Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электромагнитный момент и рабочие характеристики асинхронного двигателя

мтомд.инфо

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Раздел:Электротехника

Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой графически выраженные зависимости частоты вращения n2, КПД асинхронного двигателя η, полезного момента (момента на валу) М2, коэффициента мощности cos φ, и тока статора I1 от полезной мощности Р2 при U1 = const f1 = const.

Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя

Скоростная характеристика n2 = f(P2). Частота вращения ротора асинхронного двигателя n2 = n1(1 — s).

Скольжение s = Pэ2/Pэм, то есть скольжение асинхронного двигателя, а следовательно, и его частота вращения определяются отношением электрических потерь в роторе к электромагнитной мощности. Пренебрегая электрическими потерями в роторе в режиме холостого хода, можно принять Рэ2 = 0, а поэтому s ≈ 0 и n2 ≈ n1.

По мере увеличения нагрузки на валу асинхронного двигателя отношение s = Pэ2/Pэм растет, достигая значений 0,01 — 0,08 при номинальной нагрузке. В соответствии с этим зависимость n2 = f(P2) представляет собой кривую, слабо наклоненную к оси абсцисс. Однако при увеличении активного сопротивления ротора двигателя r2′ угол наклона этой кривой увеличивается. В этом случае изменения частоты асинхронного двигателя n2 при колебаниях нагрузки Р2 возрастают. Объясняется это тем, что с увеличением r2′ возрастают электрические потери в роторе.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Зависимость М2 = f(P2). Зависимость полезного момента на валу асинхронного двигателя М2 от полезной мощности Р2 определяется выражением M2 = Р22 = 60 P2/(2πn2) = 9,55Р2/n2, где Р2 — полезная мощность, Вт; ω2 = 2πf2/60 — угловая частота вращения ротора.

Из этого выражения следует, что если n2 = const, то график М2 = f22) представляет собой прямую линию. Но в асинхронном двигателе с увеличением нагрузки Р2 частота вращения ротора уменьшается, а поэтому полезный момент на валу М2 с увеличением нагрузки возрастает не сколько быстрее нагрузки, а следовательно, график М2 = f (P2) имеет криволинейный вид.

Зависимость cos φ1 = f (P2). В связи с тем что ток статора асинхронного двигателя I1 имеет реактивную (индуктивную) составляющую, необходимую для создания магнитного поля в статоре, коэффициент мощности асинхронных двигателей меньше единицы. Наименьшее значение коэффициента мощности соответствует режиму холостого хода. Объясняется это тем, что ток холостого хода электродвигателя I при любой нагрузке остается практически неизменным. Поэтому при малых нагрузках двигателя ток статора невелик и в значительной части является реактивным (I1 ≈ I). В результате сдвиг по фазе тока статора относительно напряжения получается значительным (φ1 ≈ φ), лишь немногим меньше 90°.

Коэффициент мощности асинхронных двигателей в режиме холостого хода обычно не превышает 0,2. При увеличении нагрузки на валу двигателя растет активная составляющая тока I1 и коэффициент мощности возрастает, достигая наибольшего значения (0,80 — 0,90) при нагрузке, близкой к номинальной. Дальнейшее увеличение нагрузки на валу двигателя сопровождается уменьшением cos φ1 что объясняется возрастанием индуктивного сопротивления ротора (x2s) за счет увеличения скольжения, а следовательно, и частоты тока в роторе.

В целях повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей чрезвычайно важно, чтобы двигатель работал всегда или по крайней мере значительную часть времени с нагрузкой, близкой к номинальной. Это можно обеспечить лишь при правильном выборе мощности двигателя. Если же двигатель работает значительную часть времени недогруженным, то для повышения cos φ1, целесообразно подводимое к двигателю напряжение U1 уменьшить. Например, в двигателях, работающих при соединении обмотки статора треугольником, это можно сделать пересоединив обмотки статора в звезду, что вызовет уменьшение фазного напряжения в раз. При этом магнитный поток статора, а следовательно, и намагничивающий ток уменьшаются примерно в раз. Кроме того, активная составляющая тока статора несколько увеличивается. Все это способствует повышению коэффициента мощности двигателя.

