2 Расчетная часть электродвигателей

2,1 Механические характеристики электродвигателей

независимого и параллельного возбуждения

Двигатели постоянного тока независимого и параллельного возбуждения

характеризуются тем, что их поток возбуждения постоянен и не зависит от на-

грузки. Действительно, их обмотки возбуждения включены или к специальному

возбудителю, или в сеть (рис. 2.1, а, б), а ток возбуждения не зависит от тока

якоря.

Схемы двигателей постоянного тока независимого (а) и параллельного (б) возбуждения и их механическая (скоростная) характеристика (в) В формуле заменим силу тока в якоре выражением I_a=M/(КФ) получим уравнение механической характеристики

Или

Скорость и частота вращения идеального холостого хода

Дано:

U= 110В ном

Рном =4,5 кВт

n_ном= 1000об / мин

n_макс 2000об / мин

I_ном =50,5А

J=0,1кг* м²

р = 4, 2а = 2

ω_а= 186 витков

R_дв.x=R_а+ R_доб.п= 0,156Ом

R_пос.x=0,0068 Ом

ω_а(на плюс)= 800 витков

R_m.x=460Ом

R_доб=0,4

Буква «х» в индексе означает, что сопротивления даны для холодных обмоток (при 20°С).

где k _нг - коэффициент нагрева (k_нг = 1,24 -для машин 1 - 3-й величин; k_нг = 1,32 для машин 4 - 6-й величин; k_нг = 1,40для машин 7 - 11-й величин).

Рис.2,2 Механические характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения типа П-52 для режимов: двигательного(1-естественная; 2-искуственная); тормозного (3-противовключение; 4-динамическое; 5-рекуперативное торможение)

2,2 Расчет пусковых сопротивлений электродвигателей независимого и параллельного возбуждения

I ₁=2,2 , число пусковых ступеней z = 3.

1. Относительное сопротивление цепи якоря R_a = R_a /R_ном =0,218/2,26 =0,0965.

Таким образом, сила тока при пуске с реостатом совпадает с заданным значением

2,3 Расчет механических характеристик асинхронного двигателя.

Обычно для расчета механических характеристик асинхронного двигателя используется формула Клосса:

где М_макс=М _номМ_макс максимальный момент ( М_ном определяется по

паспортным данным и по формуле а М _макс дается в каталоге);

- критическое скольжение

- коэффициент.

Параметры обмоток ротора и статора r₁ r₂ x₁ x₂ обычно в каталогах не

указаны, но они приводятся в специальной справочной литературе

В крупных электродвигателях сопротивление 1 r весьма мало, поэтому можно считать q=0 и применять приближенный способ расчета по упрощенной формуле Клосса:

Иногда необходимо рассчитать характеристику только в ее рабочей части, где она почти прямолинейна. В этом случае применяют формулу

Дано

ПВ =40%,

Р_иом = = 7,5 кВт

n = 930 об/мин,

I_ном =21 А

U_ном = 220/380 В

cosϕ_ном=0,7 ном

η_ном=77%

М _макс  =2,1

J= 0,46 кг*м2

n _макс =2500об мин макс

Е₂ = 256 В

I_2ном = 19,8 А

r_доб=0,8 Ом

1. Номинальное скольжение

2. Критическое скольжение определяют из формулы (6.20) для номинального режима в относительных единицах:

3. Задаемся различными значениями скольжения и по формуле определяем соответствующие относительные моменты

4. Номинальный момент

В отличие от двигателей постоянного тока, имеющих коллектор, в асинхронных двигателях нет искрения, ограничивающего пуск двигателя. С другой стороны, пусковой момент в асинхронных двигателях меньше, чем в двигателях постоянного тока. Пусковой момент асинхронного двигателя желательно принимать М_п1 ≤0,85М_макс . Момент переключения пусковых ступеней можно определить различными способами: аналитическим или графическим. Первый целесообразен, когда пуск происходит в пределах М_п1≤0,75М_макс .При больших пусковых моментах приходится применять графический метод.