Меню

Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по круговой диаграмме полезная мощность

Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по круговой диаграмме

Рассмотрим порядок действий при определении параметров асинхронного двигателя, характеризующих номинальный режим его работы, а также принцип построения рабочих характеристик двигателя посредством круговой диаграммы (рис. 14.6). Участок диаграммы, соответствующий рабочему режиму двигателя, слишком мал (на рис. 14.6 он обведен пунктирной рамкой), поэтому для дальнейших пояснении воспользуемся его более крупным изобра­жением на рис. 14.7.

Ток статора. Из точки Ов масштабе токов miстроят вектор тока статора , так, чтобы конец этого вектора (точка D) лежал на окружности токов (рис. 14.6):

= I1/mi (14.19)

Затем, соединив точку D сточкой Н, получают треугольник токов ОDН, стороны которого определяют токи: ток х.х. = miOH, приведенный ток ротора = miHDи ток статора = miOD.

Далее, опустив перпендикуляр из точки Dна ось абсцисс (Da), получают прямоугольный треугольник ODa, из которого находят активную и реактивную составляющие тока статора:

= miDa; I1p = miOa (14.20)

Рис. 14.7. Рабочий участок круговой диаграммы

Если U1 = const, a I1 cos φ1 = Ila, то мощность P1 прямо пропорциональна ак­тивной составляющей тока статора (Р1≡I). На круговой диаграмме значение I определяется отрезком Da, поэтому под­веденная мощность (Вт)

Подведенную мощность отсчитывают от оси абсцисс, которую называют линией подведенной мощности Р1, до заданной точ­ки на окружности токов.

Полезная мощность.Полезную мощ­ность P2 двигателя на круговой диаграмме определяют отрезком, измеренным по вер­тикали от окружности токов до линии полезной мощности. Для заданной точки на окружности токов

Электромагнитная мощность и электромагнитный момент.

Электромагнитную мощность и электромагнитный момент на круго­вой диаграмме определяют отрезком, измеренным по вертикали от окружности токов до линии электромагнитной мощности. Для задан­ной точки Dна окружности токов электромагнитная мощность (Вт)

электромагнитный момент (Н м)

где mм= 9,55mр/n1 —масштаб момента, Н м/мм.

Коэффициент мощности.Для определения коэффициента мощности соs φ1 на оси ординат строят полуокружность произ­вольного диаметра Of (см. рис. 14.6). Для заданной точки на ок­ружности токов соs φ1 = Oh/ Of . Для удобства расчета обычно принимают Of= 100 мм. В этом случае соs φ1 = Oh/ 100.

КПД двигателя.Если определять КПД как отношение полез­ной мощности Р2к подведенной мощности Р1,то с учетом (14.22) и (14.21) получим

Однако определение КПД этим способом дает заметную по­грешность, так как он не учитывает все виды потерь в двигателе. Поэтому КПД целесообразнее определять по (13.9) и (13.10), ис­пользуя результаты опытов холостого хода и короткого замыкания (см. § 14.2 и 14.3): сумма магнитных и механических потерь

Читайте также:  Полезны ли бананы для кишечника желудка

электрические потери в обмотке статора определяют по (13.2), а в обмотке ротора — по (13.3); добавочные потери Pдо6, согласно ГОСТу, при работе двигателя в номинальном режиме составляют 0,5 % от подводимой к двигателю мощности. Принято считать, что добавочные потери пропорциональны квадрату тока I1 тогда до­бавочные потери при любой (неноминальной) нагрузке

Перегрузочная способность двигателя.Для определения максимального момента двигателя следует из точки О1опустить перпен­дикуляр на линию электромагнитной мощности и продолжить его до пересечения с окружностью токов (точка Е).Из точки Е (см. рис. 14.6) проводят прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с линией электромагнитной мощности (точка N).Тогда отрезок ENв мас­штабе моментов определит значение максимального момента:

Если точка Dна окружности токов соответствует номиналь­ному режиму, то перегрузочная способность двигателя

Скольжение.Скольжение двигателя обычно определяют как отношение мощностей по (13.24): s = Рэ2/ Рэм, где Рэмопределяют по(14.23).

Рабочие характеристики.Задавшись рядом значений тока статopa 0,5 I1ном; 0,75 I1ном; I 1ном; 1,15 I1ном, строят векторы этих точек и получают на окружности токов рад точек (D1,D2,D3 и D4). Для каждой из них определяют все необходимые для построения рабочих характеристик значения (см. рис. 13.7).

Источник

Круговая диаграмма асинхронного двигателя

При изменении нагрузки во вторичной обмотке трансформатора концы векторов токов I1 и I2’ описывают какую-то дугу, а так как асинхронный двигатель представляет собой трансформатор пространственной конструкции, то его вектора тока будут описывать также определенную кривую .

Круговой диаграммой асинхронного двигателя называется геометрическое место концов векторов тока статора и ротора в различных режимах работы. Круговая диаграмма чаще всего строится по опыту холостого хода и короткого замыкания двигателя.

Для построения круговой диаграммы выбираются оси, строится круговая диаграмма в масштабе (mu, mi), cos ф, Iкз, cos фкз.

Ток холостого хода берется для режима холостого хода при номинальном напряжении, cos ф тоже рассчитывается при номинальном напряжении.

Опыт короткого замыкания проводим на пониженном напряжении, поэтому ток короткого замыкания пересчитывать с помощью пропорции на напряжение, при котором был снят ток холостого хода. Масштаб тока выбираем таким, чтобы диаметр круга был примерно равен 200 мм. Для выбранных точек рассчитываются cos ф холостого хода и cos ф короткого замыкания.

