Контрольная работа: Трехфазный асинхронный двигатель

"Трехфазный асинхронный двигатель"

Введение

Асинхронной машинойявляется электромеханический преобразователь, в котором возникновение момента на валу ротора возможно лишь при различных скоростях вращения магнитного поля и ротора.

Асинхронные машины наибольшее распространение получили как двигатели. Это основной двигатель, применяемый в промышленности, сельском хозяйстве и в быту. Только асинхронных двигателей единых серий мощностью от 0,6 до 400 кВт в нашей стране ежегодно выпускается около 10 млн. Асинхронных микродвигателей мощностью от 0,6 кВт изготовляется несколько десятков миллионов в год.

Электротехническая промышленность выпускает асинхронные двигатели в большом диапазоне мощностей. Предельная мощность асинхронных двигателей – несколько десятков мегаватт. В индикаторных системах применяются асинхронные двигатели мощностью от долей ватта до сотен ватт. Частота вращения двигателей общего назначения – от 3000 до 500 об/мин.

В генераторном режиме асинхронные машины применяются редко. Для создания поля в зазоре асинхронной машины необходима реактивная мощность, которая забирается из сети или от других источников реактивной мощности. Асинхронные двигатели не могут работать с cosц=1. Это существенный недостаток асинхронных машин, ограничивающий их применение в генераторном режиме.

При электромеханическом преобразовании энергии в асинхронных машинах, как и в других машинах, происходит преобразование энергии а тепло. Электрические потери в роторе асинхронной машины пропорциональны скольжению. Чтобы большая часть электрической энергии преобразовывалась в механическую, асинхронные машины используются в электроприводах, где допустимо небольшое скольжение (s= = 1–4%). При глубоком скольжении (s=10–50%) асинхронные машины используются редко, так как в это случае большая часть мощности, забираемой из сети, преобразуется в тепло, что приводит к низкому КПД и увеличению габаритов асинхронной машины из-за трудностей, связанных с отводом тепла от активных частей машины.

Наличие в роторе потерь, пропорционально зависящих от скольжения, – одна из особенностей асинхронных машин, обусловливающих их отличие от других типов электрических машин.

Если обмотки ротора представляют собой замкнутые контуры, то при скольжении s=1 вся мощность, поступающая на ротор, преобразуется в тепло. При скольжении s=0 мощность на ротор не поступает. При скольжениях, отличных от 0 и 1, электромагнитная мощность преобразуется в двигательном режиме в механическую мощность и в тепло, а в генераторном режиме – в электрическую и в тепло.

В конструктивном исполнении асинхронные двигатели – наиболее простые, они получили наибольшее распространение.

1. Расчёт характеристик трехфазных асинхронных двигателей

1. Рассчитать рабочие характеристики и построить зависимости частоты вращения n, вращающего момента М₂ , тока обмотки статора I₁ , потребляемой мощности P₁ и коэффициента мощности cos ц₁ в функции полезной мощности Р₂ .

2. Определить значения критического скольжения S_к , максимального М_max и пускового М_п моментов двигателя и их относительных значений М^* _max и M^* _п .

3. Рассчитать и построить механическую характеристику двигателя М(S) для разных величин скольжения S. Скольжение рекомендуется представлять в процентах (долях единицы значений: S= S_% /100). Величину С₁ принять равной С₁ =1+ X₁ /X_м .

Расчет следует выполнить для значений скольжения S= (0,0025; 0,005; 0,01; 0,02; 0,025; 0,03; 0,2; 0,3).

4. Для каждой величины скольжения нужно определить:

– активные I_хха , реактивные I_ххр , действующие I_ххд , величины тока холостого хода, тока статора I_1а , I_1р , I_1д , тока ротора I_2а , I_2р , I_2д ;

– мощности: потребляемую P₁ , преобразованную P_пр и полезную P₂ ;

– коэффициент мощности cos ц₁ ; к.п.д. з;

– угловую скорость n и момент нагрузки М₂ .

Исходные данные:

Номинальная мощность на валу Р_2Н , кВт 30

Номинальное линейное напряжение U_1Н , В 660

Синхронная угловая скорость n₁ , об/мин 750

Коэффициент полезного действия з_Н 90,5

Коэффициент мощности cos ц₁ 0,81

Активное сопротивление цепи намагничивания r^* _М 0,18

Индуктивное сопротивление цепи намагничивания х^* _М 2,15

Активное сопротивление обмотки статора r^* ₁ 0,030

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--