ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 200
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ
-
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения
Естественной электромеханической (механической) характеристикой дви-гателя постоянного тока называют зависимость угловой скорости двигателя от его тока якоря (момента ), полученную при номинальной схеме включе-ния двигателя, номинальных параметрах напряжения обмоток якоря и возбуж-дения и отсутствии добавочных сопротивлений в цепях двигателя.
Естественная электромеханическая характеристика рассчитывается по уравнению:
= | | | Н | − ∙ | ДВ гор | . | (3.1) | | ||||
| | | | | | |||||||
| | | с | с | | | ||||||
Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока | | |||||||||||
строится по выражению: | | | | | | | | | | | ||
= | | Н | − М ∙ | | ДВ гор | . | (3.2) | | ||||
| | | | | ||||||||
| | с | с | | |
3.2. Асинхронный двигатель
Для расчета электромеханических и механических характеристик асин-хронного двигателя необходимо воспользоваться его математической моделью, которая в общем случае представляется различными схемами замещения. Наи-более простой и удобной для инженерных расчетов асинхронного двигателя является Т-образная схема замещения.
Основные уравнения асинхронного двигателя, соответствующие принятой схеме замещения:
14
ф−Е−∙ | ∙ ̅− ∙ ̅=0; | | | |||
+∙̅∙ | ̅+ | | ∙ ̅=0; | (3.3) | | |
| | |||||
̅+ | ̅− | ̅= 0, | | |
где ф – фазное напряжение обмотки статора двигателя, В;
-
– ЭДС обмотки статора, В;
– индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, Ом;
– активное сопротивление обмотки статора, Ом;
-
индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное
-
обмотке статора, Ом;
-
активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора, Ом;
– ток обмотки статора, А;
-
ток обмотки ротора, приведенной к обмотке статора, А;
– ток холостого хода обмотки статора, А.
Ток ротора , приведенный к обмотке статора асинхронного двигателя, определяется зависимостью, получаемой непосредственно из схемы замещения асинхронного двигателя:
| | = | | | ф | | , | (3.4) | | |||
| | | | | | | ||||||
| | | | | | | ||||||
| | ± | + | | + кн | | | |||||
где кн = | + | – индуктивное сопротивление короткого замыкания. | | |||||||||
Уравнение | = ( ) называется | электромеханической | характеристикой | |
асинхронного двигателя.
Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором представляет интерес другая электромеханическая характеристика: = ( ), отражающая зависимость тока статора от скольжения . Ток статора определяется путем сложения вектора намагничивания ̅и вектора тока ротора ̅:
| | | ̅= ̅+ ̅. | | | | | (3.5) | | ||||
Полагая ток намагничивания асинхронного двигателя реактивным, ток | | ||||||||||||
статора через приведенный ток ротора можно найти по формуле: | | | |||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |
= | | | + +2∙ | ∙ | ∙ | , | (3.6) | | |||||
где | | | | | | | | | | | | | |
| = | | | кн | | | . | | (3.7) | | |||
| | | | | | | | | |||||
| | | | | | | | | |||||
| | | + | | | + | кн | | | | | ||
| | | | | | | | |
15
Основной выходной координатой силового привода является электромаг-нитный момент, значение которого для асинхронного двигателя определяется по выражению:
М = | ∙ | ф ∙ | | | |
| | , | (3.8) | | |
∙∙(+∙ | )+(+) | |
где – число фаз статора.
Механическая характеристика асинхронного двигателя имеет критический
момент и критическое скольжение, которые находятся при условии | = 0. | | |||||||||||||
Тогда критический момент будет равен: | | | | | | | | ||||||||
К = | | | | ∙ | ф | | | | . | (3.9) | | ||||
| | | | | | | | | |||||||
| | | | | | | | | | ||||||
| | | | | | | | | | ||||||
| | ± ( | | | | | |||||||||
| 2 ∙ | ∙ | | + кн) | | | |||||||||
Критическое скольжение будет равно: | | | | | | | | ||||||||
| | К = ± | | | | | | . | | | (3.10) | | |||
| | | | | | | | | | ||||||
| | + | | | | | | ||||||||
| | | | | кн | | |
Знак «+» означает, что критический момент и скольжение относятся к дви-гательному режиму, знак «–» – к генераторному режиму рекуперативного тор-можения.
Уравнение механической характеристики асинхронного двигателя (3.8) можно преобразовать к более удобному для использования выражению – фор-муле Клосса:
| 2 ∙ | К(1 + | ∙ | К) | | | ||||
= | | | | | | | , | (3.11) | | |
К | + | | + 2 ∙ | ∙ | | | ||||
| | К | | | ||||||
| | | | | ||||||
| | | К | | | | | |
где = – коэффициент.
Двигатели средней и большой мощности имеют малое активное сопротив-ление , в этом случае коэффициентом можно пренебречь, а предыдущее выражение (3.11) преобразуется в упрощенную формулу Клосса:
= | 2 ∙ | К | . | (3.12) | |
| | | |||
| | |
-
+
К
Задаваясь скольжением, можно построить механические характеристики асинхронного двигателя.
16
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16