Определение технических характеристик асинхронного двигателя

Определение технических характеристик асинхронного двигателя

В данное статье речь пойдет о расчете таких технических характеристик асинхронного электродвигателя, которые не приводятся на щитке электродвигателя, а именно: число пар полюсов (число пар катушек на фазу), скольжение при номинальной нагрузке, полной мощности, активной мощности и потере в двигателе при номинальной нагрузке.

На щитке асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором типа АИР71В4У2 имеются следующие обозначения:

• ∆/Y – схема соединения обмоток двигателя;
• 220/380 В; 3,4/1,94 А — при схеме соединения обмоток статора в треугольник, мы должны подключатся к напряжению 220 В, при схеме соединения обмоток статора в звезду подключаем напряжение 380 В, соответственно и переменный ток будет равен для соединения в треугольник при напряжении 220 В – 3,4 А, а при схеме соединения в звезду – 1,94 А.

Проверить данные по току, можно рассчитав по формулам:

Для схемы соединения треугольник:

Для схемы соединения звезда:

• 0,75 кВт – номинальная (полезная) мощность;
• n2 = 1350 об/мин – частота вращения электродвигателя при номинальной нагрузке в минуту;
• КПД = 75 % — коэффициент полезного действия, характеризуется отношением номинальной (полезной) мощности развиваемой на валу, к активной мощности, потребляемой им из сети. Определяется по формуле:

• сosϕ = 0,78 – коэффициент мощности, для вычисления его достаточно активную мощность Р, разделить на полную мощность S:

Разобравшись какие технические данные представлены на щитке двигателя, перейдем теперь непосредственно к определению величин, о которых шла речь в начале статьи.

1. Определяем число пар полюсов по формуле:

Если нужно знать количество полюсов, формула будет иметь такой вид:

где:
f = 50 Гц – частота переменного тока;

2. Определяем скольжение при номинальной нагрузке:

где:
n1 – синхронная скорость двигателя, зависящая от числа пар полюсов, так для одной пары полюсов – 3000 об/мин, для двух пар – 1500 об/мин, для трех пар – 1000 об/мин.

3. Определяем полную мощность двигателя при номинальной нагрузке:

4. Определяем активную мощность, потребляемая двигателем при номинальной нагрузке:

5. Определяем потери в двигателе при номинальной нагрузке:

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «PayPal» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Доброго времени суток. В данной статье речь пойдет о расчете активных и индуктивных сопротивлений для.

В данной статье речь пойдет о выборе кабельных лотков, его типа, габаритных размеров, допустимой нагрузки.

В данной статье я буду рассматривать пример выбора догрузочных резисторов для вторичной обмотки.

Требуется выбрать сечение кабеля для соединения трехфазного дизель генератора типа ADM-2700 (Mitsubishi).

В данном примере требуется определить максимальные потери напряжения в нормальном и аварийном режимах в.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Число — полюс — обмотка — статор

Например, тип электродвигателя мощностью 90 кВт 4А250М2 расшифровывается так: 4 — номер серии; А — асинхронный двигатель закрытого обдуваемого исполнения со степенью защиты IP44; 250 — высота оси вращения в мм; М — средняя длина; 2 — число полюсов обмотки статора . [31]

В двигателях с фазовым ротором обмотку ротора выполняют так же, как и обмотку статора, — в виде системы из нескольких катушек, сдвинутых одна относительно другой на 120 эл. Число полюсов обмотки статора и ротора берется одинаковым. [33]

Из вышеприведенной формулы видно, что синхронная скорость и близкая к ней рабочая скорость вращения обратно пропорциональны числу полюсов. При увеличении числа полюсов обмотки статора в два раза рабочая скорость вращения уменьшается практически также в два раза. [34]

Обмотки фазного ротора выполняются аналогично обмоткам статора. Число полюсов обмотки фазного ротора должно соответствовать числу полюсов обмотки статора . [35]

Между этими дисками помещен постоянный магнит 3, имеющий осевую намагниченность. Каждый диск ротора имеет число зубцов-полюсов, равное половине числа полюсов обмотки статора . Поэтому на одной стороне тороида получается р полюсов ротора северной полярности, а на другой р полюсов южной. [36]

БОО-60 и 1000 — 80 установлены четырехскоростные электродвигатели с переключением числа полюсов обмотки статора . [37]

Многоскоростные электродвигатели предназначены для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения и не имеют твердой шкалы мощностей. Схемы включения многоскоростных электродвигателей приведены на рис. 2.19. Цифры под каждой схемой означают число полюсов обмотки статора , которое соответствует данной схеме и определяет синхронную частоту вращения двигателя. [39]

Регулирование путем изменения числа пар полюсов позволяет получить ступенчатое изменение частоты вращения. На рис. 140 показана простейшая схема ( для одной фазы), позволяющая изменять число полюсов обмотки статора в два раза. Для этой цели отдельные катушки, 1 — 2 и 3 — 4, составляющие данную фазу, переключаются так, чтобы изменялось соответствующим образом направление тока в них. [40]

