Перейти к содержанию

Главное меню:

Территория электротехнической информации WEBSOR

Найти

Асинхронные электродвигатели (страница 1)

Основы > Задачи и ответы > Сборник задач - электрические машины

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.

Таблица 1. Данные основной кривой намагничивания электротехнической стали 2013

В,
Тл

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

Н, А/м

0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4

56
63
70
78
88
99
110
125
141
200
300
620
1700
3400
7000
13000
20700
60000
130000
210000
290000

56
63
70
79
89
100
111
126
146
210
320
670
1860
3700
7500
13600
22600
67000
138000
218000
298000

57
64
71
80
90
101
113
127
152
220
350
780
2020
4000
8000
14200
24400
74000
146000
226000
306000

58
65
72
81
91
102
114
128
158
230
380
890
2180
4300
8500
14800
26300
81000
154000
234000
314000

59
66
73
82
92
103
115
129
164
240
410
1000
2340
4700
9200
15600
28100
88000

162000
242000
322000

60
67
74
83
93
104
117
132
170
250
430
1130
2500
5000
10000
16500
30000
95000

170000
250000
330000

60
67
74
84
94
105
118
133
176
260
460
1240
2700
5400
10600
17300
36000
102000
178000
258000
338000

61
68
75
85
95
106
120
134
182
270
500

1350
2800
5800
11200
18100
42000
109000
186000

266000
346000

61
68
76
86
96
107
121
136
188
280
540
1460
3000
6200
11800
18900
48000
116000
194000
274000
354000

62
69
77
87
97
108
123
138
194
290
580
1580
3200
6600
12400
19800
54000
123000
202000
282000
362000

 

для

напряженность 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

0,57

0,54

0,5

0,46

0,4

0,33

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

 

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


3. 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 200x170 мм (точка 0 на рис. 8). Направив действительную ось по вертикали, отложим на ней вектор
.


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:




Смотри полное содержание по представленным решенным задачам на websor.

Основы | Электромашины | Оборудование | Нормы | Подстанция | Электроснабжение | Освещение | Воздушная линия | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню