Расчет параметров трехфазного асинхронного двигателя

Расчет параметров трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, при­веденные в табл. 4. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке s_H0M, момент на валу М_ном, начальный пусковой М_п и максимальный

М _max момен­ты, номинальный и пусковой токи I_H0M и I_п в питающей сети при соединении обмоток статора звездой и треугольником.

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором марки А02-82-6 имеет следующие паспортные данные: напряжение
U=220 /380 В, номинальная мощность Р₂ = 40 кВт, частота вращения п₂=980 об/мин, КПД η=91,5%, коэффициент мощности cos φ=0,91, кратность пу­скового тока К_I = 5, кратность пускового момента K_M = l,l, перегрузочная способность двигателя λ= 1,8. Определить число пар полюсов, номинальное сколь­жение, номинальные максимальный и пусковой вра­щающие моменты, номинальный и пусковой токи двигателя при соединении обмотки статора в «тре­угольник» и «звезду». Возможен ли пуск нагружен­ного двигателя, если подводимое напряжение на 10% ниже номинального и пуск производится переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник» от сети с напряжением U=220. В?

Решение. Для определения числа пар полюсов можно воспользоваться маркировкой двигателя, ча­стотой вращения магнитного поля или ротора.

Если известна маркировка, то последнее число в марке двигателя означает количество полюсов. В данном двигателе шесть полюсов; следовательно, три пары. При известной частоте вращения магнит­ного поля число пар полюсов определяем по формуле

По этой же формуле определяем число пар полюсов, если задана частота вращения ротора, но в этом случае получаемый результат округляем до ближайшего целого числа. Например, для заданных условий р = 60//п₂ = 3000/980 = 3,06; отбросив сотые доли, получаем число пар полюсов двигателя—3.

Частота вращения магнитного поля

Номинальное значение скольжения

Мощность, потребляемая двигателем,

Номинальный вращающий момент двигателя

М_max = λ*.М _ном = 1,8 • 389,8 = 701,6 Н • м.

Для определения фазных, линейных и пусковых токов (фазными являются токи в обмотках статора, линейными—токи в подводящих проводах) нужно учесть следующее: если двигатель рассчитан на работу от сети переменного тока с напряжением, 220/380 В, то это значит, что каждая фаза обмотки статора рассчитана на напряжение 220 В. Обмотку необходимо включить по схеме «треугольник», если в сети линейное напряжение U=220 В, и по схеме «звезда», если в сети линейное напряжение U=380 В.

Определяем фазный, линейный и пусковой токи при линейном напряжении U=220 В и соединении обмотки статора по схеме «треугольник».

Фазный ток в обмотке статора

Найдем значения фазных, линейных и пусковых токов, если обмотки статора включены по схеме «звезда» и подключены к сети с линейным напряже­нием U=38О В.

Значение фазного тока найдем из формулы мощ­ностей для линейных значений токов и напряжений

При соединении обмоток в «звезду» линейный ток

Из сопоставления фазных, линейных и пусковых токов при различных соединениях обмоток можно заметить, что фазные токи оказались практически одинаковыми, а линейные и пусковые — различными.

Для определения возможности пуска в ход двигате­ля, находящегося под номинальной нагрузкой и пони­женным напряжением, необходимо определить пуско­вой вращающий момент при пониженном напряжении.

В соответствии с формулой M=CU 2 вращающий момент двигателя пропорционален квадрату подво­димого напряжения. При понижении напряжения на 10% вращающий момент

M’=C U_ном = C<0,9U_HOM) 2 = 0,81 х М_аоы=0,81x 389,8 = 315,74 Н • м. Соответствен­но пусковой момент

М’_п =К_М* М’= 1,1*315,74 = 347,3 Н-м, что меньше тормозного момента на валу на 42,5 Н • м, т.е. пуск невозможен.

Для понижения пусковых токов часто пуск асинхронных двигателей осуществляют при понижен­ном напряжении. Двигатели, работающие при со­единении обмоток статора по схеме «треугольник», пускают без нагрузки путем переключения обмоток со «звезды» на «треугольник». Определить пусковой момент двигателя при данном виде пуска.

В момент пуска обмотки находятся под напряжени­ем

U_Ф = U_л/ = 220/1,73 = 127 В, что составляет 57,7% U_ном,

пусковой момент при переключении обмо­ток

М _п = C*U 2 = C (0,57U_HOM) 2 = 0_.33CU _ном =128,8 Н-м, т. е. в три раза меньше номинального значения.

