рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Асинхронные двигатели

Асинхронные двигатели - раздел Приборостроение, Министерство Образования И Науки Рф ...

Министерство образования и науки РФ

Московская Государственная Академия Приборостроения и Информатики

Кафедра «Электротехника и электроника»

Т.Г. Барсова

Асинхронные двигатели

(Основные теоретические сведения и методы решения домашних заданий)

Москва, 2005г.


Асинхронные двигатели.

Устройство трехфазного асинхронного двигателя показано на рис.1. Две главные части машины: неподвижный статор и вращающийся ротор, каждая из которых…  

Примеры решения задач

 

Задача №1

Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель имеет следующие номинальные данные Р= 11 кВт, nн = 955 мин-1, cosjн = 0,89,= 220 Нм, схема соединения обмоток статора – звезда; питающая сеть имеет напряжение Uл=380 В, частота сети f=50 Гц.

Определить:

1. номинальный момент на валу;

2. перегрузочную способность двигателя ;

3. номинальное скольжение;

4. критическое скольжение;

5. пусковой момент;

6. номинальный ток в обмотке статора;

7. число пар полюсов;

8. как изменится номинальный момент на валу, если питающее напряжение уменьшить с 380 В до 220 В?

9. построить механическую характеристику двигателя.

Решение:

1. Номинальный момент на валу:

Нм

2. Перегрузочная способность двигателя:

3. Номинальное скольжение:

т.к. nн=955 мин-1, то значение частоты вращения магнитного поля находят из шкалы синхронных частот статора как ближайшее к nн значение при условии, что n0>nн, т.е. n0=1000мин-1

или в %: Sн=4,5%.

4. Критическое скольжение:

это выражение выведено из формулы Клосса

= 0,168 = 0,012

Значение = 0,012 не соответствует соотношению > , поэтому отброшено.

т.о, = 0,168 или 16,8%.

5. Пусковой момент:

Нм,

где скольжение при пуске, = 1.

6. Номинальный ток в обмотке статора:

А

при расчете использованы соотношения

для звезды .

7. Число пар полюсов:

8. Как изменится номинальный момент на валу, если питающее напряжение уменьшить с 380 В до 220 В?

Согласно общей формуле электромагнитного момента М~, следовательно т.о. ~40 Нм.

9. Построение механической характеристики.

Механическую характеристику строим по четырем характерным (ключевым) точкам:

1. холостой ход М = 0 nxx= = 1000 мин-1

2. номинальный режим Мн=110 Нм, nн=955 мин-1

3. критический режим Мк=220Нм, nк находим из формулы т.е.

мин-1

4. пусковой режим Мп = 72,7 Нм, nн = 0

5. промежуточные точки могут быть найдены из соотношений (точки 5,6,7):

и n = n0(1-S)

 

Рис.10


Задача №2

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором имеет номинальные данные: Р=7,5 кВт, nн=1400 мин-1, cosjн=0,84, hн=82%, Uф=220 В; в режиме пуска cosjк=0,4, приведенное сопротивление обмотки ротора Ом, питается от сети с линейным напряжением 380 В и частотой f=50 Гц.

Указание: принять, что

Определить:

1. как следует соединить обмотки статора;

2. номинальный ток двигателя;

3. пусковой ток двигателя;

4. кратность пускового тока;

5. критическое скольжение;

6. сопротивление , которое необходимо включить в фазу ротора, чтобы пусковой момент был максимальным;

7. построить естественную и искусственную механические характеристики.

Решение:

1. Т.к. соотношение то обмотку статора следует соединить звездой (для треугольника соотношение ).

2. Номинальный ток двигателя,

3. Пусковой ток двигателя,

пользуясь схемой замещения двигателя в режиме пуска (рис.6в) можно записать соотношение на основании закона Ома:

где

т.к. Ом, то Ом.

Из треугольника сопротивлений для режима пуска следует, что полное сопротивление короткого замыкания Zк равно

Ом, отсюда Ом

пусковой ток А

4. Кратность пускового тока,

5. Критическое скольжение,

6. Сопротивление , которое необходимо включить в фазу ротора, чтобы пусковой момент был максимальным.

Максимальный пусковой момент соответствует условию Мпк, следовательно Sп=Sк=1.

При включении реостата в фазу ротора (), сопротивление цепи ротора будет равно , следовательно соотношение Sк=1 можно записать следующим образом:

или , отсюда

Ом

7. Механическая характеристика (рис.11)

Рис.11

а) естественная

б) искусственная

При построение характеристик использованы следующие расчеты.

Номинальный момент:

Нм

Номинальное скольжение:

Критический момент и соответствующая частота вращения:

Нм

мин-1

Пусковой момент:

Нм

Промежуточные точки:

естественная характеристика = 0,22

при S = 0,4,Нм,мин-1

при S = 0,6 M=58,8 Нм n=600 мин-1

при S = 0,8 M=47,3 Нм n=300 мин-1

искусственная характеристика = 1

при S = 0,4 Нм мин-1

при S = 0,6 M=82 Нм n=600 мин-1

при S = 0,8 M=90,4 Нм n=300 мин-1

Задания для домашних работ.

Выбор задачи: номер задачи выбирается по предпоследней цифре, а номер варианта в каждой задаче выбирается по последней цифре шифра студенческой зачетной книжки.

Примечание: при расчете все величины подставлять в основных единицах.

Задача 1: На рисунке 12 приведена механическая характеристика трехфазного короткозамкнутого асинхронного двигателя. Известна также перегрузочная способность двигателя , индуктивное сопротивление короткого замыкания Хк. Схема соединения обмотки статора - звезда. Линейное напряжение сети Uл, частота 50 Гц.

ОПРЕДЕЛИТЬ: а) номинальную мощность двигателя;

б) номинальное скольжение;

в) число пар полюсов;

г) приведенное активное сопротивление ротора;

д) отношение пускового тока в обмотке статора к номинальному току;

е) значения моментов, соответствующих восьми значениям скольжения: Sн; Sк; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6;0,8; 1,0

 

Построить характеристику М=f(s)


 

Номер варианта Данные Номер варианта Данные
Хк, Ом Uл, В l λ Хк, Ом Uл, В l λ
0,12 2,0 0,062 2,0
0,054 2,5 0,08 3,0
0,06 2,5 0,1 1,7
0,08 2,5 2,5 0,054 2,0
0,1 3,0 0,056 3,0

 

M, Нм

Рис. 12

Задача 2: По номинальным данным трехфазного короткозамкнутого асинхронного двигателя Uфн, Рн, hн, cosjн, nн (частота сети f1 = 50 Гц)

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) номинальный ток в обмотке статора;

б) номинальный момент на валу ротора;

в) приведенное активное сопротивление ротора;

г) потери мощности на нагрев обмоток;

д) потери механические и магнитные;

е) значения моментов, соответствующих семи значениям скольжения: Sн; Sк; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0.

Построить механическую характеристику двигателя.

Примечание: а) потерями холостого хода можно пренебречь,

б) потери в обмотках статора принять равными потерям в обмотках ротора.

 

 

Номер варианта Данные
PН, кВт nН, мин-1 cos φН UФН, В ηН, %
10,0 0,90 84,0
15,0 0,89 85,0
20,0 0,88 87,0
7,5 0,87 83,5
10,0 0,86 84,5
0,84 87,0
0,85 88,0
0,88 90,0
17,0 0,84 84,0
13,0 0,90 86,0

 

Задача 3: Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением 380 В. Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: мощность на валу Рн; частота вращения ротора nн; коэффициент мощности , КПД . Обмотки фаз статора соединены звездой. Кратность критического момента относительно номинального:

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) номинальный ток в фазе обмотки статора;

б) число пар полюсов обмотки статора;

в) номинальное скольжение;

г) номинальный момент на валу ротора;

д) критический момент;

е) критическое скольжение, пользуясь формулой

;

ж) значения моментов, соответствующие значениям скольжения: Sн; Sк; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (по формуле п.е);

з) пусковой момент при снижении напряжения в сети на 10%.

Построить механическую характеристику n(М) электродвигателя.

