Расчет трансформатора и электрических машин (стр. 4 )

Н·м

Задавшись величиной скольжения s от 0 до 1,2 можно рассчитать зависимость M=f(S) и n=f(M), используя различные системы координат, построить механические характеристики выбранного асинхронного двигателя.

Полученные таким образом характеристики называют естественными.

Для расчета реостатных механических характеристик определим прежде всего сопротивление ротора двигателя:

                               (2.13)

Ом.

Номинальная частота вращения двигателя на реостатной характеристике (с учетом заданного снижения частоты):

                                       (2.14)

об/мин

Соответствующее ей скольжение:

                                       (2.15)

Добавочное сопротивление в цепи ротора:

                               (2.16)

Ом

Критическое скольжение на реостатной характеристике:

                                       (2.17)

Зависимость момента от скольжения описывается упрощенной формулой Клосса:

- для естественной характеристики

- для реостатной характеристики

Зависимость частоты вращения вала от скольжения описывается формулой:

Результаты расчетов приведены в таблице 5.

Таблица 2.5 – Механические характеристики выбранного АД

S	0	sн= 0,045	0,1	0,2	sк= 0,336	0,5	sр. к= 0,678	0,8	0,9	1,0	1,2
n, об/мин	1000	955	900	800	664	500	322	322	100	0	-200
Естественная характеристика, М, Н·м	0	100	207,8	334	380	351,8	302,4	271,3	249	229,5	197,3
Реостатная характеристика, M, Н·м	0	49,8	109,7	206,2	302,4	363	380	374,9	365,2	353	325,5

2.6 Расчет резисторов пускового реостата

Максимальный момент на валу двигателя:

                                       (2.18)

Н·м

Пиковый момент:

                                       (2.19)

Н·м

Переключающий момент при числе секций пускового реостата z=2:

                                       (2.20)

Н·м

Зависимость частоты вращения от момента на обеих секциях пускового реостата:

                                       (2.21)

Зависимость частоты вращения от момента на первой секции пускового реостата:

                               (2.22)

Зависимость частоты вращения от момента после пуска:

                               (2.23)

Используя эти соотношения, рассчитаем значения скоростей вращения, соответствующих переключающим моментам:

Таблица 2.6 – Скорости вращения, соответствующие переключающим моментам

Момент на валу	M1	M2
Скорость вращения на обеих секциях пускового реостата, об/мин	0	641.88
Скорость вращения на первой секции пускового реостата, об/мин	641.88	871,75
Скорость вращения без пускового реостата, об/мин	871,75	954,01

Рисунок 2.3 – Пусковая диаграмма АД

Сопротивление секций пускового реостата:

                               (2.24)

Ом

                               (2.25)

Ом

Рисунок 2.4 – Зависимость M=f(s) для естественной и реостатной характеристики.

Рисунок 2.5 – Зависимость n=f(M) для естественной и реостатной характеристики.

2.7 Расчет потерь при пуске

Скольжение, соответствующее заданной частоте вращения, можно найти по формуле:

                                               (2.26)

Здесь n1 – синхронная частота вращения (частота вращения магнитного поля), n2 – частота вращения ротора.

Первому переключению соответствует частота вращения ротора 641,88 об/мин (нашли по пусковой диаграмме), второму – 871,75 об/мин.

Найдем скольжения, соответствующие этим моментам:

- первое переключение

- второе переключение.

Угловая синхронная частота вращения:

                                               (2.27)

рад/сек

Потери при работе двигателя на первой реостатной характеристике:

                               (2.28)

Дж

R1 – сопротивление цепи статора – в первом приближении принимаем его равным собственному сопротивлению ротора.

Потери при работе двигателя на второй реостатной характеристике:

                       (2.29)

Дж

Потери при работе двигателя естественной характеристике: