2р 4 Р2н 14 ηн 88 сosφн 0,87 п2н 1448 kм 3,5 r1 0,255 Е2л 300 r2 0,207 х2 0,385
Сделайте следующие расчеты и построения. 1.
Определите следующие значения, соответствующие номинальному режиму: номинальные активную Р1н и реактивную Q1н мощности на зажимах обмотки статора асинхронного двигателя; кратко поясните, почему асинхронный двигатель наряду с активной энергией потребляет и реактивную энергию; номинальные фазные напряжения U1н и ток I1н статора; фазную ЭДС неподвижного ротора Е2; номинальное скольжение Sн; номинальный момент на валу М2н. 2.
Начертите электрическую схему замещения фазы обмотки вращающегося ротора и рассчитайте: частоту ЭДС и тока ротора в номинальном режиме f2; номинальную фазную ЭДС ротора Е2н; индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора в номинальном режиме x2н; номинальный фазный ток ротора I2н. 3.
Рассчитайте энергетические параметры асинхронного двигателя, работающего в номинальном режиме: номинальные электромагнитную мощность Рэмн и электромагнитный момент Мэмн; номинальную полную механическую мощность Рмехн; сумму потерь ΣΔр=Δрэ1+Δрм+Δрэ2+Δрмех+Δрд и каждый вид потерь в отдельности, где Δрэ1 – электрические потери в обмотке статора; Δрэ2 – электрические потери в обмотке ротора; Δрм – магнитные потери; Δрмех – механические потери; Δрд – добавочные потери; постройте энергетическую диаграмму преобразования активной энергии при работе двигателя в номинальном режиме; кратко поясните, почему при одной и той же нагрузке двигателя электромагнитный момент больше полезного момента на валу. Оцените эту разницу в процентах для номинального режима ΔМ %=100(Мэмн–М2н)/Мэмн. 4.
Вычислите параметры электрической схемы замещения фазы неподвижного ротора, эквивалентной электрической схеме замещения фазы вращающегося ротора. Приведите величины и параметры электрической схемы замещения фазы неподвижного ротора к статору r2′, x2′, E2′.
Начертите схему замещения фазы неподвижного ротора и рассчитайте по ней приведенный номинальный фазный ток ротора I2′н. Сравните вычисленное значение приведенного номинального фазного тока ротора с полученным ранее при расчете электрической схемы замещения фазы вращающегося ротора, которое надо привести к статору:
5.
Запишите полную формулу Клосса и объясните, при каких допущениях ее можно привести к виду:
(упрощенная формула Клосса). Можно ли при Ваших параметрах двигателя использовать упрощенную формулу Клосса?
Вычислите значения критического скольжения по полной и упрощенной формулам Клосса и сравните их. Сделайте вывод. 6.
Вычислите значение критического скольжения sкр при работе асинхронного двигателя с закороченным ротором по точной формуле. 7.
Определите параметры короткого замыкания rк и xк асинхронного двигателя. 8.
Объясните, каким образом в асинхронном двигателе с фазным ротором добиваются увеличения кратности пускового момента при одновременном уменьшении кратности начального пускового тока. Начертите электрическую схему пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.
9. В одной системе координат постройте следующие механические характеристики Ω2=f(Мэм) или n2=f(Mэм): естественную (обмотка статора соединена в треугольник и подключена к сети с линейным напряжением 220 В, обмотка ротора закорочена); искусственную при том же соединении обмотки статора и включении в цепь ротора пускового реостата rд, сопротивление которого необходимо выбрать таким образом, чтобы начальный пусковой момент был равен максимальному (Мп=Мmax). Рассчитайте значение этого сопротивления rд; искусственную при соединении обмотки статора звездой и подключении к той же сети с линейным напряжением 220 В и закороченном роторе; искусственную при соединении обмотки статора звездой и подключении к сети с линейным напряжением 220 В и включении в обмотку ротора сопротивления rд.
10. Поясните, в какие режимы перейдет асинхронный двигатель при работе на каждой из механических характеристик (п. 9), если к его валу приложить реактивный момент сопротивления Мс=1,1М2н=const. Будут ли эти режимы работы аварийными?
Для нахождения скоростей вращения и скольжений двигателя при работе на каждой из механических характеристик на этом же рисунке начертите механическую характеристику механизма Мс=const.
Точки пересечения механической характеристики механизма Мс=const с механическими характеристиками двигателя – это скорости вращения двигателя при данном моменте сопротивления на валу. Определив эти скорости, можно рассчитать соответствующие им скольжения .
Если механическая характеристика механизма пересекает механическую характеристику двигателя на устойчивой и неустойчивой частях, то необходимо рассмотреть два режима: первый – переключение на эту механическую характеристику двигателя во время его устойчивой работы на другой механической характеристике и второй – пуск двигателя с этим моментом сопротивления на валу.
11. В одной системе координат построить механические характеристики двигателя: естественную (обмотка статора соединена в треугольник и подключена к сети с линейным напряжением 220 В и частотой сети 50 Гц, обмотка ротора закорочена); естественную (обмотка статора соединена в треугольник и подключена к сети с линейным напряжением 220 В и частотой сети 60 Гц, обмотка ротора закорочена).
Найти отношения:
Перед построением механической характеристики для частоты 60 Гц необходимо пересчитать индуктивное сопротивление короткого замыкания:
где ω1=2πf1, Lσ1 const – индуктивность рассеяния фазы статора;
Lσ2 – индуктивность рассеяния фазы ротора.
Следовательно, хк(60Гц)=1,2хк(50Гц).
Исходные данные для расчетов приведены в табл. 2, номер варианта выбирается по последней цифре шифра.
Пример. Трехфазный силовой понижающий трансформатор имеет следующие данные: номинальная мощность Sн = 1000 кВА, номинальное напряжение первичной обмотки U1н = 10 кВ, номинальное напряжение вторичной обмотки U2н = 0,4 кВ, процентное значение напряжения короткого замыкания uк = 8 %, процентное значение тока холостого хода i0 = 2 %, потери холостого хода р0 = 3 кВт, потери короткого замыкания ркз = 10 кВт, коэффициент мощности cosφ2 = 0,8. Фазы первичной и вторичной обмоток соединены «звездой». Требуется: определить коэффициент трансформации; по данным опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры схемы замещения и изобразить схему; рассчитать зависимость КПД от нагрузки η = f(kнг); определить максимальное значение КПД η; рассчитать зависимость изменения напряжения на зажимах вторичной обмотки от характера нагрузки; построить внешние характеристики и зависимость КПД от нагрузки.
Способ заказа и контакты