ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расчет параметров трехфазного асинхронного двигателя

1 23

Трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, приведенные в табл. 4. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке s_H₀_M, момент на валу М_ном, начальный пусковой М_п и максимальный

М _max моменты, номинальный и пусковой токи I_H₀_M и I_п в питающей сети при соединении обмоток статора звездой и треугольником.

Пример расчета.

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором марки А02-82-6 имеет следующие паспортные данные: напряжение
U=220 /380 В, номинальная мощность Р₂ = 40 кВт, частота вращения п₂=980 об/мин, КПД η=91,5%, коэффициент мощности cos φ=0,91, кратность пускового тока К_I = 5, кратность пускового момента K_M = l,l, перегрузочная способность двигателя λ= 1,8. Определить число пар полюсов, номинальное скольжение, номинальные максимальный и пусковой вращающие моменты, номинальный и пусковой токи двигателя при соединении обмотки статора в «треугольник» и «звезду». Возможен ли пуск нагруженного двигателя, если подводимое напряжение на 10% ниже номинального и пуск производится переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник» от сети с напряжением U=220. В?

Решение. Для определения числа пар полюсов можно воспользоваться маркировкой двигателя, частотой вращения магнитного поля или ротора.

Если известна маркировка, то последнее число в марке двигателя означает количество полюсов. В данном двигателе шесть полюсов; следовательно, три пары. При известной частоте вращения магнитного поля число пар полюсов определяем по формуле

p = 60 f / n₁.

По этой же формуле определяем число пар полюсов, если задана частота вращения ротора, но в этом случае получаемый результат округляем до ближайшего целого числа. Например, для заданных условий р = 60//п₂ = 3000/980 = 3,06; отбросив сотые доли, получаем число пар полюсов двигателя—3.

Частота вращения магнитного поля

n₁ =60 f / p=3000/3 = 1000 об/мин.

Номинальное значение скольжения

Критическое скольжение

s _кр= s_НОМ [λ+√λ² -1]

Мощность, потребляемая двигателем,

p₁ ₌ P₂/η = 40000/0,915 = 43715 Вт.

Номинальный вращающий момент двигателя

М_НОМ = 9,55 Р₂ / n₂ = 9,55-40000/980 = 389,8 Н-м.

Максимальный момент

М_max = λ*.М _ном = 1,8 • 389,8 = 701,6 Н • м.

Пусковой момент

М_П = К_ММ_НОМ = 1,1 • 389,8 = 428,7 Н • м.

Для определения фазных, линейных и пусковых токов (фазными являются токи в обмотках статора, линейными—токи в подводящих проводах) нужно учесть следующее: если двигатель рассчитан на работу от сети переменного тока с напряжением, 220/380 В, то это значит, что каждая фаза обмотки статора рассчитана на напряжение 220 В. Обмотку необходимо включить по схеме «треугольник», если в сети линейное напряжение U=220 В, и по схеме «звезда», если в сети линейное напряжение U=380 В.

Определяем фазный, линейный и пусковой токи при линейном напряжении U=220 В и соединении обмотки статора по схеме «треугольник».

Фазный ток в обмотке статора

Токи: линейный

I_л= 1,73 -72,8 =125,9 А;

Пусковой ток

. I_п = K_I * I_Л = 5*125,9 = 629,5 А.

Найдем значения фазных, линейных и пусковых токов, если обмотки статора включены по схеме «звезда» и подключены к сети с линейным напряжением U=38О В.

Значение фазного тока найдем из формулы мощностей для линейных значений токов и напряжений

При соединении обмоток в «звезду» линейный ток

пусковой ток

1_П = К_I * I_Л = 5 -73 = 365 А.

Из сопоставления фазных, линейных и пусковых токов при различных соединениях обмоток можно заметить, что фазные токи оказались практически одинаковыми, а линейные и пусковые — различными.

Для определения возможности пуска в ход двигателя, находящегося под номинальной нагрузкой и пониженным напряжением, необходимо определить пусковой вращающий момент при пониженном напряжении.

В соответствии с формулой M=CU² вращающий момент двигателя пропорционален квадрату подводимого напряжения. При понижении напряжения на 10% вращающий момент

M'=C U_ном = C{0,9U_HOM)² = 0,81 х М_аоы=0,81x 389,8 = 315,74 Н • м. Соответственно пусковой момент

М'_п =К_М* М'= 1,1*315,74 = 347,3 Н-м, что меньше тормозного момента на валу на 42,5 Н • м, т.е. пуск невозможен.

Для понижения пусковых токов часто пуск асинхронных двигателей осуществляют при пониженном напряжении. Двигатели, работающие при соединении обмоток статора по схеме «треугольник», пускают без нагрузки путем переключения обмоток со «звезды» на «треугольник». Определить пусковой момент двигателя при данном виде пуска.

В момент пуска обмотки находятся под напряжением

U_Ф = U_л/ = 220/1,73 = 127 В, что составляет 57,7% U_ном,

пусковой момент при переключении обмоток

М _п = C*U² = C (0,57U_HOM)² = 0_.33CU _ном =128,8 Н-м, т. е. в три раза меньше номинального значения.

таблица 4

№ вариант	Тип двигателя	P_НОМ кВт	n_2ном. об/мин	η ном %	cosφ	I _П I _НОМ	M_П M _ном	M_MAX M _ном	U_C ,В
1.	4A100S2Y3	4,0		86,5	0,89	7,5	2,0	2,5	220/380
2.	4A160S2Y3	15,0		88,0	0,91	7,0	1,4	2,2	220/380
3.	4А200М2УЗ	37,0		90,0	0,89	7,5	1,4	2,5	380/660
4.	4А112М4УЗ	5,5		85,5	0,85	7,0	2,0	2,2	220/380
5.	4А132М4УЗ	11,0		87,5	0,87	7,5	2,2	3,0	220/380
6.	4А180М4УЗ	30,0		91,0	0,89	6,5	1,4	2,3	380/660
7.	4А200М6УЗ	22,0		90,0	0,90	6,5	1,3	2,4	220/380
8.	4А280М6УЗ	90,0		92,5	0,89	5,5	1,4	2,2	380/660
9.	4А315М8УЗ	ПО		93,0	0,85	6,5	1,2	2,3	380/660
10.	4А355М10УЗ	ПО		93,0	0,83	6,0	1,0	1,8	380/660

Задача № 5

1 23