Скорость вращения асинхронных двигателей зависит от числа полюсов обмотки статора: чем больше полюсов имеет обмотка статора, тем меньше скорость вращения двигателя. Многоскоростные асинхронные двигатели отличаются от односкоростных тем, что их конструкция обеспечивает возможность изменения числа полюсов обмотки статора . [41]

Основной недостаток асинхронных двигателей состоит в трудности изменения скорости вращения. Одним из способов изменения скорости, получившим в последнее время наибольшее распространение, является изменение числа полюсов обмотки статора . [42]

Основной недостаток асинхронных двигателей состоит в трудности изменения скорости вращения. Одним из способов изменения скорости, получившим в последнее время наибольшее распространение, является способ изменения числа полюсов обмотки статора . [43]

У последней пары двигателей не совпадают диаметры окружностей отверстий крепления фланцев. У двигателей серии 4А буквы S, М или L, М обозначают условные длины статора, при которых диаметры валов одинаковы, указаны число полюсов обмотки статора , при которых диаметры валов одинаковы. [44]

У последней пары двигателей не совпадают диаметры окружностей отверстий крепления фланцев. У двигателей серии 4А буквы S, М или L, М обозначают условные длины статора, при которых диаметры валов одинаковы, также указаны числа полюсов обмотки статора , при которых диаметры валов одинаковы. [45]

Что такое полюс в асинхронном двигателе

Регулирование скорости изменением числа пар полюсов стало возможным из-за секционной конструкции статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. На практике выпускаются 2-х, 3-х, 4-х скоростные асинхронные двигатели, где число пар полюсов всегда кратно целому числу, вследствие чего, данный способ обеспечивает только ступенчатое регулирования скорости, а двигатели получили название многоскоростные. На деле существует большое количество схем включения обмоток статора, но наиболее часто используемые:

Данный тип регулирования скорости, в частных случаях осуществляет переключение скорости с некоторой временной рекуперацией энергии. Этот способ переключения занял нишу в грузоподъемных механизмах. Вы можете видеть, что при увеличении числа пар полюсов, скорость падает вдвое, но критический момент возрастает тоже в два раза, что дает нам возможность осуществлять подъем, но с более медленной скоростью. Называют такое условие работы – «тяговый» режим.

Сравнивая мощности, видно, что мощность изменяется незначительно, а скорость ступенчатым образом изменяется вдвое.

Рассматривая подробнее механическую характеристику при таком переключении, мы можем заметить, что работая в точке 1, кривая А, при включении на схему двойная звезда, асинхронный двигатель перейдет в точку 2 кривая Б, и начнет происходить рекуперативное торможение, до того момента, пока двигатель не перейдет в двигательный режим, а далее в точку работы 3 кривая Б. Данное торможение возможно, когда скорость вращения ротора асинхронного двигателя больше чем синхронная скорость. Частным примером такой работы мы рассмотрели в предыдущей статье про торможение противовключением, в которой рассказывалось как производят спуск груза в грузоподъемных механизмах с отдачей энергии в сеть.

На рисунке выше видно, что критическим момент остается прежним, а синхронная скорость уменьшается вдвое.

Говоря про мощность, то при переключении на двойную звезду, она возрастает вдвое. При переключении обмоток, работая в точке 1 кривая А, перейдем в точку 2 кривая Б, и с точки 2 в точку 3, так же как и в предыдущем случае будет осуществляться рекуперативное торможение.

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Вспомогательная машина для регулирования скорости трехфазного асинхронного двигателя, включаемого в каскад с последнею, характеризующаяся тем, что: а) статор ее снабжен двумя трехфазными обмотками, имеющими разные числа полюсов, из каковых обмоток одна присоединена к сети трехфазного тока, а другая — к кольцам ротора регулируемого асинхронного двигателя, и б) ротор ее снабжен двумя обмотками, из которых одна, имеющая число полюсов, равное числу полюсов обмотки статора, присоединенной к сети, коротко замкнута, а другая, снабженная коллектором, через щетки присоединена к кольцам регулируемого асинхронного двигателя и имеет число полюсов, равное числу полюсов обмотки статора, присоединяемой также к кольцам регулируемого двигателя. 2. Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающееся тем, что на роторе имеется всего одна коллекторная обмотка, снабженная соединениями, которые для поля обмотки статора, присоединяемой к кольцам регулируемого асинхронного двигателя, являются эквипотенциальными соединениями, а для поля обмотки статора, подключаемой к сети, являются короткими замыканиями.

Предлагаемое изобретение представляет собою соединение асинхронной и коллекторной машин в одну машину и имеет целью получить вспомогательную машину для регулирования скорости трехфазного асинхронного двигателя.

На фиг. 1 изображена схема регулирования скорости асинхронного двигателя по методу Шербиуса; на фиг. 2 — развернутая схема обмотки ротора; на фиг. 3 — схема комбинированной машины.