 

Номер варианта Данные
PН, кВт nН, мин-1 cos φН ηН, % КМ
1,1 0,87 79,5 2,2
1,5 0,88 80,5 2,2
2,2 0,89 83,0 2,2
3,0 0,84 83,5 2,2
4,0 0,85 86,0 2,2
5,5 0,86 88,0 2,2
7,5 0,87 88,5 2,2
0,88 88,0 1,8
0,89 88,0 1,8
0,90 90,0 1,8

 


Задача 4: Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором питается от сети с линейным напряженней . Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: мощность на валу ; частота вращения ротора ; коэффициент мощности ; КПД . Номинальное фазное напряжение статора = 220В. Кратность пускового тока КI = Iп/Iн при пуске без реостата и номинальном напряжении на зажимах статора; коэф-фициент мощности в этих условиях = 0,35. Обмотки фаз ротора соединены звездой.

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) схему соединения фаз обмотки статора: «звезда» или «треугольник»;

б) номинальный момент на валу ротора;

в) номинальный и пусковой токи дви-гателя;

г) сопротивление короткого замыкания (на фазу);

д) активное и реактивное сопротивление обмотки статора и ротора (для ротора - приведенные значения);

е) критическое скольжение.

Вычислить по общей формуле электромагнитного момента асинхронного двигателя значения моментов для следующих значений скольжения: Sн; Sк; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0.

Построить кривую М(S).

УКАЗАНИЕ: Принять .

Номер варианта Данные
Uл PН, кВт nН, мин-1 ηН, % cos φН КI
7,5 82,0 0,84 7,0
83,5 0,85 7,0
84,5 0,86 7,0
84,5 0,80 6,5
85,0 0,81 6,5
87,0 0,82 6,5
87,0 0,81 5,5
88,5 0,82 5,5
90,0 0,88 6,5
90,5 0,88 6,5
                     

Задача 5: Асинхронный электродвигатель с фазным ротором имеет следующие номинальные данные: номинальная мощность на валу Рн; номинальное скольжение Sн; приведенное сопротивление обмотки ротора ; число пар полюсов двигателя р; перегрузочная способность двигателя .

Линейное напряжение трехфазной сети Uл = 380 Вт, частота сети f = 50 Гц, схема соединения обмотки статора - «звезда».

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) номинальную частоту вращения nн;

б) номинальный момент на валу;

в) максимальный момент;

г) критическое скольжение;

д) пусковой ток двигателя без введенного реостата в цепь ротора;

е) величину приведенного сопротивления пускового реостата в цепи ротора, который уменьшает пусковой ток в три раза.

Построить естественную и искусственную (соответственно пункту «е») механические характеристики двигателя.

Примечание: естественную характеристику построить по 4-м точкам, искусственную по 3-м точкам (х.х., крит. режим, пусковой режим).

 

Номер варианта Данные
PН, кВт sН,, % ,Ом р λ
0,27 2,0
5,5 0,65 2,0
7,5 0,49 2.0
20,0 0,15 1,8
30,0 0,092 1,8
40,0 0,060 1,8
55,0 0,051 1,8
75,0 0,035 1,7
7,5 0,49 1,7
22,0 0,16 1,7

Задача 6: Асинхронный электродвигатель с фазным ротором развивает номинальный момент на валу Мн; номинальную мощность на валу Рн; индуктивное сопротивление Хк. Двигатель питается от сети с линейным напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) номинальную частоту вращения nн

б) номинальное скольжение (при отсутствии добавочного сопротивления ротора);

в) критический момент на валу;

г) пусковой момент двигателя;

д) величину приведенного сопротивления добавочного реостата в цепи ротора , которое позволит увеличить пусковой момент в два раза;

е) во сколько раз изменится пусковой ток двигателя при включении добавочного реостата в цепь ротора.

Построить: 2 механические характеристики двигателя: естественную и искусственную, соответствующую включению в цепь ротора (пункт «д»).

