Трансформаторные подстанции высочайшего качества

с нами приходит энергия

develop@websor.ru

Узнать больше Помощь в заказе

Асинхронные электродвигатели (страница 1)

Электромагнитные процессы в электрической и магнитной цепях асинхронной машины при холостом ходе

1. Задача, рассматривающая электромагнитные процессы асинхронной машины при холостом ходе, связана с расчетом магнитной цепи асинхронной машины. Покажем схематически фрагмент поперечного сечения асинхронной машины, соответствующий 1/(2/р) = 1/4 части всего сечения (рис. 7). Изобразим среднюю линию магнитного поля взаимной индукции и отметим на ней длины пяти основных участков, указанных в задаче.
Числовые значения величин: 2р = 4; сталь 2013;

Определить:

Решение:
Амплитуда МДС, образующая поток взаимной индукции,

Магнитное напряжение зазора

Для расчета остальных составляющих искомой амплитуды МДС необходимо определить значения напряженности поля Н, соответствующие заданным значениям индукции В. Для этого воспользуемся основной кривой намагничивания заданной стали 2013 из таблицы 1.

chitechyan_7
Таблица 1. Данные основной кривой намагничивания электротехнической стали 2013
В, Тл00,010,020,030,040,050,060,070,080,09
Н, А/м
0,456565758596060616162
0,563636465666767686869
0,670707172737474757677
0,778798081828384858687
0,888899091929394959697
0,999100101102103104105106107108
1,0110111113114115117118120121123
1,1125126127128129132133134136138
1.2141146152158164170176182188194
1,3200210220230240250260270280290
1,4300320350380410430460500540580
1,5620670780890100011301240135014601580
1,61700186020202180234025002700280030003200
1,73400370040004300470050005400580062006600
1,8700075008000850092001000010600112001180012400
1,913000136001420014800156001650017300181001890019800
2,020700226002440026300281003000036000420004800054000
2,1600006700074000810008800095000102000109000116000123000
2,2130000138000146000154000162000170000178000186000194000202000
2,3210000218000226000234000242000250000258000266000274000282000
2,4290000298000306000314000322000330000338000346000354000362000
длянапряженность поля

Магнитные напряжения в зубцах машины:

При определении магнитных напряжений в ярмах необходимо учесть непостоянство напряженности поля вдоль длины участка с помощью коэффициента , определяемого по таблице согласно зависимости :

ЗАВИСИМОСТЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТАТОРЕ (РОТОРЕ) АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ
0,570,540,50,460,40,33
11,11,21,31,41,5

Амплитуда МДС:

Такое последовательное определение суммарной МДС позволяет оценить роль каждой составляющей.
Магнитное напряжение воздушного зазора от суммарной МДС составляет

Реактивная составляющая тока холостого хода

Ответ:

Аналитическое и графическое определение электромеханических характеристик асинхронных машин


2. Решение задачи требует умения пользоваться основными соотношениями, которые определяют электромеханические характеристики асинхронной машины.
Числовые значения величин:

Определить .

Решение:
Для определения приведенного активного сопротивления воспользуемся выражением для механической характеристики асинхронного двигателя

Условие задачи позволяет вычислить , а неизвестную величину можно получить из выражения для максимального электромагнитного момента асинхронного двигателя

С учетом сказанного определим угловую скорость вращения двигателя н номинальную угловую скорость ротора:

Номинальное скольжение

Пренебрегая механическими и добавочными потерями найдем номинальный электромагнитный момент двигателя

Максимальный момент определим из заданной кратности

Индуктивное сопротивление рассеяния машины

Искомая величина является решением квадратного уравнения
откуда

Ответ:

3. Задача относится к графическому определению электромеханических характеристик асинхронной машины с помощью круговой диаграммы и связана с ее построением по опытным данным двух режимов — холостого хода и короткого замыкания.
Числовые значения величин:

Определить:

Решение:
Для построения круговой диаграммы необходимо данные опыта короткого замыкания привести к номинальному напряжению. Ток и мощность короткого замыкания , приведенные к номинальному напряжению:

Сопротивление обмотки статора, приведенное к расчетной температуре 75 °С,

Угловая скорость вращения

Мощность идеального холостого хода в пренебрежении механическими потерями равна .
Построим круговую диаграмму, для чего начало координат временной комплексной функции поместим в левый нижний угол листа формата 200×170 мм (точка 0 на рис. 8). Направив действительную ось по вертикали, отложим на ней вектор .

chitechyan_8

Выберем масштаб тока так, чтобы вектор тока помещался на формате листа. В нашем случае .
В соответствии с выбранным масштабом тока масштаб мощности
Масштаб момента, определяемый через масштаб мощности,
Принимая, что точки идеального и реального холостого хода одинаковы, построим точку идеального холостого хода (s = 0). Для этого по вертикали от горизонтальной оси отложим отрезок и проведем линию, параллельную горизонтальной оси. В нашем случае эти линии совпадают. Из точки О радиусом делаем засечку на проведенной горизонтали. Полученная таким образом точка определяет положение вектора .
Чтобы определить положение диаметра окружности токов, необходимо из точки провести прямую под углом к горизонтали:

Зная величину , линию диаметра удобно провести как гипотенузу прямоугольного треугольника с одним катетом, численно равным 3 мм, а другим — 100 мм.
Построим вектор начального пускового тока . Для этого по вертикали от оси ОХ отложим отрезок и проведем линию параллельно горизонтальной оси. Из полюса О радиусом сделаем засечку на проведенной горизонтали. Полученная таким образом точка определит на диаграмме положение вектора .
Построим окружность токов, для чего точку соединяем с точкой . Из середины полученной хорды восстановим перпендикуляр до пересечения с линией диаметра в точке , которая является центром окружности токов , а по отношению к полюсу О — кругом токов . Определим диаметр круговой диаграммы .
Определим точку Н, соответствующую . Для этого проведем прямую под углом к диаметру :

Определим искомые величины. Точки , характеризующие режимы работы асинхронной машины, определяют положение характерных линий круговой диаграммы — линий мощностей:
 — линия электромагнитной мощности или электромагнитного момента; — линия механической мощности; ОВ — линия первичной мощности.
Чтобы найти величины, характеризующие номинальный режим нагрузки двигателя, отложим отрезок , определяющий на диаграмме положение точки А соответствующий номинальному режиму. Опустим из точки перпендикуляры на линии и OB определим коэффициент мощности, скольжение и частоту вращения:

Для более точного определения необходимо использовать шкалу скольжения.
Определим максимальный электромагнитный момент. Для этого проведем касательную к окружности, параллельную линии электромагнитной мощности. Из точки касания К опустим перпендикуляр к диаметру , тогда

Номинальный электромагнитный момент

Ответ:

Все примеры решения задач на websor