Читать еще:  120 лошадиных сил какой объем двигателя

Тема 4.2 Магнитное поле асинхронной машины

Магнитная цепь асинхронного двигателя

МДС обмотки статора в режиме холостого хода

Основной магнитный поток рассеяния

Индуктивные сопротивления обмоток асинхронного двигателя

Роль зубцов сердечника в создании электромагнитных сил и наведение ЭДС в обмотке электрической машины

Литература: [1], с. 146-153

Тема 4.3 Рабочий процесс трехфазного асинхронного

Двигателя

Аналогия между асинхронной машиной и трансформатором

Уравнение ЭДС асинхронного двигателя (АД) при не подвижном и вращающимся роторе

Понятие о скольжение асинхронной машины

Частота ЭДС обмотке ротора

Уравнение МДС и токов АД

Приведение параметров обмотки ротора к параметрам обмотки статора

Векторная диаграмма и схема замещения АД

Потери и КПД асинхронного двигателя

Литература: [1], с. 154-161

Тема 4.4 Электромагнитный момент и рабочие

Характеристики асинхронного двигателя

Электромагнитный момент асинхронного двигателя

Зависимость электромагнитного момента от скольжения

Максимальный момент и критическое скольжение

Начальный пусковой момент

Перегрузочная способность асинхронного двигателя

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Способы улучшения коэффициента мощности асинхронного двигателя

Влияние напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора на форму механической характеристики асинхронного двигателя

Литература: [1], с. 162-178

Тема 4.5 Опыты холостого хода и короткого замыкания

Асинхронного

Опыты холостого хода, короткого замыкания асинхронного двигателя: схема опытов, порядок использование результатов расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя

Расчет и построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по схеме замещения с вынесенным намагничивающим контуром

Литература: [1], с. 179-192

Тема 4.6 Пуск и регулирование частоты вращения

Трехфазного асинхронного двигателя

Пусковые свойства трехфазные асинхронные двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора

Способы пуска асинхронных двигателей при пониженном напряжении переключением обмоток статора со звезды на треугольник, автотрансформаторный, Реакторный пуск асинхронных двигателей с фазным ротором

Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми свойствами: глубокопазные, двухклеточные

Регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей изменением скольжения, числа пар полюсов в обмотке статора, частоты питающего напряжения

Литература: [1], с. 193-207

Тема 4.7 Однофазные и конденсаторные асинхронные

Двигатели

Принцип действия однофазного асинхронного двигателя

Расположение пульсирующего магнитного поля на два вращающихся

Пуск и реверс однофазного асинхронного двигателя

Получение вращающегося магнитного поля посредством двух обмоток на статоре

Фазосдвигающие элементы: активное сопротивление, индуктивность и емкость

Конденсаторные асинхронные двигатели

Выбор рабочей и пусковой емкостей

Использование трехфазного асинхронного двигателя для работы от однофазной сети

Литература: [1], с. 208-217

Тема 4.8 Асинхронные машины специального назначения

Индукционные регуляторы и фазорегуляторы

Асинхронный преобразователь частоты

Назначение, принцип работы и основные характеристики этих машин

Понятие о линейных асинхронных двигателях

Литература: [1], с. 218-229

Раздел 5 Синхронные машины

Тема 5.1 Устройство синхронных машин

Типы синхронных машин: машины явнополюсные и неявнополюсные и их устройство

Способы возбуждения синхронных машин

Гидрогенераторы и турбогенераторы. Дизельгенераторы. Особенности конструктивного исполнения этих машин

Литература: [1], с. 237-248

Тема 5.2 Магнитное поле и характеристики синхронных

Генераторов

Реакция якоря в трехфазном синхронном генераторе при активном, индуктивном, емкостном и смешанных видах нагрузки

Читать еще:  Шкода октавия расход топлива 1 6 двигатель

МДС статора и ее составляющие по продольной и поперечной осям

Уравнение ЭДС и векторные диаграммы явнополюсного и неявнополюсного синхронных генераторов

Характеристики холостого хода и короткого замыкания

Внешние и регулировочные характеристики – синхронного генератора

Номинальное изменение напряжения синхронного генератора

ПРОГРАММА вступительного испытания в магистратуру
Направление подготовки 13.04.02 – Электроэнергетика и электротехника

Форма проведения испытания – собеседование.