Из точки O под углом ф откладываем в масштабе тока I вектор. Угол ф откладывается по часовой стрелке от вектора напряжения. Конец вектора I обозначается точкой A. Из точки A проводится горизонтальная линия, параллельная оси. Угол ф≈83°-84°. Далее откладывается угол фк и проводится вектор, в масштабе равный Iк. В конце вектора получается точка K. Соединяем точку A с точкой K прямой линией. Отрезок AK делим пополам и получаем точку B, к ней восстанавливаем перпендикуляр и пересечение этого перпендикуляра с прямой линией, выходящей из точки A, дает нам центр окружности круговой диаграммы. Отрезки AO’ и KO’ должны быть равны. Радиусом AO’ проводим окружность.

Читайте также:  Полезные плагин для minecraft сервера

Круговая диаграмма асинхронного двигателя.

Отрезок KK’ делим пропорционально сопротивлениям r1 и r2.

В точке C’ скольжение s=±∞.

Дуга AK соответствует двигательному режиму работы, дуга AC’ соответствует генераторному режиму работы, дуга KC’ – электромагнитный тормоз.

По круговой диаграмме можно определить все энергетические параметры двигателя.

Чтобы проверить правильность построения круговой диаграммы нужно провести касательную к окружности. Если диаграмма построена правильно, вектор от 0 до точки касания будет равен в масштабе току номинальному.

Линия AK называется линией полезной мощности, AC’ – линией электромагнитной мощности, OE – линией подводимой мощности.

Источник

§ 14.5. Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по круговой диаграмме

Рассмотрим порядок действий при определении параметров асинхронного двигателя, характеризующих номинальный режим его работы, а также принцип построения рабочих характеристик двигателя посредством круговой диаграммы (рис. 14.6). Участок диаграммы, соответствующий рабочему режиму двигателя, слишком мал (на рис. 14.6 он обведен пунктирной рамкой), поэтому для дальнейших пояснении воспользуемся его более крупным изобра­жением на рис. 14.7.

Ток статора. Из точки О в масштабе токов mi строят вектор тока статора , так, чтобы конец этого вектора (точка D) лежал на окружности токов (рис. 14.6):

= I1/mi (14.19)

Затем, соединив точку D с точкой Н, получают треугольник токов ОDН, стороны которого определяют токи: ток х.х. =miOH, приведенный ток ротора = miHD и ток статора =miOD.

Далее, опустив перпендикуляр из точки D на ось абсцисс (Da), получают прямоугольный треугольник ODa, из которого находят активную и реактивную составляющие тока статора:

= miDa; I1p = miOa (14.20)

Рис. 14.7. Рабочий участок круговой диаграммы

Если U1 = const, a I1 cos φ1 = Ila, то мощность P1 прямо пропорциональна ак­тивной составляющей тока статора (Р1 ≡ I). На круговой диаграмме значение I определяется отрезком Da, поэтому под­веденная мощность (Вт)

Подведенную мощность отсчитывают от оси абсцисс, которую называют линией подведенной мощности Р1, до заданной точ­ки на окружности токов.

Читайте также:  Что можно делать полезного для себя

Полезная мощность. Полезную мощ­ность P2 двигателя на круговой диаграмме определяют отрезком, измеренным по вер­тикали от окружности токов до линии полезной мощности. Для заданной точки на окружности токов

Электромагнитная мощность и электромагнитный момент.

Электромагнитную мощность и электромагнитный момент на круго­вой диаграмме определяют отрезком, измеренным по вертикали от окружности токов до линии электромагнитной мощности. Для задан­ной точки D на окружности токов электромагнитная мощность (Вт)

электромагнитный момент (Нм)

где mм = 9,55mр/n1 —масштаб момента, Нм/мм.

Коэффициент мощности. Для определения коэффициента мощности соs φ1 на оси ординат строят полуокружность произ­вольного диаметра Of (см. рис. 14.6). Для заданной точки на ок­ружности токов соs φ1 = Oh/ Of . Для удобства расчета обычно принимают Of= 100 мм. В этом случае соs φ1 = Oh/ 100.

КПД двигателя. Если определять КПД как отношение полез­ной мощности Р2 к подведенной мощности Р1, то с учетом (14.22) и (14.21) получим

Однако определение КПД этим способом дает заметную по­грешность, так как он не учитывает все виды потерь в двигателе. Поэтому КПД целесообразнее определять по (13.9) и (13.10), ис­пользуя результаты опытов холостого хода и короткого замыкания (см. § 14.2 и 14.3): сумма магнитных и механических потерь

электрические потери в обмотке статора определяют по (13.2), а в обмотке ротора — по (13.3); добавочные потери Pдо6, согласно ГОСТу, при работе двигателя в номинальном режиме составляют 0,5 % от подводимой к двигателю мощности. Принято считать, что добавочные потери пропорциональны квадрату тока I1 тогда до­бавочные потери при любой (неноминальной) нагрузке

Перегрузочная способность двигателя. Для определения максимального момента двигателя следует из точки О1 опустить перпен­дикуляр на линию электромагнитной мощности и продолжить его до пересечения с окружностью токов (точка Е). Из точки Е (см. рис. 14.6) проводят прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с линией электромагнитной мощности (точка N). Тогда отрезок EN в мас­штабе моментов определит значение максимального момента:

Если точка D на окружности токов соответствует номиналь­ному режиму, то перегрузочная способность двигателя

Скольжение. Скольжение двигателя обычно определяют как отношение мощностей по (13.24): s = Рэ2/ Рэм, где Рэм определяют по(14.23).

Рабочие характеристики. Задавшись рядом значений тока статopa 0,5 I1ном; 0,75 I1ном; I 1ном; 1,15 I1ном, строят векторы этих точек и получают на окружности токов рад точек (D1, D2, D3 и D4). Для каждой из них определяют все необходимые для построения рабочих характеристик значения (см. рис. 13.7).

Источник