Введение
Одна из основных особенностей электрических машин автоматических устройств состоит в том, что в подавляемом большинстве эти машины являются не симметричными. На практике для расчета таких машин используют либо метод двух реакций, либо метод вращающихся полей, либо метод симметричных составляющих. Первый метод чаще применяют для расчета явнополюсных машин, второй – для машин нетрадиционных конструкций, третий – для машин с симметричным ротором.

Целью данного типового расчета является изучение метода симметричных составляющих и приобретение навыков его применения для анализа машин с электрической несимметрией на статоре.

В качестве объекта для анализа принят двухфазный несимметричный асинхронный конденсаторный двигатель, питающийся от однофазной сети. [1,стр. 3]
Расчетное задание

1. 
   Начертить:
   

• 
  схему включения асинхронного конденсаторного электродвигателя (АКД) в однофазную сеть;
  
• 
  схемы замещения главной фазы для токов прямой и обратной последовательностей.
  

Определить коэффициент трансформации и емкость конденсатора, обеспечивающих круговое вращающееся поле при заданном в таблице 1 скольжении s₀.

Произвести расчет для скольжений s от 0 до 1.0 с шагом 0.05:

• 
  симметричных составляющих токов;
  
• 
  токов в фазах;
  
• 
  суммарного потребляемого тока;
  
• 
  напряжения на конденсаторе.
  

Результаты расчетов свести в таблицу. Построить графики модулей указанных величин.

4. 
   Рассчитать электромагнитные моменты от токов прямой и обратной последовательностей. Построить механическую характеристику АКД. На механической характеристике показать точки соответствующие s₀ и s_э.
   
5. 
   Для скольжения s_э, указанного в табл.1, определить потери мощности в АКД, рассчитать КПД и изобразить в масштабе энергетическую диаграмму двигателя.
   
6. 
   Для скольжения s₀ построить векторную диаграмму токов и напряжений.
   

Исходные данные

rSA	xSA	rRA	xRA	xmA	s0	sэ
90	45	60	35	900	1	0,1

---

• 
  Параметры схемы замещения фазы А двигателя даны в Омах.
  
• 
  Номинальное напряжение двигателей – 220 В.
  
• 
  Номинальная частота питающей сети – 50 Гц.
  
• 
  Синхронная частота вращения – 3000 об/мин.
  

1. Схема включения асинхронного конденсаторного электродвигателя в однофазную сеть (рисунок 1)


Рисунок 1.
Схема замещения главной фазы для токов прямой последовательностей рисунок 2 и обратной последовательностей рисунок 3.


Рисунок 2.


Рисунок 3.

2. Определение входного сопротивления схемы замещения для токов прямой и обратной последовательностей при скольжении
1. Активное сопротивление параллельных ветвей:







2. Индуктивное сопротивление параллельных ветвей:







3. Входное сопротивление схемы замещения фазы А:

для токов прямой последовательности



для токов обратной последовательности







3. Определение коэффициента трансформации и емкости конденсатора, обеспечивающих круговое вращающееся поле при заданном скольжении

---

s0







Емкость конденсатора рассчитывается по формуле, мкФ




Принимаем
4. Входные сопротивления схемы замещения вспомогательной фазы







5. Производим расчет для скольжений s от 0 до 1.0 с шагом 0.05

• 
  симметричных составляющих токов;
  
• 
  токов в фазах;
  
• 
  суммарного потребляемого тока;
  
• 
  напряжения на конденсаторе.
  

Пример расчета при s=1.































Токи в фазах

---

Общий ток, потребляемый двигателем







Напряжение на конденсаторе







Коэффициент мощности

Результаты расчетов для s от 0 до 1представлены в таблице 1.

График модулей симметричных составляющих токов представлен на рисунке 4.

График модулей токов в фазах и общего тока представлен на рисунке 5.

График модулей напряжения на конденсаторе представлен на рисунке 6.


Рисунок 4 – График симметричных составляющих токов


Рисунок 5 – График токов в фазах и общего тока


Рисунок 6 – График напряжения на конденсаторе

Таблица 1.