Собеседование включает ответы на 3 вопроса.

Вопросы к собеседованию

  1. Назначение и области применения электрических машин постоянного тока. ЭДС, электромагнитный момент, МДС обмоток якоря, реакция якоря и способы ее компенсации.
  2. Двигатели постоянного тока, классификация по способу возбуждения, способы пуска, реверса, регулирования частоты вращения, тормозные режимы и рабочие характеристики.
  3. Выбор мощности электродвигателя постоянного тока для электропривода при различных режимах работы (длительном, кратковременном и повторно-кратковременном).
  4. Общие вопросы теории и устройства синхронных и асинхронных машин. Схемы обмоток и основные принципы расчета магнитного поля.
  5. Устройство и принцип действия асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Зависимость тока в обмотке ротора и электромагнитного момента от скольжения.
  6. Способы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Улучшение пусковых характеристик.
  7. Рабочие характеристики асинхронных двигателей и способы регулирования частоты вращения.
  8. Общие сведения о специальных исполнениях асинхронных машин (двигатель со сплошным ротором, микромашины автоматики, тахогенераторы, сельсины, вращающиеся трансформаторы).
  9. Общие сведения о синхронных машинах. Назначение, области применения, конструкции, системы возбуждения.
  10. Синхронные генераторы. Характеристики холостого хода, короткого замыкания, внешняя, регулировочная и нагрузочная. Параллельная работа синхронных генераторов с сетью.
  11. Синхронные двигатели. Электромагнитный момент, угловая, механическая и U-образная характеристики. Способы пуска и реверса.
  12. Классификация, назначение, основные параметры и характеристики электрических аппаратов.
  13. Электродинамические силы, нагрев, электрическая дуга в электрических аппаратах.
  14. Электрические аппараты управления: командоаппараты, контроллеры, реостаты.
  15. Контакторы и магнитные пускатели. Назначение, принцип действия, требования и выбор.
  16. Реле. Классификация, характеристики, схемы включения.
  17. Автоматические выключатели и предохранители. Назначение, принцип действия, требования и выбор.
  18. Высоковольтные выключатели, разъединители, короткозамыкатели, разрядники, реакторы.
  19. Полупроводниковые усилители, реле тока, напряжения и времени. Тиристорные пускатели.
  20. Первичные измерительные преобразователи (резистивные, емкостные, индуктивные, термоэлектрические и др.).
  21. Электромагнитные исполнительные устройства, муфты и опоры.
  22. Классификация измерений, методов и средств измерений. Основные свойства средств измерений (уравнение преобразования, чувствительность, погрешности, диапазон измерений, быстродействие).
  23. Измерение электрических величин приборами непосредственной оценки и сравнения (напряжения, тока, мощности, частоты, параметров электрических цепей).
  24. Регистрирующие приборы (самописцы, светолучевые и электронные осциллографы).
  25. Измерение параметров магнитного поля и определение характеристик ферромагнитных материалов.
  26. Классификация, устройство, принцип действия и применение первичных измерительных преобразователей (резистивных, емкостных, электромагнитных, тепловых и фотоэлектронных).
  27. Разновидность лифтов и функции, выполняемые системой управления лифта.
  28. Схема управления строительным подъемником с помощью реверсивного магнитного пускателя
  29. Схема управления электродвигателем подъемника с помощью нереверсивного магнитного пускателя.
  30. Какие задачи выполняют контакторы в силовой схеме пассажирского лифта?
  31. Принцип действия автоматического выключателя с комбинированными расцепителями.
  32. Требования к выбору аппаратов защиты электрических сетей и расчетные соотношения для выбора этих аппаратов.
  33. Выбор кабелей и проводов по допустимой потере напряжения.
  34. Как рассчитать мощность электродвигателя для центробежного насоса?
  35. Расчет мощности электродвигателя для компрессора.
  36. Расчет мощности электродвигателя для вентилятора.
  37. Основные законы электротехники.
  38. Методы и расчеты цепей переменного тока.
  39. Анализ трехфазных систем.
  40. Мощность в электрической цепи.
  41. Анализ переходных процессов в линейных цепях.
  42. Расчет электрических нагрузок.
  43. Качество электроэнергии.
  44. Потери в электрических системах.
  45. Понятие об устойчивости систем автоматического управления.
  46. Критерии устойчивости.
  47. Выпрямители и принципы их реализации.
  48. Инверторы и принципы их реализации.
  49. Принципы электробезопасности.
  50. Принцип действия, устройство, назначение, области применения и режим работы трансформаторов.
  51. Уравнения ЭДС и МДС, схема замещения и векторная диаграмма трансформатора.
  52. Характеристики трансформаторов, потери энергии, КПД и их определение опытным путем.
  53. Трехфазные трансформаторы. Группы соединения и параллельная работа трансформаторов.
  54. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Читать еще:  Волга 31105 406 двигатель плохо заводится