Источник

Расчет параметров трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, при­веденные в табл. 4. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке s_H0M, момент на валу М_ном, начальный пусковой М_п и максимальный

М _max момен­ты, номинальный и пусковой токи I_H0M и I_п в питающей сети при соединении обмоток статора звездой и треугольником.

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором марки А02-82-6 имеет следующие паспортные данные: напряжение
U=220 /380 В, номинальная мощность Р₂ = 40 кВт, частота вращения п₂=980 об/мин, КПД η=91,5%, коэффициент мощности cos φ=0,91, кратность пу­скового тока К_I = 5, кратность пускового момента K_M = l,l, перегрузочная способность двигателя λ= 1,8. Определить число пар полюсов, номинальное сколь­жение, номинальные максимальный и пусковой вра­щающие моменты, номинальный и пусковой токи двигателя при соединении обмотки статора в «тре­угольник» и «звезду». Возможен ли пуск нагружен­ного двигателя, если подводимое напряжение на 10% ниже номинального и пуск производится переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник» от сети с напряжением U=220. В?

Решение. Для определения числа пар полюсов можно воспользоваться маркировкой двигателя, ча­стотой вращения магнитного поля или ротора.

Если известна маркировка, то последнее число в марке двигателя означает количество полюсов. В данном двигателе шесть полюсов; следовательно, три пары. При известной частоте вращения магнит­ного поля число пар полюсов определяем по формуле

По этой же формуле определяем число пар полюсов, если задана частота вращения ротора, но в этом случае получаемый результат округляем до ближайшего целого числа. Например, для заданных условий р = 60//п₂ = 3000/980 = 3,06; отбросив сотые доли, получаем число пар полюсов двигателя—3.

Частота вращения магнитного поля

Номинальное значение скольжения

Мощность, потребляемая двигателем,

Номинальный вращающий момент двигателя

М_max = λ*.М _ном = 1,8 • 389,8 = 701,6 Н • м.

Для определения фазных, линейных и пусковых токов (фазными являются токи в обмотках статора, линейными—токи в подводящих проводах) нужно учесть следующее: если двигатель рассчитан на работу от сети переменного тока с напряжением, 220/380 В, то это значит, что каждая фаза обмотки статора рассчитана на напряжение 220 В. Обмотку необходимо включить по схеме «треугольник», если в сети линейное напряжение U=220 В, и по схеме «звезда», если в сети линейное напряжение U=380 В.

Определяем фазный, линейный и пусковой токи при линейном напряжении U=220 В и соединении обмотки статора по схеме «треугольник».

Фазный ток в обмотке статора

Найдем значения фазных, линейных и пусковых токов, если обмотки статора включены по схеме «звезда» и подключены к сети с линейным напряже­нием U=38О В.

Значение фазного тока найдем из формулы мощ­ностей для линейных значений токов и напряжений

При соединении обмоток в «звезду» линейный ток

Из сопоставления фазных, линейных и пусковых токов при различных соединениях обмоток можно заметить, что фазные токи оказались практически одинаковыми, а линейные и пусковые — различными.

Для определения возможности пуска в ход двигате­ля, находящегося под номинальной нагрузкой и пони­женным напряжением, необходимо определить пуско­вой вращающий момент при пониженном напряжении.

В соответствии с формулой M=CU 2 вращающий момент двигателя пропорционален квадрату подво­димого напряжения. При понижении напряжения на 10% вращающий момент

M’=C U_ном = C<0,9U_HOM) 2 = 0,81 х М_аоы=0,81x 389,8 = 315,74 Н • м. Соответствен­но пусковой момент

М’_п =К_М* М’= 1,1*315,74 = 347,3 Н-м, что меньше тормозного момента на валу на 42,5 Н • м, т.е. пуск невозможен.

Для понижения пусковых токов часто пуск асинхронных двигателей осуществляют при понижен­ном напряжении. Двигатели, работающие при со­единении обмоток статора по схеме «треугольник», пускают без нагрузки путем переключения обмоток со «звезды» на «треугольник». Определить пусковой момент двигателя при данном виде пуска.

В момент пуска обмотки находятся под напряжени­ем

U_Ф = U_л/ = 220/1,73 = 127 В, что составляет 57,7% U_ном,

пусковой момент при переключении обмо­ток

М _п = C*U 2 = C (0,57U_HOM) 2 = 0_.33CU _ном =128,8 Н-м, т. е. в три раза меньше номинального значения.

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 307 ; Нарушение авторских прав

Источник

Практическая работа, расчет параметров асинхронного двигателя.

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Наименование работы: Расчет основных параметров асинхронного электродвигателя

Цель работы: Научиться производить расчет основных параметров асинхронного электродвигателя

Приобретаемые умения и навыки:

Научиться пользоваться справочными данными и расчетными формулами

Научиться пользоваться вычислительной техникой

Норма времени: 2 часа

Оснащение рабочего места:

Перед решением задачи изучите соответствующий теоретический материал и рассмотрите типовой пример.

При частоте напряжения питающей сети 50 Гц возможные синхронные частоты вращения магнитного поля статора: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т.д. Тогда при частоте вращения ротора n ₂ = 950 об/мин из приведенного выше ряда выбираем ближайшую к ней частоту вращения поля n ₁ = 1000 об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа пар полюсов двигателя:

Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора

Это двигатель четвертой серии, асинхронный, корпус полностью чугунный (нет буквы X ), высота оси вращения 250 мм, размеры корпуса по длине S (самый короткий), четырех полюсный, для умеренного климата, третья категория размещения.

Определить: 1) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный вращающие моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4) номинальное скольжение; 5) частоту тока в роторе. Расшифровать его условное обозначение. Оценить возможность пуска двигателя при номинальной нагрузке, если напряжение в сети при пуске снизилось на 20%?

Мощность, потребляемая из сети

Номинальный момент, развиваемый двигателем:

Источник

Онлайн расчет характеристик трехфазных электродвигателей

1. Расчет мощности электродвигателя

Расчет мощности электродвигателя по току можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора:

Полученный результат можно округлить до ближайшего стандартного значения мощности.

Стандартные значения мощностей электродвигателей: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75 кВт и т.д.

Расчет мощности двигателя производится по следующей формуле:

P=√3UIcosφη

2. Расчет тока электродвигателя

Расчет номинального и пускового тока электродвигателя по мощности можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора:

Расчет номинального тока двигателя производится по следующей формуле:

I_ном=P/√3Ucosφη

Расчет пускового тока электродвигателя производится по формуле:

I_пуск=I_ном*K

3. Расчет коэффициента мощности электродвигателя

Онлайн расчет коэффициента мощности (cosφ) электродвигателя

Расчет cosφ (косинуса фи) двигателя производится по следующей формуле:

cosφ=P/√3UIη

4. Расчет КПД электродвигателя

Онлайн расчет КПД (коэффициента полезного действия) электродвигателя

Расчет коэффициента полезного действия электродвигателя производится по следующей формуле:

η=P/√3UIcosφ

Оказались ли полезны для Вас данные онлайн калькуляторы? Или может быть у Вас остались вопросы? Напишите нам в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Источник

Трёхфазный асинхронный электромотор – расчёт нагрузки в момент работы

Главная страница » Трёхфазный асинхронный электромотор – расчёт нагрузки в момент работы

Трёхфазные асинхронные двигатели традиционно имеют в составе конструкции три отдельных обмотки – катушки индуктивности. Подключение обмоток выполняется схематично «звездой» / «треугольником». Однако конфигурация «звезды» видится более распространённым и предпочтительным вариантом. Конструкцию и размещение катушек трехфазный асинхронный электромотор имеет в таком исполнении, при котором три магнитных поля создают вращающий момент на роторе, заставляя последний вращаться.

Трёхфазный асинхронный электромотор – главные качества

Как таковой — трёхфазный асинхронный электромотор широко применим к различным промышленным устройствам, системам, механизмам. Двигателями с питанием на три фазы обеспечивается эффективная работа при участии самых различных нагрузок:

Трёхфазные асинхронные электромоторы относительно просты по конструкции, эффективны в действии, малые по размерам, не такие дорогостоящие, как однофазные двигатели, наделённые сопоставимыми характеристиками. К тому же трёхфазным асинхронным электромоторам присуще ещё одно ярко выраженное свойство – долговечность.

Как рассчитать факторы мощности трёхфазного электромотора?

