Курсовая работа: Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
по дисциплине: «Основы электропривода» и «Автоматизированный электропривод»
«Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором»

Тема:
РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (АД) С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
1) Закрепить и углубить теоретические знания по определению свойств электродвигателей электроприводов по их механическим характеристикам.
2) Освоить методики расчета механических характеристик электроприводов в двигательном и тормозном режимах.
1) Рассчитать параметры обмотки статора и ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
2) Произвести расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме по приближенной формуле М.Клосса.
3) Произвести расчет механической характеристики асинхронного двигателя в режиме динамического торможения.
4) Построить механические характеристики исполнительного механизма и асинхронного двигателя в двигательном и тормозном режимах.
1) Технические данные двигателей нормального исполнения представлены в табл. и
2) Динамическое торможение асинхронного двигателя производиться по схеме соединения обмоток статора в звезду табл.
3) При расчете механической характеристики асинхронного двигателя в режиме динамического торможения принять
4) Момент сопротивления исполнительного механизма
1.1 Особенности расчета характеристик и определение параметров асинхронных короткозамкнутых двигателей по каталожным данным

Параметры АД являются переменными, изменяющимися в зависимости от скольжения машины, что определяется насыщением зубцового слоя и вытеснением тока ротора. Изменение параметров АД значительно затрудняет расчет их механических характеристик. Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения ротора двигателя или скольжения от момента, развиваемого двигателем при установившемся режиме работы: n=f(M) или s=f(M).[4]

Рис.1.Механическая характеристика АД
В последующих расчетах характеристик АД в различных схемах включения основное внимание уделяется учету влияния изменения Rиндукт контура намагничивания, т.к. оно определяет точность расчетов. Характер изменения остальных параметров схемы замещения или не учитывается, или учитывается косвенно.
Схема замещения АД представляет собой электрическую схему, в которой вторичная цепь (обмотка ротора) соединена с первичной цепью (обмотка статора) гальванически вместо магнитной связи, существующей в двигателе.[4]

В каталогах на двигатели параметры схем замещения не указываются, а приводимые данные относятся к номинальному режиму работы. И хотя каталожных данных в ряде случаев достаточно для расчета механических характеристик, эти расчеты не всегда точны. Ниже приводятся выражения, позволяющие рассчитывать параметры схем замещения АД, а также ряд других параметров по приводимым в каталогах данным: линейному напряжению и линейному току статора, номинальным значениям мощности , частоты вращения , коэффициента мощности , и КПД , числу пар полюсов , кратностям максимального и пускового тока (приложение – таблица )
Технические данные односкоростных электродвигателей серии МАП нормального исполнения на 1000 об/мин.
1.3 Расчеты параметров обмоток статора и ротора

1) Критическое скольжение двигателя.
Одной из важных точек механической характеристики, представляющей интерес при анализе работы и выборе АД, является точка, где момент, развиваемый двигателем, достигает наибольшего значения. Эта точка имеет координаты nкр,sкр,Mmax (рис.1.) Значение критического скольжения sкр, при котором двигатель развивает максимальный (критический) момент Mmax определим по формуле.
- кратность критического (максимального) момента;
Номинальный момент асинхронного двигателя рассчитывается по выражению:
где - номинальное значение мощности ,
- номинальное значение угловой скорости вращения .
Величину , где σ 1
- коэффициент первичного рассеяния, принимают приближенно равной 1 для двигателей нормального исполнения.
Подставим полученные значения в формулу (1).
2) Ток намагничивания двигателя в номинальном режиме.
- по условию sin²φ+cos²φ=1 отсюда sin²φ =1- cos²φ; sinφ =√1- cos²φ;
3) Относительное значение номинального тока ротора.
отсюда - приведенное значение номинального тока ротора
- кратность пускового тока двигателя.
5) Приведенное активное сопротивление ротора.
- приведенное значение номинального тока ротора из выражения (3).
- скорость вращения идеального холостого хода.
-число пар полюсов электродвигателя, отсюда
6) Полное сопротивление короткого замыкания.
- фазное напряжение асинхронного двигателя. (1.6)
7) Коэффициент мощности при пуске асинхронного двигателя.
- кратность пускового момента двигателя;
-номинальное значение КПД двигателя (по усл);
- отношение потерь в меди статора к суммарным потерям в номинальном режиме.
8) Коэффициент первичного рассеяния
9) Активное сопротивление обмотки статора
- из пункта 5; Zк- из пункта 6; cosφ из пункта 7; - из пункта 8. 1,943 (Ом)
10) Индуктивное сопротивление обмотки статора двигателя, определяемое по номинальному режиму.
11) Индуктивное сопротивление двигателя, определяемое по пусковому режиму.
12) Приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора
2. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме

Особенностью работы АД в двигательном режиме является незначительное изменение скольжения двигателя на рабочей части его механической характеристики ( s<0,8s к

). Это обстоятельство позволяет считать параметры АД неизменными и, как следствие, производить инженерные расчеты механической характеристики по упрощенным формулам. При этом, активным сопротивлением обмотки статора пренебрегают.
1) Критическое скольжение двигателя
Задаемся текущими значениями скольжения в пределах
Зададим для скольжения произвольный шаг, например: 0,037.
2) Текущее значение частоты вращения определяют по формуле:
Вычисления n при других s производим с помощью формулы в программе Excel.
Остальные результаты вычисления также заносим в таблицу 1
3) Момент асинхронного двигателя по формуле М.Клосса
, -текущее значение скольжения асинхронного двигателя. (2.3)
Остальные результаты вычисления для другого S также заносим в таблицу 1
4) Критическое значение частоты вращения определяем по формуле:
Характерными точками механической характеристики вне рабочей части ее являются точки с координатами , , , то есть точки с координатами , , .
3. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в режиме динамического торможения

3.1 Принцип работы асинхронного двигателя в режиме динамического торможения.
Схемы динамического торможения

Термин «динамическое торможение» определяет режим работы асинхронного двигателя, при котором в обмотку статора подается постоянный ток, а ротор вращается либо за счет энергии, поступающей со стороны вала от постороннего источника потенциальной энергии, либо за счет запаса кинетической энергии. Тормозной момент образуется в результате взаимодействия неподвижного потока статора с током, вызванным этим потоком во вращающемся роторе.
Существующие схемы динамического торможения приведены в табл. Они могут быть разделены на две группы:
1) несимметричные, в которых токи, протекающие по обмоткам статора, не равны по величине или не одинаковы по направлению (схемы I-V и VIII табл. );
2) симметричные, в которых токи, протекающие по обмоткам, равны по величине и одинаковы по направлению (схемы VI и VII табл.
По принципу действия симметричные и несимметричные схемы различаются тем, что в несимметричных схемах тормозное поле создается, в основном, первой гармоникой суммарной МДС.
В симметричных схемах основным тормозным полем является суммарное поле третьих гармоник. В табл. наряду с основными схемами подключения постоянного тока приведены значения сумм первых и третьих гармоник МДС.
3.2 Основные соотношения для расчета механических характеристик динамического торможения

В основе расчетов характеристик динамического торможения лежит рассмотрение эквивалентного режима асинхронного двигателя. Для равенства эквивалентного двигательного и тормозного моментов должны быть равны МДС, создаваемые постоянным и эквивалентным переменными токами. Из этого условия определяются соотношения между эквивалентным и постоянным токами. Эти соотношения приведены в табл.
; -относительная скорость вращения АД.
2) Приведенный ток ротора в соответствии со схемой замещения асинхронного двигателя.
3) Расчетное значение момента асинхронного двигателя.
3.3 Графоаналитический метод расчета механической характеристика динамического торможения

Расчет выполняется графоаналитическим методом в следующей последовательности:
1) Заполняем первый столбец таблицы 2. Задаемся значениями тока намагничивания в относительных единицах в пределах , , где -значение тока холостого хода в двигательном режиме при номинальном напряжении.
2) Заполняем второй столбец таблицы 2.
по универсальной кривой намагничивания (рис.3)
определяют в зависимости от i0, значения e заносим во второй столбец.
Рис. 3. Универсальная кривая намагничивания асинхронных двигателей:1- крановой серии; 2- нормальной серии; (по рис. )
3) Заполняем третий столбец таблицы 2.
где - номинальная ЭДС фазы статора;
Для принятого значения постоянного тока и выбранной схемы подключения определяем значение эквивалентного тока по данным табл. (в данном случае принимают );
4) Заполняем четвертый столбец таблицы 2.
5) Заполняем пятый столбец таблицы 2.
6) Заполняем шестой столбец таблицы 2.
7) Заполняем седьмой столбец таблицы 2.
Для удобства транспонируем столбец в строку:
8) Заполняем восьмой столбец таблицы 2.
и далее транспонируем столбик в строку:
9) Заполняем девятый столбец таблицы 2.
10) Заполняем десятый столбец таблицы 2.
11) Заполняем одиннадцатый столбец таблицы 2.
В результате проделанной работы были рассчитаны параметры обмотки статора и ротора АД с короткозамкнутым ротором, произведён расчет механической характеристики АД в двигательном режиме по приближенной формуле М.Клосса
произведён расчет механической характеристики АД в режиме динамического торможения, построены механические характеристики исполнительного механизма и АД в двигательном и тормозном режимах.
Результаты расчётов сведены в таблице1 и таблице2:
Примечание: цифрами обозначены следующие колонки таблицы:
При 0 < n < n 1
скольжение находится в пределах 0 < S < 1.
А.Д. работает режиме двигателя, преобразуя электрическую мощность в механическую, которая поступает к исполнительному механизму. Режим электромагнитного тормоза возможен в тех случаях, когда исполнительный механизм, или добавочный двигатель, присоединенные к валу асинхронного двигателя, могут вращать ротор машины в сторону, противоположную вращению поля статора. Кроме того, этот режим легко осуществить, поменяв местами подключение двух фазных зажимов обмотки статора в процессе работы машины. При этом произойдет переходной процесс реверса двигателя. В обоих случаях скольжение ротора будет равным:
а в общем случае: 1 < S < ¥.Режим электромагнитного торможения не эффективен еще и потому, что при больших частотах тока в обмотке ротора резко возрастает индуктивное сопротивление X 2S
и очень мал коэффициент мощности машины.
Полная шкала скольжений асинхронной машины показана на рисунке 5.
1) Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода.- М: Энергоиздат, 1981 г.
2) Богословский А.П. и др. Судовые электроприводы. Справочник. Т.1,2 – Л.: Судостроение,1983 г.
3) Назаренко В.Н. методическое пособие для выполнения расчетно-графической работы по курсам «Основы электропривода» и «Автоматизированный электропривод». «Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором»
4) Борисов Ю.М., Липатов Д.Н.,Зорин Ю.Н. Электротехника.- М: Энергоиздат, 1985 г.-С.427

Название: Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа
Добавлен 13:03:13 27 марта 2010 Похожие работы
Просмотров: 2656
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Синхронная частота вращения n0=1000 об/мин
Общие данные для любых токов возбуждения
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
Курсовая работа по теме Диагностика и ремонт лазерного принтера
Полное Сочинение
Реферат: Дивиденды
Реферат: Александринский театр. Скачать бесплатно и без регистрации
Сделки В Международном Частном Праве Реферат
Реферат: Тварини Волині
Курсовая работа по теме Оборотные средства предприятия и рост эффективности их использования
Курсовая Работа На Тему Виды Мышления
Самое Сложное Сочинение По Русскому Языку
Реферат: Авторитарный политический режим 2
Реферат по теме Научная организация и нормирование труда. Факторы, влияющие на уровень производительности труда
Курсовая работа по теме Проект производства работ на объекте
Курсовая работа по теме Проектирование и расчет Орловского месторождения угля
Отчет по практике по теме Проект мини-пекарни мощностью 1,5 тонн в сутки
Сочинение по теме Салтыков-Щедрин: Господа Головлевы
Реферат по теме Молодежная субкультура и ее роль в современном обществе
Реферат по теме Закрытое административно-территориальное объединение
Статья На Тему Бензиновые И Дизельные Генераторы
Реферат На Тему Символическое Значение Праздников И Игр
Доклад по теме Хисдай Крескас из Барселоны
Курсовая работа: Капитальный ремонт
Реферат: О перспективах социолингвистических исследований в русистике
Статья: Антикризисное управление как новая парадигма управления