Расчет цепи постоянного тока Расчет методом узловых потенциалов Расчёт цепей переменного тока Трехфазные электрические цепи Соединение потребителей звездой Расчет переходных процессов Промышленная электроника

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Рассмотрим вопрос, знание которого необходимо для решения задачи: зависимость между частотой вращения магнитного поля статора (синхронная частота вращения) n1 и частотой вращения ротора двигателя n2.

Частота вращения магнитного поля статора n1 зависит от числа пар полюсов двигателя p, на которое сконструирована обмотка статора, и от частоты тока трехфазной системы f :

n1 = 60f/p.

 Частота тока в цепи (промышленная частота) f = 50 Гц. Тогда формула примет вид

n1= 60 · 50/p об/мин.

Из формулы следует, что при любой механической нагрузке, которую может преодолеть двигатель, синхронная частота n1 остается неизменной, так как зависит только от конструкции обмотки статора, т.е. от числа пар полюсов. Частота вращения n2 связана с частотой вращения n1 характеристикой двигателя. Поэтому частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора двигателя. С ростом нагрузки двигателя частота вращения n2 немного уменьшается, что приводит к росту скольжения s. Из-за такого неравенства n2<n1 двигатель называется асинхронным. Для нужд производства электродвигатели выпускаются с разной конструкцией обмоток статора, что создает разное число пар полюсов p и, следовательно, разные значения частоты вращения n1. Следует иметь в виду, что при изменении числа пар полюсов p частота вращения n1 изменяется скачкообразно. [an error occurred while processing this directive]

Таблица 1

p

1

2

3

4

5

6

n1, об/мин

3000

1500

1000

750

600

500

В таблице 1 приведены значения n1, соответствующие числам пар полюсов p, определяемым конструкцией обмотки статора. Анализ работы выпрямителя Электротехнические расчеты

Следует иметь в виду, что синхронную частоту вращения двигателя можно определить и без вычисления, а зная только частоту вращения ротора n2, которая по величине близка к ней.

Если, например, n2= 2930 об/мин, то ближайшая из указанного ряда синхронных частот вращения может быть только n1 = 3000 об/мин или для n2 = 490 об/мин синхронная частота вращения двигателя будет n1= 500 об/мин и т.д. Поэтому в паспорте двигателя указывают только значение номинальной частоты вращения ротора n2ном. По числу полюсов двигателя можно определить синхронную частоту вращения n1. Если, например число полюсов шесть, то число пар полюсов в два раза меньше, т.е. p = 3. По формуле для n1  найдем ее величину

n1 = 3000/p,

  но p = 3. Тогда n1 = 3003 =1000 об/мин.

Разберем несколько формул, которые нужно применять при решении задач.

1 Момент вращения М, измеряемый в Н·м, определяется по формуле М = 9550Р2(кВт)/n2 (мин-1)

где Р2 - полезная мощность по валу двигателя; n2- частота вращения ротора. При номинальном режиме основные параметры обозначаются: Мном, Рном = Р2ном, nном = n2ном.

2 Полезная мощность на валу двигателя

  Р2 = UлIлηcosφ

где Uл и Iл - линейные значения напряжения и тока;

  η - КПД двигателя в относительных единицах;

  cosφ - коэффициент мощности двигателя.

Из этой формулы

 = Р2/(Uлηcosφ).

3 КПД двигателя 

η = Р2/Р1→Р1 = Р2/η,

где Р1 - активная мощность, потребляемая двигателем из сети, которую можно также определить по формуле

Р1 = UлIлcosφ.

Учебный материал, необходимый для решения задач, имеется в Л:3, гл 8. Перед решением задачи следует ознакомиться с решением типовых примеров.


На главную