В частности для номинального режима уравнение (7) принимает вид

(9)

Если в уравнении (8) обозначить отношение и назвав его перегрузочной способностью двигателя, то с учетом этого, решив уравнение (9) относительно критического скольжения, получим

(10)

По имеющимся паспортным данным АД с фазным ротором произведем следующие расчёты.

Определим номинальную угловую скорость вращения двигателя ω_НОМ.

где n_НОМ. – линейная номинальная скорость вращения ротора

где n₀ – линейная скорость вращения магнитного поля статора.

Номинальный момент М_НОМ.

Критический момент М_К

Угловая скорость ВМП ω₀

где р – число пар полюсов АД с фазным ротором

Критическое скольжение S_K электродвигателя

,

где l - коэффициент перегрузочной способности, l=3.

Активное сопротивление обмотки ротора R₂

Задаваясь значениями скольжения S=[0÷1] в интервале с шагом ΔS=0,01 и в интервале с шагом ΔS=0,1, найдем по формулам (7) и (8) значения моментов и угловых скоростей естественной механической характеристики АД с фазным ротором w=f(M). Результаты вычислений занесем в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты вычислений естественной механической характеристики АД с фазным ротором w=f(M)

S		0,01	…	SНОМ.	…	…	SКР.	…	…
M, Н·м				MНОМ.			MКР.
ω, рад/с				ωНОМ.			ωКР.

На рисунке 3.1 представлена кривая естественной механической характеристики АД с фазным ротором. При построении механических характеристик ЭД по формуле Клосса необходимо отметить, что формула Клосса не учитывает физические процессы, протекающие при пуске ЭД. Поэтому значение критического момента на характеристике отличается от раннее найденного истинного значения критического момента.

Рисунок 3.1 – Естественная механическая характеристика АД с фазным ротором

3.2 Расчет и построение реостатной механической характеристики при введении в цепь ротора добавочного сопротивления, равного

Для построения реостатных характеристик обычно используют формулу Клосса. Реостатная характеристика, построенная по формуле Клосса, будет отличаться значением критического скольжения.

Определим критическое скольжение на реостатной механической характеристике S_КР.

Момент АД с фазным ротором по формуле Клосса

.

Соответственно задаемся значениями скольжения S=[0÷1] и по формулам (7) и (8) находим значения моментов и угловых скоростей реостатной механической характеристики АД с фазным ротором w=f(M). Результаты вычислений занесем в таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты вычислений реостатной механической характеристики АД с фазным ротором w = f(M)

S		0,01	…	SНОМ.	…	…	SКР.	…	…
M, Н·м				MНОМ.			MКР.
ω, рад/с				ωНОМ.			ωКР.

На рисунке 3.2 представлены кривые естественной и реостатной механических характеристик АД с фазным ротором.

s

ω

Рисунок 3.2 – Естественная и реостатная механические характеристики АД с фазным ротором

3.3 Расчет ступеней пусковых реостатов графическим методом для АД с фазным ротором

Различают точный графический расчет и приближенный. При этом оба метода расчета имеют общее название – метод лучевых диаграмм. Этот метод базируется на соотношении

(11)

где S_(p) – скольжение на реостатной механической характеристике;

S – скольжение на естественной механической характеристике;

R₂ – активное сопротивление обмотки ротора;

R_П – пусковое сопротивление, включаемое в цепь ротора.

Исходя из соотношения (11), можно сделать вывод: все лучи, проведенные через точки пересечения естественной и реостатных механических характеристик, с вертикалями, проведенными из точек М₁ (пиковый момент) и М₂ (момент переключения), пересекают горизонталь, проведенную из точки ω₀ в одной точке, которая носит название центр лучевой диаграммы.

Приведем последовательность точного графического расчета.

По паспортным данным двигателя строится естественная механическая характеристика в пределах изменения скольжения S=[0÷S_КР.] (рис. 3.3). При этом задаемся пиковым моментом М₁=(0,7÷0,85)·М_К (М_К – критический момент) при форсированном пуске и исходя из заданного числа ступеней находим момент переключения М₂, который должен находиться в пределах значений (М_С – момент сопротивления), а при нормальном пуске задаемся моментом переключения М₂=(1,1÷1,5)·М_С и исходя из заданного числа ступеней определяем пиковый момент М₁, который должен находиться в пределах .

Рассмотрим пример графического расчета ступеней пусковых реостатов при трехступенчатом нормальном пуске.

Дата добавления: 2014-12-26