m0995
.pdf
ются по выражению (10), а для участка разгона двигателя (s > sкр) по выражению (11). Задаваясь значениями скольжения s = 0; sн; 0,1; sкр; 0,2; 0.,3; 0.,4; 0.,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0, вычисляют моментов, развиваемых двигателем при каждом значении s, по выражениям (10) и (11). По полученному из уравнения скольжения s == (n0 – n)/n0 выражению n == n0 (1- – s), для каждого
скольжения вычисляют частоту вращения двигателя n. Результа- |
||||||||
ты расчетов сводят в таблицу табл. 3. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 33 |
|
s |
0 |
sн |
0.,1 |
sкр 0,2 0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 0,7 0,8 0,9 |
1,0 |
n, об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
М, Н·м |
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам вычислений строится график механической |
||||||||
характеристики n(M) двигателя. |
|
|
|
|
||||
Пример 33. Для трехфазного асинхронного электродвигателя 
4А180S2У3 (выбранного в прим.ере 1) построить механическую характеристику, используя найденные в примере 2 значения величин.
Решение.3.
1. Для построения рабочего участка механической характеристики значения моментов, развиваемых двигателем при значениях скольжения s < sкр, вычислим по выражению
M == 22Mmaxmax /((s /sкр+ + + sкр /s)). Принимая последова- 
тельно значения s = 0; sн == 0,028; s == = 0,1; sкр = 0,116, определим значения моментов M,, соответствующие этим скольжениям (каждому моменту присвоим индекс значения скольжения):
M00 == 22 · 115588,,66/((00/00,,111166+ + 00,,111166/00)) ==
00;;
Мн == 22 · 115588,,66/((00,,002288/00,,111166+ +
00,,111166/00,,002288)) == 7722,,11 Н·м;;
М0011 == 22 · 115588,,66/((00,,11/00,,111166+ + 
00,,111166/00,,11)) == 115566,,99 Н·м;;
Мкр == 22 · 115588,,66/((00,,111166/00,,111166+ + 
00,,111166/00,,111166)) == 115588,,66 Н·м. 
Результаты расчетов заносим в таблицу табл. 3.
Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: Шрифт: курсив
Отформатированная таблица Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: табл
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: Шрифт: 14 пт, русский Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: табл
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: табл
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: 9 пт Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт
Отформатировано: Шрифт: курсив, уплотненный на 0,2 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт
Отформатировано: Шрифт: не курсив, уплотненный на
0,2 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт
Отформатировано: Шрифт: не курсив, уплотненный на
0,1 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт
Отформатировано: Шрифт: не курсив, уплотненный на
0,1 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт Отформатировано: английский (США) Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
11
3.2. Находим поправочный коэффициент b для расчета значений моментов на участке характеристики с большими значениями скольжения (s > sкр):
b == Mп – 22Mmaxmax/((((11/sкр))+ + sкр)) == 9933,,77 – 
22·115588,,66/((11/00,,111166+ + 00,,111166)) = == 5577,,44 Н·м. 
3.3. Для участка разгона двигателя (при s > sкр) значения моментов, развиваемых двигателем, определяем по выражению М == ((22Mmaxmax /((s /sкр+ + sкр /s))))+ + b·s. Задаваясь значения-
ми скольжения s == 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0, рассчи-
ем значения моментов:
М0022 == 22 · 115588,,66/((00,,22/00,,111166+ + 00,,111166/00,,22))+ + 5577,,44 · 00,,22 == 114499,,1155 Н·м;;
………((рассчитываем значения моментов М0033,, М0044,,
М0055,, М0066,, М0077,, М0088,, М0099);;,
М11 == 22 · 115588,,66/((11,,00/00,,111166+ + 00,,111166/11,,00))+ + 5577,,44 · 11.,00 == 9933,,77 Н·м.
Результаты расчетов заносим в таблицу табл. 3.
3.4. Пользуясь выражением n == n00 ((11 -– s)),, для каждого значения скольжения s вычисляем частоту вращения вала двига-
теля n: n00 == = 33 000000((11 – 00)) == 33 000000 об/мин;; nн == 33 000000((11 – 00,,00228833)) == 22 991155 об/мин;; n0011 == 33 000000((11 – 00,,11)) == 22 770000 об/мин;; nкр == ………… .
Результаты расчетов заносим в таблицу табл. 3.
|
|
sн == |
|
sкр == |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
0 |
= 00,,002 |
0.,1 |
= 00,,11 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 0,8 0,9 |
1,0 |
|
|
|
28833 |
|
1166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n,, |
3000 |
2 915 |
2 700 |
2 652 |
2 400 2100 1 800 1 500 |
1 200 |
900 600 300 |
0 |
||||
об/мин |
||||||||||||
М,, |
0 |
72,1 |
156.,9 |
158,6 |
149,15 124 107,8 |
98,5 |
93,6 |
91,3 91 92 93,7 |
||||
Н·м |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3.5. По результатам вычислений строим в масштабе график |
||||||||||||
механической характеристики n((M)) (рис. 1). |
|
|
|
|||||||||
Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт
Отформатировано: Шрифт: не курсив, уплотненный на
0,2 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: уплотненный на 0,2 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт
Отформатированная таблица Отформатировано: Шрифт: 12 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 12 пт
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: 12 пт, русский Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт, русский Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: табл Отформатировано: Шрифт: 12 пт, курсив Отформатировано: табл Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт, русский
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 12 пт, курсив Отформатировано: табл Отформатировано: Шрифт: 12 пт
Отформатировано: табл, По левому краю
Отформатировано: Шрифт: 12 пт Отформатировано: Шрифт: 7 пт
12
n,, об/мин
3000 |
n((M |
|
|
2400 |
|
1800
1200
600
0 |
|
|
|
|
М,, Н·м |
|
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
||
|
||||||
|
|
|
|
Мп |
Мкр |
|
|
|
|
|
|
Определить пусковой, фазные фазный и линейные линейный номинальные токи двигателя при выбранном способе подключения его обмоток. Рассчитать пусковой, фазный фазные и моменты пусковой и критический, мощность двигателя, соответствующие номинальному скольжению, при ошибочном выборе способа подключения фазных обмоток.
Обмотки трехфазного асинхронного двигателя могут подключаться к питающей сети звездой ((Υ)) или треугольником ((∆)) в зависимости от номинального напряжения фазной Uн(ф) и (линейного) напряжения сети Uс(л). В паспорте двигателя но указано два уровня напряжения, на которые может подключаться двигатель, (например, Uн == 338800/222200 В; следовагатель может подключаться как к сети 380 В, так и 220 В). При этом необходимо учитывать, что фазные обмотки двигателя рассчитаны на меньшее из приведенных в паспорте значений напряжения. (Для двигателя с Uн == 338800/222200 В фазная обмотка тана на напряжение Uнф == 222200 В.).
13
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: 10 пт, не полужирный
Отформатировано: Шрифт: 10 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт
Отформатировано: Шрифт: 8 пт
Отформатировано: Шрифт: 8 пт
Отформатировано: Шрифт: 8 пт
Отформатировано: Шрифт: 8 пт
Отформатировано: Шрифт: 10 пт, не полужирный
Отформатировано: Шрифт: 10 пт, не полужирный, не курсив
Отформатировано: Шрифт: 10 пт
Отформатировано: Шрифт: 10 пт, не полужирный, не курсив
Отформатировано: Шрифт: 10 пт, не курсив Отформатировано: Шрифт: 10 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт Отформатировано: Шрифт: 8 пт Отформатировано: Шрифт: 9 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 9 пт Отформатировано: Шрифт: 10 пт Отформатировано: Шрифт: 9 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 9 пт Отформатировано: Шрифт: 9 пт, курсив Отформатировано: Шрифт: 9 пт
Отформатировано: Шрифт: 9 пт, английский (США)
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: По правому краю Отформатировано: Шрифт: 14 пт
При подключении двигателя (трехфазной симметричной нагрузки) к трехфазной сети с линейным напряжением Uл звездой 
((Υ)) напряжение на фазных обмотках составит составит:
Uф == Uл / |
3 . |
(13)
Следовательно, двигатель с фазными обмотками, рассчитанными на напряжение Uф == 222200 В, в к сеть сети с линейным 
напряжением Uсл == 338800 В следует подключать звездой,, так
как при соединении звездой При подключении двигателя (трехфазной симметричной
нагрузки) к трехфазной сети с линейным напряжением Uл тре- 
угольником ((∆)) напряжение на фазных обмотках составит :
Uф == Uл .
(14)
Следовательно, двигатель с фазными обмотками, рассчитанными на напряжение Uф == 222200 В, в к сеть сети с линейным 
напряжением Uсл == 222200 В следует включать подключать тре-
угольником,, так как при соединении треугольником Uф == Uл ==
222200 В.
Токи линейные линейный номинальный Iн (линейный ток при номинальной нагрузке), А, можно определить из выражения активной электрической мощности двигателя
P11 н == Pн / ηн = |
3 Uл Iнcos φн: . |
|
Отсюда |
|
|
Iлн == Pн /(( |
3 Uл ηн cos φн)). |
|
(15) 
Токи фазные фазный Iф, А, определяются определяется через токи линейные линейный в зависимости от способа подключения 
двигателя: . При подключении звездой
Iф == Iлн,,
(16)
а при подключении треугольником
Iф == IлIн / 
3 . 
(17) 
Отформатировано: Шрифт: не курсив |
|
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано |
... |
|
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: 8,89 см, по левому краю
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано |
... |
|
Отформатировано: По центру, Отступ: Первая строка: 0 см
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано |
... |
|
|
Код поля изменен |
|
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: |
|
9,21 см, по левому краю |
|
Отформатировано: Отступ: Первая строка: 0 см |
|
Отформатировано: Шрифт: не курсив |
|
Отформатировано: По правому краю, Отступ: Первая |
|
строка: 0 см, Поз.табуляции: 8,57 см, по левому краю |
|
Отформатировано |
... |
|
|
Отформатировано: Шрифт: 14 пт |
|
14
Ток пусковой Iп, А, определяется через ток номинальный коэффициент пускового тока кkI == Iп / Iн (см. приводится прил.
Iп == Iн·кkI. 
(18)
При ошибочном выборе способа подключения двигателя фактические фазные напряжения будут отличаться от номиналь-
ных фазных в |
3 |
раз (см. выражения (13) и (14)). Следовательно, |
и токи фактические фазные, в соответствии с законом Ома, будут
отличаться от номинальных фазных в |
3 |
раз. Тогда фактические |
линейные токи, с учетом связи с фазными токами (см. выражения (16) и (17)), станут отличаться от номинальных линейных в 3 три раза, как и связанные с ними пусковые токи (см. выражение (18)). Поскольку все моменты асинхронного двигателя (Мп,, Мн,, 
МкрМmax) зависят в квадрате от приложенного к фазным обмоткам 
напряжения, значения фактических моментов двигателя при ошибочном способе подключения станут отличаться от номинальных значений в 3 раза, как и мощность двигателя.
Пример 44. Обосновать способ подключения фазных обмоток 
ранее выбранного двигателя 44А118800S22У33 с номинальным
напряжением Uн == 338800/222200 В к электрической сети с ли- 
нейным напряжением Uсл == 338800 В. Определить пусковой, фазные и линейные номинальные токи двигателя при выбранном способе подключения его обмоток. Рассчитать пусковой, фазные и линейные токи, моменты пусковой и критический, мощность двигателя, соответствующие номинальному скольжению, при ошибочном выборе способа подключения фазных обмоток.
Решение.
4.1. Способ подключения фазных обмоток двигателя из условия соответствия номинального напряжения фазных обмоток и напряжения сети. Фазные обмотки двигателя рассчитаны на номинальное напряжение Uн(ф) == 222200 В (меньшее напряжения из паспортных данных). Напряжение сети (линейное) Uс(л) == 338800 В. Поскольку номинальное напряжение фазных меньше напряжения сети в 
3 раз, т.е. Uф == Uл / 
3 ,, подключаем
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: 9,21 см, по левому краю
Отформатировано: Шрифт: не курсив, не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: курсив
Отформатировано: Шрифт: курсив, русский
Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: По правому краю Отформатировано: Шрифт: 14 пт
15
двигатель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ние на фазных обмотках двигателя Uф в |
|
3 раз меньше линейно- |
|
||||||||||||||||||||||
го (номинального напряжения сети) Uл = 338800 В и составит Uф |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отформатировано |
|
= Uл Uл / 3 == 338800 |
|
/ 3 == 222200 В, что соответствует пас- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
портным данным двигателя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
4. |
2. Линейный номинальный ток двигателя определим из |
Отформатировано |
|||||||||||||||||||||
выражения мощности трехфазной цепи: P1н 1 |
= |
= |
|
|
3 Uл |
|
Iл |
||||||||||||||||||
|
|
|
Код поля изменен |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Iн cos φн,, где Uл == 338800 В – линейное (номинальное) напряже- |
|||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
ти; P11н,, Вт, – номинальная активная электрическая мощность |
|
||||||||||||||||||||||||
определяем через номинальную паспортную мощность на валу |
|
||||||||||||||||||||||||
двигателя Pн с учетом потерь в двигателе: P11н == |
|
Pн/ ηн == 2222 · |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
00,,8888 == 2255 · 1100 33 Вт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Ток линейный номинальный двигателя Iл(н) == P11н /(( 
3 Uл 
cos φн)) == = 2255 · 1100 33 / 
3 · 338800 · 00,,9911 == 4411,,88 А.
4.3. Токи фазные фазный номинальные номинальный при соединении звездой равены линейнымлинейному: Iф == Iнл == 
4411,,88 А.
4.4. Пусковой ток двигателя определяем через номинальный 
линейный ток Iн == 4411,,88 А и коэффициент пускового тока кkI ==
Iп /Iн == 77,,55: Iп == Iн·кkI == 4411,,88 · 77,,55 == 331133,,55 А.
4.5. . Определяем основные характеристики двигателя при бочном выборе способа подключения двигателя, т.е при соединении фазных обмоток треугольником ((∆)). Обозначим характеристики двигателя при ошибочном способе подключения двигателя (треугольником) Х ! ((I !, U !, М !,, Р !)). При соединении
фазные напряжения Uф равны линейным Uл = 338800 В. Следовано, напряжение на фазных обмотках станет равным: U !ф == Uл ==
= 338800 В, что в |
3 |
|
раз превышает номинальное напряжение |
ток, что и может привести к электрическому пробою изоляции ток двигателя.
4.5.1. Фазные токи, в соответствии с законом Ома, прямо пропорциональны фазному напряжению Uф и обратно пропорци- 
ональны полному сопротивлению фазных обмоток zф: Iф == Uф /zф,изменяются пропорционально фазному напряжению. Следо-
Отформатировано
Отформатировано
Отформатировано
Отформатировано
Отформатировано: Шрифт: 14 пт
...
...
...
...
...
...
16
|
|
|
|
|
|
|
Отформатировано |
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вательно, фактические значения фазных токов, как и фазные |
|
|
||||||
напряжения, в |
3 раз превысят номинальные значения, т.е. I !ф == |
Отформатировано |
... |
|||||
|
||||||||
= |
3 Iф == |
3 |
· 4411,,88 == 7722,,33 А. |
|
|
|||
|
4.5.2. . Линейные токи при соединении треугольником Iлн == |
Отформатировано: Шрифт: не курсив |
|
|||||
3 Iф. Следовательно, фактические значения линейных токов ста- |
|
|
||||||
нут равны: I !лн == |
3 I !ф == |
3 · |
3 Iф == 33 · 4411,,88 == |
Отформатировано |
... |
|||
|
||||||||
112255,,44 А,, что в 3 три раза превышает номинальные значения |
|
|
||||||
линейных токов. |
|
|
|
|
|
|||
|
4.5.3. Пусковые токи определим через фактические значения |
|
|
|||||
линейных токов I !лн и коэффициент пусковых токов кkI == Iп /Iн |
Отформатировано |
... |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
== 77,,55: I !п == I !лн · кkI == 112255,,44 ·· 77,,55 == 994400,,55 А,, |
|
|
||||||
что в I !п / Iп == 994400,,55 / 331133,,55 == 33 раза превышает зна- |
|
|
||||||
чение пусковых токов при подключении звездой. |
|
|
||||||
|
4.5.4. . Моменты, |
развиваемые |
двигателем (пусковой Мп, |
Отформатировано |
... |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
критический максимальный Мкрmax )), изменяются пропорцио- |
|
|
||||||
нально квадрату напряжения на фазных обмотках, т.е. М == км kм |
|
|
||||||
2 |
2 |
– коэффициент, учитывающий основные параметры |
|
|
||||
U ф . , где kм |
|
|
||||||
двигателя, связывающие момент, развиваемый двигателем, с |
|
|
||||
напряжением. Так как напряжение на фазных обмотках при оши- |
|
|
||||
бочном способе подключения двигателя (треугольником) увели- |
|
|
||||
чилось в |
|
|
3 раз, моменты двигателя увеличатся в ( 3 )2 раз, т.е. в |
|
|
|
3 три раза. |
|
|
|
|
||
При соединении фазных обмоток двигателя звездой М == км kм |
Отформатировано |
... |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
U22ф == = кмkм · 22220022,, откуда кkм == М / 22220022. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
При соединении обмоток двигателя треугольником М ! == |
|
|
|
= кkм ((U !ф))22 == М · 33880022 / 22220022 == 33М. |
|
|
|
Пусковой момент при подключении двигателя треугольни- |
|
|
|
ком (ошибочном способе) М п = 33Мп == 33 · 9933,,77 |
== |
|
|
! |
|
Отформатировано |
... |
228811,,11 Н·м. |
|
|
|
Критический Максимальный момент при подключении дви- |
|
|
|
гателя треугольником М !крmax = 33Мкрmax == 33 · 115588,,66 == |
Отформатировано |
... |
|
|
|
|
|
447755,,88 Н·м. |
|
|
|
4.5.5. . Мощность на валу двигателя выражается Pн == |
3 Uл |
Отформатировано |
... |
|
|||
Отформатировано: Шрифт: 14 пт |
|
||
|
|
|
|
Iлн ηн cos φн. Из величин, входящих в это выражение, при оши- |
Отформатировано: По правому краю |
|
|
|
|
Отформатировано: Шрифт: 14 пт |
|
|
17 |
|
|
бочном выборе способа подключения двигателя изменяется толь-
ко номинальный линейный ток Iл Iн (напряжение сети Uл == 
338800 В не изменяется). Согласно результату расчета п. 4.5.2. 
при ошибочном подключении двигателя треугольником токи линейные увеличиваются в 3 три раза, следовательно, и мощность двигателя при номинальном скольжении увеличится
Задание 55. Расчет времени tпуск и построение кривой
разгона n((t)) 
Процессы, связанные с изменением моментов (двигателя М и рабочей машины Мс )) и скорости ω электропривода,
уравнением движения привода: |
|
М – Мс == J · dω/dt, |
(19) |
где ω – угловая скорость вала двигателя, 11/с;; М – момент, раз-
виваемый двигателем, Н·м;
Момент статического сопротивления рабочей машины Мсм приводится к валу двигателя по выражению (1).
Кинетическая энергия системы определяется как сумма кинетических энергий всех валов и подвижных частей системы:
Jд ω22д / 22+ + J11 ω2211 / 22+ + …+ + Ji ω22i / 22+ + …+
+ Jn ω22n / 22 == J ω22д / 22,, |
|
(20) |
||
|
||||
|
|
|
|
|
где Jд,, J i – моменты инерции вала двигателя и отдельных i-х ва- 
лов машины, соответственно, кг·м22;;
Момент инерции системы J, приведенный к валу двигателя, определяется из выражения (20):
J == Jд+ +
J11((ω11/ ωд ))22+ + …+ + J i ((ωi / ωд))22. 
(21) 
Разность моментов (М – Мс) называют динамическим моментом Мдин,, под действием которого электропривод ускоряется или замедляется.
Поскольку на практике скорость вращения двигателя и рабочей машины обычно оценивается не в единицах СИ, а во внесистемных единицах (частота вращения n,, об/мин), выразим угло-
вую скорость ω через частоту вращения вала n:: |
|
М – Мс == ((11 / 99,,5555)) J · dn/dt. |
(22) |
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: полужирный, не курсив
Отформатировано: Уровень 1 Отформатировано: Шрифт: полужирный
Отформатировано: Шрифт: полужирный, не курсив
Отформатировано: Шрифт: полужирный
Отформатировано: Шрифт: полужирный, не курсив
Отформатировано: Шрифт: полужирный Отформатировано: Шрифт: полужирный Отформатировано: Шрифт: полужирный
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: 9,84 см, по левому краю
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Отступ: Первая строка: 0 см
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: английский (США)
Отформатировано Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: английский (США) Отформатировано: английский (США) Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: английский (США) Отформатировано: русский Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано Отформатировано: не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: 14 пт
...
...
...
...
18
Из уравнения (22) выразим бесконечно малое приращение времени
dt == ((11 / 99,,5555)) J · dn/((М – Мс)). (23)
Проинтегрировав уравнение (23) в пределах изменения n, получим время переходного процесса t, за которое система «электродвигатель – рабочая машина» (электропривод) перейдет от одного установившегося режима к другому:
Отформатировано: Шрифт: курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: 10,48 см, по левому краю
|
n |
J |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
t11-22 |
== |
9,55(M |
M |
|
dn. |
|
n |
с |
) |
||
|
1 |
|
|
|
|
Решение уравнения (24) не вызывает затруднений при условии, что момент инерции J, моменты М и Мс не зависят от скорости, т.е. (М – Мс)) == const и J == const.. Однако статические мо- 
менты М и Мс асинхронных двигателей и рабочих машин обычно 
имеют сложную зависимость от скорости или описываются эм- 
пирическими зависимостями, поэтому аналитический расчет переходных процессов электропривода оказывается затрудненным.
На практике обычно пользуются приближенным графо- аналитическим методом расчета времени разгона электропривода по механической характеристике двигателя и графику зависимости приведенного к валу двигателя момента статического сопротивления рабочей машины от частоты вращения (совместной механической характеристике двигателя и рабочей машины). При этом процесс разгона разбивается на К K последовательных периодов, в каждом из которых момент двигателя Мк Мk и момент сопротивления рабочей машины Мск Мсk принимаются и равными средним значениям за период. Продолжительность каждого периода разгона ∆tк tk определяется из условия, что
вращения получит приращение ∆nк nk при неизменном значении намического момента
∆tкk == ((11 / 99,,5555)) J · ∆nк nk /((Мк Мk – Мскk)). 
(25) 
Время разгона электропривода составит:
K
tпуск = tk ∑∆tк = ∆t11+ + ∆t22+ + …+ + ∆tik+ + … + ∆tК k 1
19
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: По правому краю, Поз.табуляции: 11,43 см, по левому краю
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: 14 пт Отформатировано: По правому краю Отформатировано: Шрифт: 14 пт
Решение.
Время разгона электропривода определяем из уравнения
движения привода |
|
∆t = = ((11 / 99,,5555)) J · ∆n /((М – Мс)). |
(5.1) |
Полученное выражение справедливо при условии, что мо- 
менты статические двигателя М и сопротивления нагрузки Мс,, и 
момент инерции не зависят от скорости, т.е ((М – Мс)) == const и
J == const. Поэтому воспользуемся приближенным графо- 
аналити-ческим методом расчета, для чего совместные механи- 
ческие характеристики двигателя n((M)) и рабочей машины Мс((n)) разбиваем на периоды разгона, на каждом из которых 
принимаем ((М – Мс)) == = const. 
Mc == Mcм·((11 / iп))·((11 / ηп)) == ((4488,,66+ + 1166,,22 · 1100 -–66· n22))/((33 · 00,,99));, 
откуда
Мс == 1188+ + 66 · 1100 -–66· n22, Н·м.
Определяем значения момента статического сопротивления рабочей машины Мс для различных значений частоты вращения n, приведенных в таблице 3., полученных в примере 4. Дополняя таблицу табл. 3 результатами расчета значений Мс,, получим
Отформатировано: По центру, Отступ: Первая строка: 0 см, Поз.табуляции: 10,79 см, по левому краю
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: не надстрочные/ подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Шрифт: не курсив, подстрочные
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: русский
Отформатировано: По центру, Отступ: Первая строка: 0 см
Отформатировано: русский Отформатировано: Шрифт: не курсив
Отформатировано: Отступ: Первая строка: 0 см
Отформатировано: По центру, Отступ: Первая строка: 0 см
Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: русский Отформатировано: Шрифт: не курсив Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт
Отформатировано: Шрифт: не курсив, уплотненный на
0,1 пт
Отформатировано: уплотненный на 0,1 пт Отформатировано: русский Отформатировано: По правому краю
Отформатировано: Шрифт: 14 пт
20