Расчет параметров трехфазного асинхронного электродвигателя (пример расчета)

Практическая работа №1

Расчет параметров трехфазного асинхронного электродвигателя

Цель работы: научиться определять основные параметры трехфазного асинхронного двигателя

Задание

Для трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором известны номинальная мощность, номинальная частота вращения ротора, номинальный коэффициент мощности, номинальный КПД, кратность пускового тока и пускового момента, номинальное напряжение. Определить: подводимую мощность, синхронную частоту вращения, суммарные потери мощности, пусковой и номинальный токи, пусковой и номинальный моменты, номинальное скольжение.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

Решение

1 Рассчитаем активную мощность асинхронного двигателя.

Из формулы для КПД

η _Н = Р₂ / Р₁

выразим активную мощность, потребляемую двигателем из сети:

Р₁ = Р₂ / η _Н = 2,0 / 0,86 = 2,3 кВт

2 Найдем суммарные потери мощности

ΣР = Р₁ - Р₂ = 2,3 – 2,0 = 0,3 кВт

3 Номинальный вращающий момент на валу асинхронного двигателя:

М_Н = 9565 * Р₂ / n _2Н = 9565 * 2,0 / 700 = 27,3 Н*м

4 Рассчитаем пусковой момент

М_П = 1,8 * М_Н = 1,8 * 27,3 = 49,1 Н*м

5 Определим номинальный ток из коэффициента мощности:

Cosφ_Н = Р₁ / 1,73 * U_Н * I_Н, откуда

I_Н = Р₁ / 1,73 * U_Н * Cosφ_Н = 2300 / 1,73 * 127 * 0,82 = 12,8 А

6 Находим пусковой ток

I_П/ I_Н = 7,4 , откуда I_П = 7,4 * 12,8 = 94,7 А

7 Рассчитаем число пар полюсов и частоту вращения магнитного поля статора n_1Н

р = 60 * f / n_2Н = 60 * 50 / 700 = 4

Отсюда n_1Н = 60 * f / р = 60 * 50 / 4 = 750 об/мин

8 Скольжение равно

S = (n_1Н - n _2Н / n_1Н) * 100 = (750 – 700 / 750) * 100 = 6,6%

Так как номинальное скольжение должно находиться в пределах от 2 до 8 %, то полученный результат отвечает требованиям.

9 Результаты расчета сводим в таблицу 2

Таблица 2 – Расчетные данные асинхронного двигателя

10 Вывод

В ходе расчета трехфазного асинхронного двигателя определены основные его параметры

Практическая работа №2

Расчет параметров трехфазного асинхронного электродвигателя

Цель работы: научиться определять основные параметры трехфазного асинхронного двигателя

Задание

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором развивает пусковой момент Мп при номинальном скольжении Sн и частоте тока f. Подводимая и полезная мощности двигателя равны соответственно Р1 и Р2, синхронная частота вращения равна n1, номинальный ток Iн, номинальное напряжение Uн, кратность пускового тока Iп/Iн. Зная эти величины, найти частоту вращения ротора, суммарные потери мощности, КПД, номинальный вращающий момент, пусковой ток, кратность пускового момента, число пар полюсов и коэффициент мощности.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

Решение

1 Находим суммарные потери мощности

ΣР = Р₁ - Р₂ = 4,7 – 4,2 = 0,5 кВт

2 КПД двигателя находится по формуле

η _Н = Р₂ / Р₁ = 4,2/ 4,7 = 0,89

3 Из формулы частоты вращения магнитного поля статора

n_1Н = 60 * f / р

находим число пар полюсов

р = 60 * f / n_1Н = 60 * 50 /600 = 5

4 Рассчитаем частоту вращения ротора зная скольжение

S = (n_1Н - n _2Н / n_1Н) ,

Откуда n _2Н = [n_1Н – (S * n_1Н) / 100] = [600 – (5 * 600) / 100] = 570 об/мин

5 Пусковой ток выразим из формулы

I_П/ I_Н = 7

Откуда I_П = 7 * I_Н = 7 * 8 = 56 А

6 Выразим из формулы подводимой мощности коэффициент мощности

Р₁ = √3 * U_Н * I_Н * Cosφ_Н

Откуда Cosφ_Н = Р₁ / √3 * U_Н * I_Н = 4700 / √3 * 380 * 8 = 0,9

7 Номинальный вращающий момент определяем по формуле

М_Н = 9565 * Р₂ / n _2Н = 9565 * 4,2 / 570 = 70,5 Н*м

8 Находим кратность пускового момента

М_П/ М_Н = 100 / 70,5 = 1,42

9 Результаты расчета сводим в таблицу 2

Таблица 2 – Расчетные данные асинхронного двигателя

10 Вывод

В ходе расчета трехфазного асинхронного двигателя определены основные его параметры