 

Номер варианта Данные Номер варианта Данные
Мн, Нм Рн, кВт Хк, Ом Мн, Нм Рн, кВт Хк, Ом
0,32 0,48
0,25 0,26
0,13 0,30
7,5 3,30 7,5 0,25
0,36 3,0 8,30

 

Задача 7: Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель имеет следующие номинальные данные: частота вращения ротора , мощность на валу , КПД ηН, коэффициент мощности – , фазное напряжение обмотки статора – .

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) номинальное скольжение Sн;

б) номинальный момент на валу Мн;

в) сопротивление обмотки статора R1;

г) потери в обмотках, суммарные механические и магнитные потери Рм (считая их независимыми от нагрузки);

д) КПД двигателя при снижении нагрузки до 0,75 Мн и 0,5 Мн.

Построить зависимость КПД от момента мощности на валу.

Примечание:

а) принять, что зависимость М = f(s) на участке до Мн линейна.

б) считать, что потери мощности в обмотках статора и ротора равны.

 

Номер варианта Данные
PН, кВт nН, мин-1 cos φН UФН, В ηН, %
0,77
0,88
0,89
0,79
0,78
0,89
0,85
0,78
0,88
0,89

 

Задача 8: Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель имеет номинальную частоту вращения ротора nн, коэффициент мощности при пуске, сопротивление обмотки статора R1, фазное напряжение Uфн, частота 50 Гц. Потери мощности в обмотках в номинальном режиме равны суммарным потерям магнитным и механическим.

Построить механическую характеристику двигателя по шести точкам, для чего рассчитать значения n и М для режимов: холостого хода; критического; номинального; пускового; по 2 значениям для режимов перегрузки.

Рассчитать номинальный КПД двигателя.

Примечание: считать, что потери мощности в обмотках статора и ротора равны.

 

Номер варианта Данные
R1, Ом nН, мин-1 cos φН UФН, В
0,27 0,29
0,64 0,35
0,32 0,30
0,32 0,35
0,4 0,30
0,32 0,27
0,65 0,35
0,49 0,4
0,15 0,35
0,09 0,4

Задача 9: Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором включается с помощью трехфазного пускового реостата. Приведенное активное сопротивление ротора ; критическое скольжение – Sк. При включении с реостатом частота вращения ротора уменьшается на 25%, а пусковой момент возрастает на 75%. Частота вращения магнитного поля статора n0, напряжение питания Uфн = 220 В, частота сети f1 – 50 Гц.

 

ОПРЕДЕЛИТЬ:

а) приведенное сопротивление пускового реостата и его мощность;

б) номинальную частоту вращения двигателя без включенного реостата и номинальный момент на валу;

в) построить естественную и искусственную механические характеристики двигателя, рассчитав значения М и n в 5точках.

Примечание:

а) механическими и магнитными потерями пренебречь;

б) считать, что .

 

Номер варианта Данные Номер варианта Данные
  Sк, отн.ед. Ом n0, мин-1   Sк, отн. ед. Ом n0, мин-1
0,2 0,27 0,22 0,20
0,22 0,08 0,26 0,27
0,3 0,32 0,3 0,09
0,18 0,32 0,2 0,16
0,2 0,42 0,3 0,27

 

Задача 10: У трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором активное сопротивление обмотки статора , индуктивное сопротивление Хк, потери холостого хода двигателя Р0 составляют 2,5% от Рн. Фазное напряжение двигателя Uфн, частота вращения в номинальном режиме nн. Механическими потерями пренебречь.

Построить зависимость фазного тока, потребляемого дви-гателем Iф и коэффициента мощности в зависимости от мощности на валу по точкам, соответствующим значениям S: 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; и Sн (в пределах рабочего режима, т.е. когда S < Sк).

Рассчитать, во сколько раз изменится ток в фазе статора при введении сопротивления трехфазного реостата (). При расчете допустить линейное приближение, т.е. использовать соотношение .

Построить график ; f = 50 Гц.

 

Номер варианта Данные
,Ом nН, мин-1 X1, Ом UФН, В
0,072 0,36
0,039 0,18
0,032 0,15
0,021 0,10
0,092 0,05
0,060 0,30
0,035 0,17
0,157 0,7
0,093 0,4
0,086 0,42

 

– Конец работы –

Используемые теги: Асинхронные, Двигатели0.052

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Асинхронные двигатели

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Ремонт двигателя. Стук двигателя. Стук глухого тона. Частота стука возрастает с увеличением оборотов
Стук двигателя. Стук глухого тона. Частота стука возрастает с увеличением оборотов. Эта неисправность выявляется из-за: • Выплавление коренного… Стук коренных подшипников коленчатого вала — глухого тона и соответствует по… Стук поршней — приглушенный, незвонкий вызывается биением поршня в цилиндре. Лучше прослушивается на малых оборотах…

Расчет асинхронного двигателя
При этом около 90% от общего потребления энергии асинхронными двигателями потребляют машины мощностью до 100 кВт. Единая серия асинхронных…

Обслуживание и ремонт электрических двигателей (ремонт синхронного двигателя)
Глубокое понимание процессов электромеханического преобразования энергии необходимо не только инженерам-электромеханикам, создающим и… Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, на… Электротехническая промышленность выпускает в год миллионы электрических машин для всех отраслей народного хозяйства.…

Расчет себестоимости эксплуатации асинхронного двигателя МАП521-4/16
В рабочих режимах машины разница в частотах вращения ротора и поля статора составляет лишь несколько процентов. Поэтому при анализе и характеристике… По конструктивному исполнению и способу монтажа двигатели выполняют в… При большей длине магнитопровод подразделяют радиальными каналами для прохождения охолождающего воздуха. Обмотка…

Исследование характеристик асинхронного двигателя при питании
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД... ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... Кафедра ЕАПУ...

ИССЛЕДОВАНИЕ трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, тормозящий момент на валу которого создает генератор постоянного тока
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ИССЛЕДОВАНИЕ трехфазного асинхронного...

Асинхронные двигатели
На сайте allrefs.net читайте: Асинхронные двигатели. Рис...

Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Ротор - вращающаяся часть электрической машины, предназначен также для создания магнитного поля, которое, взаимодействуя с полем статора, ведёт к… Асинхронный генератор-это асинхронная электрическая машина, работающая в… Мощность от долей Вт до десятков МВт. 1. Асинхронный двигатель 1.1 Частота вращения магнитного поля и ротора Пусть n1…

Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Простейший анализ рабочих режимов асинхронного двигателя при частотном регулировании можно выполнить с помощью его схемы замещения (рис.1). Рис. 1.… В табл.1 приведены формулы для расчета тока ротора для каждого из…

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ ТОРМОЗЯЩИЙ МОМЕНТ НА ВАЛУ КОТОРОГО... N f р...

0.038
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • СИСТЕМЫ ВЕКТОРНОГО ЧАСТОТНО-ТОКОВОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ На сайте allrefs.net читайте: "СИСТЕМЫ ВЕКТОРНОГО ЧАСТОТНО-ТОКОВОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ"
  • Тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2106 Расчет и построение диаграммы тангенциальной силы. Построение суммарной тангенциальной диаграммы многоцилиндрового двигателя. Определение крутящего… В задачи проекта входит расчёт и определение параметров и показателей рабочего…
  • Технологический процесс сборки двигателя автомобиля Камаз-740 Двигатель КамАЗ-7403.10 отличающийся высокой мощностью, надёжностью и повышенным ресурсом благодаря применению: поршней, отлитых из… Кроме того, результаты исследований топливной экономичности указанных… В условиях производства создана исследовательская лаборатория спектрального анализа масла двигателей семейства КамАЗ.…
  • Тепловой и динамический расчет двигателя В основе методики расчета лежит метод В.И. Гриневецкого, в дальнейшем усовершенствованный Е.К. Мазингом, Н.Р. Брилингом, Б.С. Стечкиным и др.… В настоящей работе тепловой и динамический расчеты выполняются для режима…
  • СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ – 2108 Топливный бак – служит для хранения запасов топлива. Сепаратор паров бензина – служит для конденсации паров бензина и их возврата обратно в… Топливный насос – служит для принудительной подачи топлива из топливного бака… Воздушный фильтр с терморегулятором – служат для очистки воздуха поступающего в карбюратор и для поддержания…