Определение допустимого тока статора закрытого асинхронного двигателя в повторно-кратковременных режимах с электрическим торможением
Распространенность повторно-кратковременных режимов с электрическим торможением (S5 по ГОСТ 183-74). Изучение методов определения допустимого тока обмотки статора в режимах S4. Расчет величины потерь энергии в обмотках асинхронного двигателя при пуске.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.01.2019 |
| Размер файла | 96,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение допустимого тока статора закрытого асинхронного двигателя в повторно-кратковременных режимах с электрическим торможением
А.Н. Бурковский
Е.Ю. Кустовая
О.А. Рыбалко
Л.К. Шихова
Постановка проблемы. Повторно-кратковременные режимы с электрическим торможением (S5 по ГОСТ 183-74) достаточно широко распространены в электроприводах, в которых необходима точная остановка двигателя. Эти режимы отличаются от повторно-кратковременных режимов S4 только тем, что в конце рабочего периода происходит электрическое торможение и в обмотках выделяется тепловой импульс пропорциональный потерям энергии от проходящих по ним токов. Методы определения допустимого тока обмотки статора в режимах S4 отработаны и дают удовлетворительные результаты, в частности [1, Бурковский А.Н. и др.;1978]. Для того, чтобы этот метод можно было применить для расчетов в режимах S5, необходимо достаточно точно определить величину потерь энергии в обмотках в режиме электрического торможения.
Анализ публикаций и исследований. В общем случае, определение потерь электроэнергии ДWэ в асинхронном электродвигателе при переходных процессах представляет собой сложную задачу (ДWэ=0?tДРdt). Суммарные потери мощности(ДP) оказываются сложной функцией, зависящей от нагрузки на валу, от механической и электромагнитной инерционности двигателя и т. п.
Если способ определения потерь электроэнергии в обмотках асинхронного двигателя (АД) при пуске достаточно отработан и дает удовлетворительные результаты, то способы определения потерь электроэнергии при электрическом торможении недостаточно отработаны. В известной монографии [2, «Основы автоматизированного электропривода» (М.Г. Чиликин и др., М.Энергия,1974)] приведена формула для расчета потерь энергии в обмотках АД при торможении противовключением двигателя, работающего на холостом ходу:
где J - суммарный момент инерции привода,
щ0 - угловая частота холостого хода;
R1, R2' - сопротивление обмотки статора и приведенное сопротивление обмотки ротора.
Это однако не дает информации о потерях энергии в обмотках при торможении АД, работающего под нагрузкой.
- Цель статьи. Разработать способ расчета допустимого тока обмотки статора в повторно-кратковременных режимах с электрическим торможением.
- Результаты исследований. Для получения информации о величине потерь энергии в обмотках при торможении противовключением АД, работающего под нагрузкой, была произведена обработка осциллограмм пуска и торможения в режиме S5 взрывозащищенного двигателя В100L-4 (Р2н= 4кВт; nн= 1440 об/мин), нагруженного машиной постоянного тока (рис.1), при различных величинах коэффициента инерции FJ. Результаты обработки указанных осциллограмм приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Мощность Р1 (кВт) |
Коэф. инерции FJ |
Время пуска tп(с) |
Время торможения противовкл. tт.пр(с) |
Величина эквивал. тока статора I1э (А) |
Суммарное Iэ2Дt; (А2с) |
|||
|
пуск |
тормож. |
пуск |
тормож. |
|||||
|
4.9 |
4.2 |
0.22 |
0.14 |
39.6 |
54.4 |
345 |
414.8 |
|
|
4.95 |
6.2 |
0.28 |
0.16 |
42.2 |
52.2 |
499.6 |
438.5 |
|
|
4.9 |
10.2 |
0.48 |
0.28 |
35.3 |
53.2 |
589.4 |
792.9 |
Из анализа таблицы 1 видно, что с увеличением коэффициента инерции:
-- время пуска увеличивается примерно пропорционально FJ;
-- время торможения также возрастает примерно пропорционально FJ, но при этом составляет (0,58-0,63)tпуск; это связано с тем, что при торможении увеличивается эффективная величина тока обмотки статора (по сравнению с пуском), а следовательно, и эффективный момент двигателя. При торможении эффективная величина тока статора остается практически неизменной и почти не зависит от FJ;
-- суммарное количество электроэнергии (тепловыделение) в обмотке статора Iэ2Дt(А2с) при пусках возрастает примерно пропорционально FJ; также возрастают и тепловыделения при торможении противовключением, при этом они составляют (0.9-1.3) Iэ2Дtпуск.
В соответствии с принятым достаточно точным способом расчета пусковых потерь (заменой интеграла при определении количества электроэнергии в обмотке ротора
- суммами средних величин при различных значениях скольжения S) получено, что суммарное количество энергии в обмотках двигателя В100L-4 за пуск при FJ =4.2 составляет ДАn?=2073втс. Данные таблицы 1 показывают, что при торможении противовключением эта величина близка к аналогичной при пуске и несколько выше от нее,
т.е. ДАТ??1,2ДАn?= 1,2 х 2073= 2492втс.
Сравним полученные величины с потерями энергии в обмотках этого двигателя при холостом ходе в соответствии с [2]:
- при пуске
- при торможении противовключением
Как видно, расчетная величина ДАт.пр в ( ) раз больше реальной величины, полученной с помощью данных осциллографирования.
В соответствии с [1] допустимый ток обмотки статора в повторно-кратковременном режиме:
где Iн(S1) - номинальный ток в продолжительном режиме S1;
?ДРгр(S1) , ?ДРгр(пв) - допустимые суммы потерь в двигателе в номинальном режиме S1 и в повторно-кратковременном режиме;
;
(с) - продолжительность рабочего цикла в повторно-кратковременном режиме;
tp= tц хПВ(о.е) - tпер, (с) - время работы под нагрузкой в повторно-кратковременном режиме;
є'= tп / tц; є''= tр / tц; ПВ(о.е) - продолжительность включения в относительных единицах;
ДАпер - сумма потерь энергии в обмотках АД в повторно-кратковременном режиме:
- в режиме S4:
ДАпер= ДАпуск; tпер = tп;
- в режиме S5:
ДАпер= ДАпуск +ДАторм; tпер = tп+ tт;
ДРс - потери в стали;
a, b - коэффициенты ухудшения охлаждения двигателя в переходном режиме (пуск, торможение) и во время паузы.
Выполним расчеты допустимой величины тока обмотки статора в режиме S5 с торможением противовключением при различных продолжительностях включения с разными маховыми массами и при рассмотренных способах определения потерь во время торможения.
Двигатель В100L-4 (Р2н(S1)=4кВт; Iн=9,2А).
В соответствии с результатами расчетов, можно отметить ,что целесообразным является способ определения потерь энергии за время торможения противовключением ДАт.пр= ДАпуск; при этом погрешность расчета допустимого тока статора при работе под нагрузкой составляет <-8-14%, а при расчете по литературным данным погрешность = 17-34%.
Обоснован способ определения потерь энергии в обмотках АД с короткозамкнутым ротором в режиме противовключения и допустимого тока обмотки статора в режиме S5 с данным видом торможения с удовлетворительной для практики точностью.
электрический торможение асинхронный двигатель
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки сечения провода обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчёты основных потерь.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.01.2011Определение тока холостого хода, сопротивлений статора и ротора асинхронного двигателя. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик электропривода, обеспечивающего законы регулирования частоты и напряжения обмотки статора.
контрольная работа [263,5 K], добавлен 14.04.2015Определение размеров и выбор электромагнитных нагрузок асинхронного двигателя. Выбор пазов и типа обмотки статора. Расчет обмотки и размеры зубцовой зоны статора. Расчет короткозамкнутого ротора и магнитной цепи. Потери мощности в режиме холостого хода.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.09.2012Построения развернутой и радиальной схем обмоток статора, определение вектора тока короткого замыкания. Построение круговой диаграммы асинхронного двигателя. Аналитический расчет по схеме замещения. Построение рабочих характеристик асинхронного двигателя.
контрольная работа [921,2 K], добавлен 20.05.2014Расчет параметров схемы замещения трехфазного асинхронного двигателя. Анализ его поведения при различных режимах работы. Построение электромеханической характеристики тока обмотки ротора и статора. Имитационное моделирование АД в программной среде MatLab.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 12.06.2015Расчет статора, ротора, магнитной цепи и потерь асинхронного двигателя. Определение параметров рабочего режима и пусковых характеристик. Тепловой, вентиляционный и механический расчет асинхронного двигателя. Испытание вала на жесткость и на прочность.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 10.10.2012Выбор конструкции асинхронного двигателя и его основных размеров. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора. Коэффициенты, необходимые для расчёта воздушного зазора: магнитная проницаемость и напряжение. Расчет параметров машины, потерь и КПД двигателя.
реферат [2,0 M], добавлен 06.09.2012Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.09.2012Расчет и обоснование номинальной величины асинхронного двигателя. Размеры и зубцовая зона статора. Воздушный зазор и полюса ротора. Определение основных паромеров магнитной цепи. Превышение температуры обмотки статора. Характеристики синхронной машины.
курсовая работа [585,7 K], добавлен 21.02.2016Сечение провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора; магнитной цепи и намагничивающего тока. Требуемый расход воздуха для охлаждения. Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки.
курсовая работа [174,5 K], добавлен 17.12.2013Выбор основных размеров асинхронного двигателя. Определение размеров зубцовой зоны статора. Расчет ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, рабочих потерь. Вычисление и построение пусковых характеристик. Тепловой расчет асинхронного двигателя.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.09.2014Определение трехфазного асинхронного двигателя и обмоточных данных, на которые выполнены схемы обмоток. Перерасчет обмоток на другие данные (фазное напряжение и частоту вращения магнитного поля статора). Установление номинальных данных электродвигателя.
курсовая работа [1006,7 K], добавлен 18.11.2014Назначение и описание конструкции трехфазного асинхронного двигателя. Разработка технологического процесса изготовления статора, обоснование типа производства. Применяемые приспособления и нестандартное оборудование. Испытания статора двигателя.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 13.03.2013Расчет площади поперечного сечения провода обмотки статора, размера его зубцовой зоны, воздушного зазора, ротора, магнитной цепи, параметров рабочего режима, потерь, пусковых характеристик с целью проектирования трехфазного асинхронного двигателя.
курсовая работа [945,2 K], добавлен 04.09.2010Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2015Определение главных размеров электродвигателя. Расчёт обмотки, паза и ярма статора. Параметры двигателя для рабочего режима. Расчёт магнитной цепи злектродвигателя, постоянных потерь мощности. Расчёт начального пускового тока и максимального момента.
курсовая работа [339,5 K], добавлен 27.06.2016Определение внутреннего диаметра статора и длины магнитопровода, предварительного числа эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Магнитное напряжение воздушного зазора.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.01.2015Описание конструкции, условного обозначения асинхронного двигателя 4А200L8У3 и его эксплуатационных параметров. Определение фазных зон и схемы обмотки статора. Построение схемы замещения двигателя и определение ее параметров. Обоснование схемы обмотки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.09.2012Выбор главных размеров трехфазного асинхронного электродвигателя. Определение числа пазов, витков и сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет короткозамкнутого ротора, намагничивающего тока.
курсовая работа [285,6 K], добавлен 14.03.2009Определение главных размеров электромагнитных загрузок, числа пазов статора и ротора, витков в фазе обмотки и зубцовой зоны. Расчет магнитной цепи статора и ротора. Параметры асинхронного двигателя. Определение потерь и коэффициента полезного действия.
курсовая работа [956,2 K], добавлен 01.06.2015
