 |
0,097 |
0,117 |
3. Номинальный вращающий момент электродвигателя:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Mном, Н*м |
71,71 |
119,4 |
141,5 |
49,06 |
97,78 |
68,214 |
Максимальный (критический) момент электродвигателя:
№ |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Mкр, Н*м |
157,8 |
262,6 |
311,3 |
112,8 |
215,1 |
204,643 |
При помощи формулы Клосса найдём зависимость M(s)-естественная механическая характеристика электродвигателя:
Задаваясь скольжением, строим естественную механическую характеристику электродвигателя:
S
Задача №5. Для АД с фазным ротором рассчитать сопротивление трёхступенчатого пускового реостата. Пусковой момент принять равным Мп=к*Ммакс.
Для АД с фазным ротором рассчитать сопротивление трёхступенчатого пускового реостата. Пусковой момент принять равным Мп=к*Ммакс.
Мкр/Мном=λм
Таблица 3.5
Параметры № Варианта |
м |
k |
Двигатель |
25 |
3 |
0,75 |
4АК160S4 |
26 |
3 |
0,7 |
4АНК160S4 |
27 |
3,5 |
0,65 |
4АК160М4 |
28 |
3,2 |
0,6 |
4АНК180S4 |
29 |
4 |
0,55 |
4АК200М4 |
30 |
3 |
0,8 |
4АК160S4 |
Решение:
№ |
ном, рад/с |
Mном, Н*м |
Ммакс, Н*м |
R2ном, Ом |
25 |
153,403 |
71,706 |
215,119 |
8,466 |
26 |
154,974 |
90,338 |
271,014 |
7,244 |
27 |
154,974 |
90,338 |
316,182 |
6,846 |
28 |
155,497 |
141,481 |
452,741 |
5,911 |
29 |
155,497 |
141,481 |
565,926 |
6,609 |
30 |
153,403 |
71,706 |
215,119 |
8,466 |
Находим величину k/:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
k/λм |
0,25 |
0,233 |
0,186 |
0,187 |
0,138 |
0,267 |
т.к. 0.250.75 применяем аналитический метод
Определяем пусковой момент:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Mп1, Н*м |
161,34 |
189,709 |
205,519 |
271,644 |
311,259 |
172,096 |
Определяем момент переключения:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
sном |
0,023 |
0,013 |
0,013 |
0,01 |
0,01 |
0,023 |
Mп2, Н*м |
60,413 |
57,607 |
64,095 |
72,739 |
87,216 |
40,725 |
Кратность пусковых моментов:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
λ1 |
2,671 |
3,293 |
3,206 |
3,735 |
3,569 |
4,226 |
Полное сопротивление цепи ротора на первой ступени:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Rx1, Ом |
0,444 |
0,476 |
0,44 |
0,521 |
0,455 |
0,417 |
R1, Ом |
3,763 |
3,45 |
3,009 |
3,079 |
3,004 |
3,527 |
Полное сопротивление на второй и третьей ступенях:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
R2, Ом |
1,409 |
1,048 |
0,938 |
0,824 |
0,842 |
0,835 |
R3, Ом |
0,528 |
0,318 |
0,293 |
0,221 |
0,236 |
0,198 |
Сопротивления секций:
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
rп1, Ом |
2,354 |
2,402 |
2,071 |
2,254 |
2,162 |
2,693 |
rп2, Ом |
0,881 |
0,729 |
0,646 |
0,604 |
0,606 |
0,637 |
rп3, Ом |
0,33 |
0,221 |
0,201 |
0,162 |
0,17 |
0,151 |
Задача №6. Для АД с фазным ротором рассчитать сопротивление тормозного резистора в режиме противовключения, если Мп=а*Ммакс и wп=-b*wп и в режиме рекуперативного торможения, если Мрек=с*Мном и wрек. Тип двигателя и коэффициенты a, b, c приведены в таблице.
Ммакс/Мном=λм
Таблица 3.6
Параметры № Варианта |
м |
ωрек, рад/с |
a |
b |
c |
Rпуск, Ом |
Двигатель |
31 |
3 |
95 |
0,5 |
0,9 |
0,98 |
2,13 |
MTF(H)311-8 |
32 |
3 |
105 |
0,7 |
0,95 |
0,89 |
0,65 |
MTF(H)312-8 |
33 |
2,5 |
160 |
0,75 |
0,98 |
0,85 |
0,73 |
MTF(H)411-8 |
34 |
2,7 |
158 |
0,65 |
0,93 |
0,8 |
0,81 |
MTН511-8 |
35 |
2,7 |
140 |
0,6 |
1 |
0,91 |
0,7 |
MTН512-8 |
36 |
3 |
148 |
0,8 |
1,3 |
0,99 |
1,98 |
MTF(H)312-8 |
Решение:
№ |
ωном, рад/с |
ω0, рад/с |
Мном, Н*м |
Ммакс, Н*м |
Мп, Н*м |
ωп, рад/с |
Мрек, Н*м |
R2ном, Ом |
31 |
71,204 |
78,53 |
147,463 |
442,39 |
221,195 |
-64,08 |
144,514 |
5,44 |
32 |
72,775 |
78,53 |
206,115 |
618,345 |
432,842 |
-69,136 |
183,442 |
1,797 |
33 |
101,047 |
104,71 |
247,409 |
618,523 |
463,892 |
-99,026 |
210,298 |
2,141 |
34 |
101,571 |
104,71 |
295,361 |
797,474 |
518,358 |
-94,461 |
236,289 |
2,017 |
35 |
101,047 |
104,71 |
356,269 |
961,927 |
577,156 |
-101,047 |
324,205 |
1,673 |
36 |
72,775 |
78,534 |
206,115 |
618,348 |
494,676 |
-94,607 |
204,054 |
1,797 |
Режим противовключения:
Считая, что Мп=I2п находим ток ротора при торможении противовключением:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
I2п, А |
39 |
111,3 |
114,38 |
128,13 |
142,56 |
127,2 |
Полное сопротивление при торможении противовключением:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
Rп, Ом |
7,254 |
1,712 |
2,574 |
2,298 |
2,965 |
16,893 |
Сопротивление тормозной секции, включенной последовательно с обмоткой ротора:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
rп, Ом |
12,601 |
3,436 |
4,68 |
4,285 |
4,603 |
18,617 |
r2, Ом |
-5,347 |
-1,724 |
-2,106 |
-1,987 |
-1,638 |
-1,724 |
Sн, Ом |
0,093 |
0,073 |
0,035 |
0,03 |
0,035 |
0,073 |
Режим рекуперативного торможения:
Скольжение при рекуперативном торможении:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
sрек |
-0,21 |
-0,337 |
-0,528 |
-0,509 |
-0,337 |
-0,885 |
Ток ротора в начале торможения:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
I2рек, А |
25,48 |
47,17 |
51,85 |
58,4 |
80,08 |
52,47 |
Полное сопротивление при рекуперативном торможении:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
Rрек, Ом |
-1,166 |
-0,68 |
-1,499 |
-1,283 |
-0,619 |
-1,606 |
Сопротивление тормозной секции рекуперативного торможения, включаемой последовательно с ротором:
№ |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
rрек, Ом |
4,181 |
1,044 |
0,607 |
0,704 |
1,019 |
0,118 |