s	0	0.05	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5	0.55	0.6	0.65	0.7	0.75	0.8	0.85	0.9	0.95	1
|IA1|	0,428	0,454	0,569	0,683	0,78	0,862	0,929	0,986	1,035	1,077	1,113	1,145	1,173	1,198	1,22	1,24	1,258	1,275	1,29	1,304	1,317
φ(IA1)	81,64	-64,29	-47,6	-40,09	-36,28	-34,12	-32,8	-31,95	-31,36	-30,95	-30,65	-30,42	-30,25	-30,1	-29,99	-29,89	-29,81	-29,73	-29,66	-29,58	-29,51
|IA2|	1,407	1,116	0,904	0,744	0,619	0,52	0,439	0,372	0,315	0,266	0,225	0,189	0,157	0,129	0,104	0,082	0,062	0,044	0,028	0,013	0
φ(IA2)	-63,18	-66,98	-69,7	-71,73	-73,31	-74,5	-75,83	-76,43	-77,14	-77,75	-78,27	-78,73	-79,13	-79,48	-79,81	-80,09	-80,35	-80,58	-80,81	-81,01	-81,19
|IB1|	0,757	0,803	1,006	1,207	1,379	1,523	1,642	1,743	1,829	1,903	1,967	2,023	2,073	2,117	2,156	2,192	2,224	2,254	2,281	2,305	2,328
φ(IB1)	-8,41	25,76	42,45	49,96	53,77	55,94	57,24	58,09	58,68	59,09	59,39	59,62	59,79	59,94	60,06	60,15	60,24	60,32	60,39	60,46	60,53
|IB2|	2,487	1,972	1,598	1,315	1,095	0,919	0,776	0,657	0,556	0,471	0,397	0,333	0,277	0,228	0,184	0,144	0,109	0,078	0,049	0,023	0
φ(IB2)	26,86	23,07	20,35	18,32	16,74	15,84	14,46	13,62	12,91	12,29	11,77	11,31	10,91	10,56	10,24	9,952	9,639	9,456	9,239	9,037	8,849
|IA|	1,086	0,662	0,433	0,393	0,47	0,575	0,676	0,767	0,846	0,915	0,975	1,029	1,076	1,118	1,156	1,19	1,22	1,248	1,273	1,296	1,317
φ (IA)	-50,02	-68,82	80,77	42,71	16,28	1,801	-6,646	-12,09	-15,89	-18,69	-20,85	-22,55	-23,94	-25,09	-26,05	-26,87	-27,56	-28,16	-28,68	-29,13	-29,52
|IB|	3,136	2,775	2,558	2,427	2,348	2,301	2,274	2,259	2,253	2,252	2,254	2,259	2,265	2,272	2,279	2,287	2,295	2,303	2,312	2,32	2,328
φ (IB)	18,85	23,85	28,86	33,44	37,46	40,91	43,84	46,35	48,49	50,32	51,91	53,29	54,51	55,58	56,53	57,37	58,13	58,82	59,44	60,01	60,53
|I|	2,294	2,882	2,846	2,816	2,791	2,771	2,754	2,74	2,728	2,718	2,709	2,702	2,695	2,69	2,686	2,683	2,68	2,678	2,676	2,675	2,675
φ (I)	39,12	37,12	35,74	34,73	33,97	33,39	32,92	32,55	32,25	31,99	31,79	31,62	31,48	31,36	31,26	31,18	31,12	31,074	31,042	31,022	31,02
cos φ	0,856	0,797	0,811	0,821	0,829	0,835	0,839	0,842	0,846	0,848	0,85	0,852	0,853	0,854	0,855	0,856	0,856	0,857	0,857	0,857	0,857
|UC|	340,437	301,255	277,731	263,516	254,931	249,81	246,855	245,276	244,582	244,462	244,716	245,214	245,871	246,63	247,451	248,311	249,192	250,084	250,98	251,875	252,77

---

Угловая частота вращения поля











Пример расчета при s=1.





Результаты расчетов сведем в таблицу 2.

Таблица 2.

S	0	0.05	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5	0.55	0.6	0.65	0.7	0,75	0,8	0,85
M1, Нм	0	0,55	0,81	0,93	0,98	0,99	0,98	0,95	0,92	0,89	0,86	0,83	0,8	0,77	0,74	0,72	0,7	0,67
M2, Нм	-0,35	-0,23	-0,15	-0,11	-0,08	-0,06	-0,04	-0,03	-0,02	-0,02	-0,01	-0,009	-0,006	-0,004	-0,003	-0,002	-0,001	-0,0006
M, Нм	-0,35	0,32	0,66	0,82	0,9	0,93	0,94	0,92	0,09	0,87	0,85	0,824	0,794	0,766	0,737	0,718	0,699	0,6694

S	0,9	0,95	1	1,05	1,1	1,15	1,2	1,25	1,3	1,35	1,4	1,45	1,5	1,55	1,6	1,65	1,7
M1, Нм	0,65	0,631	0,612	0,594	0,576	0,56	0,545	0,53	0,516	0,503	0,491	0,479	0,468	0,457	0,447	0,438	0,428
M2, Нм	-0,0002	-0,00006	0	-0,00005	-0,0002	-0,0004	-0,0008	-0,001	-0,0016	-0,002	-0,0027	-0,003	-0,004	-0,005	-0,005	-0,006	-0,007
M, Нм	0,6498	0,631	0,612	0,594	0,576	0,56	0,544	0,529	0,515	0,501	0,488	0,476	0,464	0,452	0,442	0,432	0,421

---

Смотрите также файлы

• Задание Выполните тестовые задания. Выберите правильный ответ. Компрессия основана на.docx

• Самостоятельная работа. Числовые и алгебраические выражения Вариант 2 запишите в виде выражения а разность чисел 7,5 и 72,5.docx

• Проект по увеличению количества поступающих в дши на 10% к 1 сентябрю 2024г. Идентификация рисков.docx

• Теория эластичности спроса и предложения на рынке недвижимости.docx

• Протокол 7 от 30. 08. 2022г. Утверждена директором ганоу со Дворец молодёжи А. Н. Слизько Приказ 787д от 31. 08. 2022г.pdf