Одним из очень распространенных способов регулирования скорости асинхронного двигателя является метод Шербиуса. Схема регулирования скорости по этому методу -изображена на фиг. 1 со следующими обозначениями: А — асинхронный двигатель; S₂ и R₂ — статор и ротор трехфазного коллекторного шунтового возбуждения, соединенного с контактными кольцами ротора главного двигателя A; S₁ и R₁ — статор и ротор асинхронной машины, присоединенной к той же сети, что и главный двигатель. Роторы R₁ и R₂ сидят на одном валу. При регулировании скорости асинхронного двигателя А согласно схемы фиг. 1, коллекторная машина S₂-R₂ обычно работает как мотор, получая электрическую энергию из контактных колец двигателя А, и асинхронная машина S₁-R₁ работает как асинхронный генератор, посылая часть электрической энергии, неиспользованной в главном двигателе, обратно в сеть.

Предлагается упростить вышеописанную схему, соединив коллекторный и асинхронный двигатель аггрегата Шербиуса в одну машину. Схема такой комбинированной машины изображена на фиг. 3. В статоре этой машины расположены две обмотки S₁ и S₂. Обмотка S₁ приключена к той же сети L, что и главный двигатель, и соответствует обмотке статора S₁ асинхронного генератора в схеме Шербиуса (фиг. 1). Обмотка S₂ через посредство проводов d-d-d присоединяется к контактным кольцам ротора главного двигателя (фиг. 3). Во избежание магнитного влияния обмоток S₁ и S₂ друг на друга, эти обмотки должны иметь разное число полюсов (например, обмотка S₂ — 4 р. полюсов и обмотка S₁ — 2 р. полюсов). Обмотка S₂ (фиг. 3) соответствует обмотке статора коллекторного двигателя аггрегата Шербиуса (фиг. 1). Ротор R₃ комбинированной машины (фиг. 3) представляет собою соединение двух роторов R₁ и R₂ схемы Шербиуса (фиг. 1). Ротор R₃ (фиг. 3) имеет обмотку постоянного тока с коллектором, на котором расположены щетки. Шаг обмотки R₃ должен соответствовать числу полюсов обмотки S₂ и должен быть приблизительно равен полюсному делению той же обмотки и половине полюсного деления обмотки S₁ (так как последняя имеет число полюсов вдвое меньшее, чем обмотка S₂). На фиг. 3 пунктирные линии k-k-k обозначают эквипотенциальные соединения обмотки R₃. Действие такой комбинированной машины заключается в следующем: трехфазный ток ротора главного двигателя подводится к статору S₂ и ротору R₃, причем машина S₂-R₃ при этом работает, как коллекторный двигатель. Статор S₁ и ротор R₃ образуют собою асинхронную машину. Если бы в обмотке ротора не было эквипотенциальных соединений k-k-k, то вращающееся поле, создаваемое обмоткой S₁, не наводило бы в обмотке ротора тока сколько-нибудь заметной величины. Соединения k-k-k являются эквипотенциальными для поля обмотки S₂. Для поля обмотки S₁ эти соединения уже не являются эквипотенциальными, вследствие чего по этим соединениям может протекать ток, индуктированный в проводах обмотки ротора R₃ вращающимся потоком, создаваемым обмоткою S₁. Таким образом, обмотка ротора R₃ является коротко замкнутой по отношению к полю статора S₁ и разомкнутой по отношению к полю S₂. Сказанное поясняет фиг. 2, на которой изображена развернутая схема обмотки ротора R₃. На верху этой схемы кривая 1 изображает вращающееся магнитное поле, создаваемое статорной обмоткой S₁, а кривая 2 изображает вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткою S₂. Как видно из фиг. 2, в обмотке ротора, благодаря наличности соединения k-k-k, образуется целый ряд коротко замкнутых контуров. Один из таких контуров, состоящий из секций D-F, изображен на фиг. 2 жирными линиями. Сплошные стрелки на фиг. 2 указывают направление тока, в какой-нибудь момент, индуктированного полем 1; пунктирные стрелки показывают направление э.д. сил, индуктированных потоком 2; как видно, эти э.д. направлены друг против друга, вследствие чего, в коротко замкнутом контуре поле 2 не вызывает никакого тока. Наоборот, э.д. силы, индуктированные полем 1, в коротко замкнутом контуре, складываются друг с другом и вызывают в нем ток. На фиг. 2 изображена граммовская обмотка; с одинаковым успехом может быть применена также барабанная обмотка — петлеобразная или волнообразная. На фиг.3 коллекторный двигатель имеет шунтовое возбуждение; не исключена возможность и других систем возбуждения.

При вышеописанной системе ротора R₃, благодаря наличности эквипотенциальных соединений k-k-k, можно ожидать довольно благоприятных условий коммутации. В случае необходимости, однако, возможно применение других известных методов для улучшения коммутации в виде вспомогательных полюсов или дополнительных сопротивлений в роторе.

На фиг.3 в роторе расположена всего одна обмотка. Возможна также другая конструкция, при которой в роторе располагаются две независимых друг от друга обмотки; одна обмотка коллекторная с числом полюсов, равным обмотке статора S₂, и другая обмотка, коротко замкнутая с числом полюсов, равным статорной обмотке S₁ Обе обмотки S₁ и S₂ (фиг.3) можно соединить также в одну по известным уже методам, предложенным или Dr. (см. Journal of El. Engineers 1914, №230, u. Deutsches Kalen-der Elektrotechniker 1923, I. S. 272).