перевантаження при зниженні напруги
Перевірка зводиться до перевірки умови, що максимальний момент двигуна при зниженні напруги (10%) буде не менше моменту опору на валу. Ця умова може бути записано у вигляді:
(3.1)
Подстать чисельні значення, і заданий викладачем падіння напруги в 10%, у формулу (4.1), отримаємо:
, 2 lt; 2,43
Умова виконується, значить, двигун буде працездатний при зниженні напруги в живильній мережі на 10%, за результатами додаткової перевірки допустимо падіння до 36%.
Таким чином, обраний двигун задовольняє всім поставленим умовам.
4. Розрахунок теплового стану асинхронного двигуна
Безпосередній розрахунок теплового режиму електричної машини являє собою складну багатофакторну задачу, вирішити яку можна лише при детальному конструктивному розрахунку. У даній роботі розглянемо це питання з якісної сторони, ввівши ряд припущень.
Одним з таких припущень буде подання АД однорідним тілом з рівномірно розподіленими всередині його обсягу джерелами тепла, якими є втрати. Процес нагрівання такого тіла описується рівнянням:
(4.1)
Якщо прийняти усталене перевищення температури в номінальному режимі рівним допустимому для даного класу термостійкості ізоляції, то для будь-якого іншого режиму:
(4.2)
(4.3)
За початкове перевищення температури кожної ступені, включаючи паузу, слід приймати кінцеве перевищення, розраховане в кінці попереднього ступеня.
За формулою (4.2) розраховуємо сталу температуру на щаблі. Результати розрахунків наведені в таблиці 3.
Приклад розрахунку для першого ступеня:
Таблиця 3 - Стале перевищення температури на ступені
i12345, ° С36,351,1102,942,830
За формулою (4.1) розраховуємо реальне перевищення температури, результати розрахунку наведені в таблиці 4.
Приклад розрахунку першого циклу для кожного ступеня:
Таблиця 4 - Реальне перевищення на АД j-цикл i-щабель
j i12345112,3727,61462,60258,22151,082246,04561,22880,62772,25961,569352,95868,20184,32775,14163,721454,37769,6285,08775,73364,163 За результатами розрахунку видно, що двигун особливо сильно нагрівається, якщо потужність навантаження перевищує його номінальну потужність.
Усереднена крива нагріву будується за результатами аналогічного теплового розрахунку двигуна, формула (4.3), тільки замість втрат на інтервалі підставляємо середнє значення втрат в двигуні. Розрахунок вести до.
Побудуємо криву нагріву двигуна, розраховану за навантажувальної діаграмі і усереднену криву нагріву за результатами розрахунку середніх втрат.
Малюнок 2 - Діаграма втрат і крива нагріву
5. Розрахунок механічних характеристик двигуна
Механічними характеристиками АД називають залежності і.
Аналітично вираження даних характеристик досить складні, вимагають багато параметрів АД і для практичних цілей використовуються рідко. Більш простий є формула Клосса, істотно відрізняється від реальної, однак на цій частині характеристики асинхронні двигуни не працюють, і практичного значення для аналізу завдань електроприводу вона не представляє.
Розрахунок природних характеристик двигуна
(5.1)
(5.2)
(5.3)
Номінальна частота обертання за формулою (6.1):
Номінальний момент на валу за формулою (5.2)
Критичне ковзання, відповідне максимальному моменту за формулою (5.3):
Розрахунок реостатних механічних характеристик.
Введення додаткового опору в ланцюг ротора призводить до збільшення критичного ковзання, максимальний момент при цьому не змінюється. Іншими словами, механічна характеристика зміщується вниз, а - вправо. Тим самим при постійному моменті опору частота обертання дещо знижується.
(5.4)
(5.5)
(5.6)
(5.7)
(5.8)
Визначаємо опір ротора двигуна за формулою (5.4):
Номінальна частота обертання двигуна на реостатній характеристиці (з урахуванням заданого зниження частоти) розраховується за формулою (5.5):
Відповідне їй ковзання по формулі (5.6):
Додатковий опір в ланцюзі ротора знаходимо за формулою (5.7):
Критичне ковзання на реостатній характеристиці знаходимо за формулою (6.8):
Залежність моменту ...