Чтобы иметь возможность рассчитать фактор мощности асинхронного электродвигателя на три фазы, можно воспользоваться первой классический формулой:

Hм = √3 * Iл * Vл * Eэф * Pм / 746;

где значения формулы: Hм – параметр мощности, л.с.; Vл – линейное напряжение, В; Iл – линейный ток, А; Eэф – эффективность электромотора; Pм – коэффициент мощности.

Следовательно, если исходить из первой формулы, линейный ток на фазу (Fлт полной нагрузки) для трёхфазного асинхронного электромотора, работающего на максимальной мощности, допустимо рассчитать второй формулой:

Fлт = Iл = Hм * 746 / √3 * Vл * Eэф * Pм;

Аналогичным образом, при условии известного параметра мощности трёхфазного асинхронного электромотора, линейный ток на фазу ( Fлт ) рассчитывается применением третьей формулы:

Fлт = Iл = KW * 1000 / √3 * Vл * Eэф * Pм;

Когда же известно номинальное значение мощности трёхфазного асинхронного электродвигателя (KVA), параметр Fлт доступно рассчитать, применяя четвёртую формулу:

Fлт = Iл = KVA * 1000 / √3 * Vл;

Наконец, если стоит задача выполнить расчёт параметра тока заторможенного ротора трёхфазного асинхронного электромотора ( ARз ), расчёт проводится при помощи пятой формулы:

ARз = 577 * Hм * KVA / Hм / Vр;

где: KVA / Hм — это скольжение ротора асинхронного электромотора на три фазы, рассчитанное как % снижения частоты вращения от синхронной частоты вращения, до фактической частоты вращения (таблица ниже); Vр – это номинальное рабочее напряжение трёхфазного асинхронного электродвигателя.

Таблица: Коды значений параметров скольжения ротора трёхфазного асинхронного электродвигателя

При условиях, когда фактическое рабочее линейное напряжение отличается, тогда параметр заторможенного ротора трёхфазного асинхронного электромотора изменяется прямо пропорционально изменению сетевого напряжения ( ARз * ( Vл / Vр )).

Понятие важных моментов параметра линейного тока

Очевидно: фактическая мощность асинхронного электродвигателя на три фазы зависит от линейного напряжения ( Vл ), приложенного на клеммы электромотора.

Пример эксплуатации на практике трёхфазного асинхронного электромотора с подключенной высокой нагрузкой, предварительно рассчитанной при помощи рассматриваемых математических формул

Кроме того, линейный ток ( Iл ), потребляемый электродвигателем, также зависит от параметра Vл и от фактической механической нагрузки, приложенной к валу ротора. Важно понимать следующие моменты, касающиеся параметра Iл :

Таким образом, с полной уверенностью можно утверждать, что токовое значение, протекающее через нагрузку трёхфазного асинхронного электродвигателя, является суммой значений токов перехода и устойчивого состояния:

Iл = Iп + Iус;

Однако для нагрузок электродвигателя переходное значение Iп логично считать эквивалентом параметра заторможенного ротора, а значение Iус логично считать эквивалентом полной токовой нагрузки.

Значения тока заторможенного ротора в 5-7 раз превышают токи полной нагрузки в течение короткого временного промежутка (нескольких секунд). Точное завышение зависит от типа электродвигателя и конкретного применения.

Пример расчета линейного тока трёхфазного электромотора

Предположим, стоит задача рассчитать линейные токи фаз при полной нагрузке и заторможенном роторе для трёхфазного асинхронного электромотора мощностью 5 л.с.

Подаваемое на электродвигатель напряжение равно 440 вольтам переменного тока. Параметр КПД равен 85% при коэффициенте мощности — 0,7 с кодом скольжения ротора — «E». Электрический мотор работает при температуре окружающей среды — 40°C.

Для расчётов на первом этапе применяется вторая формула из тех, что рассматривались выше:

Fлт = Iл = Hм * 746 / √3 * Vл * Eэф * Pм;

Fлт = 5 * 746 / 1.73 * 440 * 0.85 * 0.7 = 8.2А (на фазу);

Для определения номинальных характеристик заблокированного ротора в диапазоне от малых до высоких значений, расчет выполняется по пятой формуле:

ARз = 577 * Hм * KVA / Hм / Vр;

ARз = 577 * 5 * 4.5 (нижний предел) / 440 = 29.5А/с;

То есть параметры заблокированного ротора для данного случая расчёта мощности трёхфазного электромотора находятся в диапазоне значений 29.5 — 32.8А/с на каждую фазу.

При помощи информации: Crydom

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник