2015-05-10
1439
1.1.Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя, построенная по параметрам схемы замещения.
(1)
где Х0=Х1+Хm – индуктивное сопротивление холостого хода
Задаваясь величиной скольжения "s ", определить ток статора "I1" и построить электромеханическую характеристику асинхронного двигателя:
Таблица 1.1.
| S | о.е. | ...................... | ||
| I1 | А | |||
| ω | рад/c |
1.2. Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя может быть рассчитана и построена по паспортным (каталожным) данным:
, (2)
где:
- номинальный ток двигателя;
λi –кратность пускового тока;
- ток холостого хода в относительных единицах;
λm – перегрузочная способность двигателя (кратность максимального момента);
SK=Ŕ2 /[R12 +(X1 +X́2) 2 ]0.5 – критическое скольжение;
- отношение сопротивлений статорной и роторной цепей асинхронного двигателя.
Задаваясь величиной скольжения "s ", определить ток статора "I1" и построить электромеханическую характеристику асинхронного двигателя:
|
|
|
Таблица 2.1.
| S | о.е. | ...................... | ||
| I1 | А | |||
| ω | рад/c |
2.Расчет статических механических характеристик асинхронного двигателя:
2.1.используя параметры схемы замещения:
M=3*Uнф2* (R2'/s)/ω0*[(R1+R2'/s)2 + (X1+X2')2] (3)
Задаваясь значениями скольжения, рассчитать электромагнитный момент асинхронного двигателя, Таблица 3.1:
| S | о.е | ...................... | ||
| М | Нм | |||
| ω | рад/c |
2.2. Механическая характеристика может быть рассчитана по формуле Клосса с различной степенью точности приближения к экспериментальной. В данной работе может быть использована формула Клосса, аналогичная формуле для расчета электромеханической характеристики асинхронного двигателя:
, (4)
где Мmax – максимальный (критический) момент двигателя.
Электромагнитный момент асинхронного двигателя прямо пропорционален напряжению, подаваемому на статорную обмотку:
, (5)
где R1,X1 и X2 – параметры схемы замещения.
Задаваясь значениями скольжения, рассчитать электромагнитный момент асинхронного двигателя, Таблица 4.1:
| S | о.е | ...................... | ||
| М | Нм | |||
| ω | рад/c |
К рабочим характеристикам асинхронного двигателя относятся:
1.Скоростная характеристика n=f(P2) – зависимость скорости вращения ротора в функции полезной мощности.
2.Зависимость полезного момента (момента на валу ротора) от полезной мощности М2=f(P2).
3.Зависимость тока статора от полезной мощности I=f(P2).
4.Зависимость коэффициента полезного действия от полезной мощности.
асинхронного двигателя ή=f(P2).
|
|
|
5.Зависимость коэффициента мощности от полезной мощности cosφ=f(P2).
Характеристики снимаются при номинальном напряжении и частоте.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ВВОДА В МОДЕЛЬ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
Снятие электромеханических и механических характеристик машины в двигательном и генераторном режимах производится на модели асинхронного двигателя при изменении нагрузочного момента в диапазоне от -Мn до +0,95 Мпуск.
При этом для каждого значения момента нагрузки осуществляется моделирование. Данные записываются в таблицы:
Таблица 1- генераторный режим, нагрузочный момент изменяется от – Мn до нуля.
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2а – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 0,95 Мпуск при номинальном напряжении:
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2б – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 0,7 Мпуск при напряжении, равном 0.85 от номинального:
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2в – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 0,5 Мном. При напряжении, равном 0.6 от номинального:
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Далее снимаются механические и электромеханические характеристики при частотном управлении для пропорционального закона частотного управления
т.е. U/f=const
Таблица 3а – двигательный режим при частотном управлении для f1=40 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const).U=0.8Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3б – двигательный режим при частотном управлении для f1=30 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.6Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3в – двигательный режим при частотном управлении для f1=20 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.4Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3г – двигательный режим при частотном управлении для f1=10 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.2Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 4.- рабочие характеристики асинхронного двигателя.
|
|
|
| № | Измерения | Вычисления | ||||||||
| IRMS | M | Р1 | Q1 | ω | φ | cosφ | P2 | ή | s | |
| A | Нм | Вт | ВАр | рад/с | град. | - | Вт | % | % | |
Вычисления производятся по формулам:
φ=arctg(Q1/P1); P2=M*ω; ή=(P2/P1); n=9.55*ώ; s%=100*(n0-n)/n0
По данным таблиц строятся механические, электромеханические и рабочие характеристики асинхронного двигателя.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.
1.Модели с характеристикой виртуальных измерительных приборов.
2.Расчетные формулы по определению параметров асинхронного двигателя.
3.Расчет электромеханических и механических характеристик асинхронного двигателя по теоретическим формулам (таблицы 1.1 -4.1)
4.Таблицы опытных данных для всех режимов испытаний асинхронного двигателя.
5.Расчет и построение механических и электромеханических характеристик асинхронного двигателя по экспериментальным данным.
6.Расчет и построение рабочих характеристик асинхронного двигателя.
7.Построение динамических характеристик асинхронного двигателя методом моделирования с помощью графопостроителя (XY-Graph).
8.Выводы по проведению всей работы (сравнение теоретических и экспериментальных характеристик).
Блок-схема моделирования асинхронного двигателя для лабораторной работы А-1
Приложение
Таблица 1- генераторный режим, нагрузочный момент изменяется от – Мn до нуля.
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2а – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 1.2 Мпуск при номинальном напряжении:
|
|
|
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2б – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 1.0 Мпуск при напряжении, равном 0.85 от номинального:
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 2в – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 0,8 Мпуск. При напряжении, равном 0.6 от номинального:
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3а – двигательный режим при частотном управлении для f1=40 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const).U=0.8Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3б – двигательный режим при частотном управлении для f1=30 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.6Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3в – двигательный режим при частотном управлении для f1=20 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.4Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 3г – двигательный режим при частотном управлении для f1=10 Гц при пропорциональном законе частотного управления (U/f=const). U=0.2Un
| №опыта | |||||||||
| М Нм | |||||||||
| ω рад/с | |||||||||
| Im A | |||||||||
| IRMS A |
Таблица 4.- рабочие характеристики асинхронного двигателя.
| № | Измерения | Вычисления | ||||||||
| IRMS | M | Р1 | Q1 | ω | φ | cosφ | P2 | ή | s | |
| A | Нм | Вт | ВАр | рад/с | град. | - | Вт | % | % | |
Вычисления производятся по формулам:
φ=arctg(Q1/P1); P2=M*ω; ή=(P2/P1); n=9.55*ώ; s%=100*(n0-n)/n0