Список литературы

  1. Теоретические основы электротехники. В 3 томах Автор: Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Жанр: Учебник для ВУЗов, 2003.
  2. Основы метрологии и электрические измерения: / Под ред. Думина Е.М. – СПб.: Энергоиздат, 1996.
  3. Кудрин Б.Н. Электроснабжение (учебник). – М.: Академия, 2012.
  4. Чунихин А.А. Электрические аппараты: общий курс. Учебник для вузов. – М.: Академия, 2008.
  5. Вольдек А.И. Электрические машины: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2010.

Дисц3416Лаб10 (Лабораторная работа №1 по проектированию мехатронных систем), страница 2

Описание файла

Файл «Дисц3416Лаб10» внутри архива находится в папке «Лабораторная работа №1 по проектированию мехатронных систем». Документ из архива «Лабораторная работа №1 по проектированию мехатронных систем», который расположен в категории «лабораторные работы». Всё это находится в предмете «проектирование мехатронных систем» из девятого семестра, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «лабораторные работы», в предмете «проектирование мехатронных систем» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «Дисц3416Лаб10»

Текст 2 страницы из документа «Дисц3416Лаб10»

где Q1 – реактивная мощность, потребляемая двиготелем из сети;

Р1 – активная мощность, потребляемая двиготелем из сети;

U1, I1, φ – напряжение, ток фазы и угол сдвига между ними;

Р2 – мощность на валу двигателя;

η – кпд асинхронной машины;

М – электромагнитный момент двигателя;

ω1, ω – угловая частота вращения магнитного поля и ротора.

По данным таблиц строится механическая характеристика машины и на отдельном графике — рабочие характеристики.

Временные зависимости переменных состояния машины можно наблюдать на экране осциллографа (рис. 10). Здесь видны и переходный процесс при пуске машины, и установившиеся процессы.

6. Содержание отчета

6.1. Схема модели и описание виртуальных блоков.

6.2. Механическая характеристика машины в двигательйом и гене-раторном режимах.

6.3. Рабочие характеристики машины в двигательном режиме.

Рис. 10. Временные зависимости переменных состояния машины при работе в двигательном режиме

Герман-Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК. – СПб.: КОРОНА принт, 2003. – 256 с.

1. Механическая характеристика

Для оценки свойств асинхронного двигателя используется его механическая характеристика (зависимость скорости вращения ротора машины п2 от вращающего момента М).

Рис. 1. Механическая характеристика асинхронной машины

2.Рабочие характеристики асинхронного двигателя

В качестве рабочих характеристик приняты зависимости (рис. 2):

— скорости вращения ротора n2 = f(P2),

— вращающего момент на валу машины М2 = f(P2),

— коэффициента полезного действия η = f(P2),

— коэффициента мощности cos φ f(P2),

Диапазон рабочих характеристик асинхронного двигателя соответствует его зоне устойчивой работы 0 -1

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector