Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Уральский Государственный Технический Университет
УПИ
Кафедра электрических машин
Контрольная работа
Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Выполнил: Студент гр.
Проверил: Старший преподаватель
2005 г.
Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Частотное регулирование асинхронного двигателя применяется в тех случаях, когда требуется плавно и в широких пределах регулировать частоту вращения и электромагнитный момент двигателя. При этом, как правило, требуется обеспечить благоприятные условия работы двигателя по магнитному потоку и току, не допуская снижения его перегрузочной способности.
Простейший анализ рабочих режимов асинхронного двигателя при частотном регулировании можно выполнить с помощью его схемы замещения (рис.1).
Рис. 1. Схема замещения асинхронного двигателя.
Существует несколько подходов к формированию третьего условия, вытекающих из стремления обеспечить экономичный режим работы двигателя. Наиболее часто используется одно из следующих условий:
1.
2.
3.
4.
Эти условия получили название законов управления. Выбор рационального закона управления для конкретного типа электропривода осуществляется на основе анализа электромеханических характеристик двигателя. В табл.1 приведены формулы для расчета тока ротора для каждого из рассматриваемых законов
Таблица 1
| Закон | Ток ротора |
Исходные данные для расчета.
Параметры базового двигателя
; ; ; ;
Отклонения параметров i-варианта от параметров базового приведены в табл. 1.
Таблица 2
| +0.1 | +0.05 | 0 | -0.05 | -0.1 | |
| -0.15 | 1 | 7 | 13 | 19 | 25 |
| -0.1 | 2 | 8 | 14 | 20 | 26 |
| -0.05 | 3 | 9 | 15 | 21 | 27 |
| +0.05 | 4 | 10 | 16 | 22 | 28 |
| +0.1 | 5 | 11 | 17 | 23 | 29 |
| +0.15 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 |
Параметры конкретного двигателя определяются по соотношениям:
Задание 1. Рассчитать механические характеристики двигателя для четырех законов управления. Расчеты выполнить для следующих значений частот питающего напряжения , варьируя скольжение от 0 до 1.0 . Результаты расчетов свести в таблицы.
По результатам расчетов для каждого закона управления построить на отдельном графике семейство механических характеристик при частотах . Из полученных характеристик для каждой частоты определить скольжение , соответствующее номинальному моменту
Закон№1 Согласно данным соотношениям, рабочий процесс двигателя определяются тремя переменными: частотой питающего напряжения ; модулем питающего напряжения и частотой скольжения ротора . Выбор этих переменных осуществляется исходя из требований получения заданной частоты вращения ротора
Схема замещения позволяет, используя методы теории электрических цепей, рассчитать следующие величины:
Модуль напряжения статора при первом законе управления изменяется пропорционально частоте:
-ток ротора
(1)
электромагнитного момента
.
Таблица _1.1__
Закон управления ______1______. Частота ____1.5____
| s | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
| 1.5 | 1.2 | 0.9 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | |
| 0 | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.35 | |
| 5.87 | 5.84 | 5.79 | 5.68 | 5.22 | 4.17 | |
| 0.54 | 0.67 | 0.88 | 1.27 | 2.15 | 2.75 |
Таблица _1.2__
Закон управления ______1______. Частота ____1.0____
| s | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.4 |