Методические указания к решению задачи

Задача относится к теме «Электрические машины переменного тока». Для её решения необходимо знать устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором и зависимости между электрическими величина­ми, характеризующими его работу. Необходимо ознакомиться с ря­дом возможных синхронных частот вращения магнитного потока при частоте тока 50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т.д. Поэтому при частоте вращения ротора, например, n ₂ = 980 об/мин поле может иметь только n₁ = 1000 об/мин (ближайшая к 980 об/ мин из ряда синхронных частот вращения) и можно сразу определить скольжение, даже не зная числа пар полюсов: S = (n ₁ - n₂)/ n₁ = (1000 - 980)/1000 = 0,02.

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели серии 4А мощностью от 0,06 до 400 кВт (табл. 2). Обозна­чение типа двигателя расшифровывается так: А — асинхронный; 4 — номер серии; X — алюминиевая оболочка и чугунные щиты (отсутствие буквы X означает, что корпус полностью выполнен из чугуна); В — двигатель встроен в оборудование; Н — исполнение защищенное 1Р23; для закрытых двигателей исполнения 1Р44 буквы Н нет; Р — двигатель с повышенным пусковым моментом; С — сель­скохозяйственного назначения; цифра после буквенного обозначе­ния показывает высоту оси вращения в мм; буквы S, М, L после цифры дают установочные размеры по длине корпуса (S —самая короткая станина; М — промежуточная; L — самая длинная); цифра после установочного размера — число полюсов; У —климатическое исполнение (для умеренного климата); последняя цифра показыва­ет категорию размещения (1 — для работы на открытом воздухе; 3 — для закрытых неотапливаемых помещений). В обозначении типов двухскоростных двигателей после установленного размера указыва­ют через дробь оба числа полюсов, например 4А160М8/4УЗ. Здесь 8 и 4 обозначают, что обмотки статора могут переключаться так, что в двигателе образуются 8 и 4 полюса.

Пример. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкну­тым ротором типа 4А250S4УЗ имеет номинальные данные (табл. 2):

мощность Р_ном = 75 кВт, напряжение U_ном = 380 В, частота вращения ротора

n ₂ = 1480 об/мин; КПД η _ном = 0,93; коэффициент мощности соs φ _ном = 0,87

кратность пускового тока I _пуск / I_ном = 7,5; кратность пускового момента

М _пуск/М_иом = 1,2, способность к перегрузке М _мах/ М _ном = 2,2, частота тока в сети f = 50 Гц.

Определить: 1) потребляемую мощность; 2) номинальный, пуско­вой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4) номинальное скольжение; 5) суммарные потери в двигателе; 6) часто­ту тока в роторе.

Решение.

1. Мощность, потребляемая из сети:

Р₁ = Р _ном/ η _ном = 75/0,93 = 80,6 кВт.

2. Номинальный момент, развиваемый двигателем:

. М = 9550 Р _ном/n _ном = 9550 • 75/1480 = 484 Н • м.

3. Пусковой и максимальный моменты:

М _пуск = 1,2 М _ном = 1,2 • 484 = 581 Н • м;

М _мах = 2,2 • 484 = 1064,8 Н • м.

4. Номинальный и пусковой токи:

I _ном = Р _ном • 1000/(√3 U_ном η _ном соs φ _ном)=

= 75 • 1000/(1,73 • 380 • 0,93 • 0,87) = 141 А;

I _пуск = 7,5 I _ном = 7,5 • 141 = 1057,5 А.

5. Номинальное скольжение:

S _ном = (n ₁ - n₂)/ n₁ = (1500 - 1480)/1500 = 0,013

6. Суммарные потери в двигателе:

∑Р = Р₁ – Р _ном = 80,6 -75 = 5,6 кВт

_?1

7. Частота тока в роторе:

f ₂= f₁ • S _ном = 50 • 0,013 = 0,65 Гц.

Табл2.

	Р ном	n2	соs ном	Iпуск/	М пуск/	М мах/	η ном
Тип двигателя	кВт к	об/ мин	φном ном	Iномм	М ном	М ном
4А100S2УЗ			0,89	7,5	2,0	2,2	0,86
4А100 L 2УЗ	5,5		0,91	7,5	2,0	2,2	0,87
4А112М2СУЗ	7,5		0,88	7,5	2,0	2,2	0,87
4А132М2СУЗ			0,9	7,5	1,6	2,2	0,88
4А80А4УЗ	1,1		0,81	5,0	2,0	2,2	0,85
4А900 S УЗ	2,2		0,83	6,0	2,0	2,2	0,8
4А100 S4 УЗ			0,83	6,5	2,0	2,2	0,82
4А100 L УЗ			0,84	6,5	2,0	2,2	0,84
4А112М4СУ1	5,5		0,85	7,0	2,0	2,2	0,85
4А132М4СУ1			0,87	7,5	2,0	2,2	0,87
4АР160 S 4УЗ			0,83	7,5	2,0	2,2	0,865
4АР160М4УЗ	18,5		0,87	7,5	2,0	2,2	0,885
4АР180 S 4УЗ			0,87	7,5	2,0	2,2	0,89
4АР180М4УЗ			0,87	7,5	2,0	2,2	0,9
4А250 S 4УЗ			0,9	7,5	1,2	2,2	0,93
4А250М4УЗ			0,91	7,5	1,2	2,2	0,93
4А100 L 6УЗ	2,2		0,73	5,5	2,0	2,0	0,81
4АР160 S 6УЗ			0,83	7,0	2,0	2,2	0,855
4АР160М6УЗ			0,83	7,0	2,0	2,2	0,875
4АР180М6УЗ	18,5		0,8	6,5	2,0	2,2	0,87
4А25 0S 6УЗ			0,89	6,5	1,2	2,2	0,92
4А250М6УЗ			0,89	7,0	1,2	2,0	0,92
4АН250М6УЗ			0,87	7,5	1,2	2,5	0,93
4АМ100 L 8УЗ	1,5		0,65	6,5	1,6	1,7	0,74
4АР160 S 8УЗ	7,5		0,75	6,5	1,8	2,2	0,86
4А250 S 8УЗ			0,83	6,0	1,2	1,7	0,9
4А250М8УЗ			0,84	6,0	1,2	1,7	0,91
4АН250М8УЗ			0,82	6,0	1,2	2,0	0,92
4А160 S 4/2УЗ	11	1460	0,85	7,5	1,5	2,1	0,85
	14,5		0,95	7,5	1,2	2,0	0,83
4А180 S 4/2УЗ	18,5	1470	0,9	6,5	1,3	1,8	0,883
			0,92	6,5	1,1	1,8	0,85
4А160М8/4УЗ	9	732	0,69	5,5	1,5	2,0	0,79
	13	1460	0,92	7,0	1,2	2,0	0,865
4А160 S 8/4УЗ	6 6	745 1460	0,69 0,92	5,0 7,0	1,5 1,2	2,0 2,0	0,765
0,84

Дата добавления: 2015-06-04