Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
Уральский Государственный Технический Университет УПИ Кафедра электрических машин Контрольная работа
Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Выполнил: Студент гр. Проверил: Старший преподаватель 2005 г. Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя
Частотное регулирование асинхронного двигателя применяется в тех случаях, когда требуется плавно и в широких пределах регулировать частоту вращения и электромагнитный момент двигателя. При этом, как правило, требуется обеспечить благоприятные условия работы двигателя по магнитному потоку и току, не допуская снижения его перегрузочной способности. Простейший анализ рабочих режимов асинхронного двигателя при частотном регулировании можно выполнить с помощью его схемы замещения (рис.1). Рис. 1. Схема замещения асинхронного двигателя. Существует несколько подходов к формированию третьего условия, вытекающих из стремления обеспечить экономичный режим работы двигателя. Наиболее часто используется одно из следующих условий: 1. 2. 3. 4. Эти условия получили название законов управления. Выбор рационального закона управления для конкретного типа электропривода осуществляется на основе анализа электромеханических характеристик двигателя. В табл.1 приведены формулы для расчета тока ротора для каждого из рассматриваемых законов Таблица 1 Закон Ток ротора Исходные данные для расчета. Параметры базового двигателя Отклонения параметров i-варианта от параметров базового приведены в табл. 1. Таблица 2 +0.1 +0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 1 7 13 19 25 -0.1 2 8 14 20 26 -0.05 3 9 15 21 27 +0.05 4 10 16 22 28 +0.1 5 11 17 23 29 +0.15 6 12 18 24 30 Параметры конкретного двигателя определяются по соотношениям: Задание 1. Рассчитать механические характеристики двигателя По результатам расчетов для каждого закона управления построить на отдельном графике семейство механических характеристик Закон№1 Согласно данным соотношениям, рабочий процесс двигателя определяются тремя переменными: частотой питающего напряжения Схема замещения позволяет, используя методы теории электрических цепей, рассчитать следующие величины: Модуль напряжения статора при первом законе управления изменяется пропорционально частоте: -ток ротора электромагнитного момента Таблица _1.1__ Закон управления ______1______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0.15 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.35 5.87 5.84 5.79 5.68 5.22 4.17 0.54 0.67 0.88 1.27 2.15 2.75 Таблица _1.2__ Закон управления ______1______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 5.81 5.77 5.68 5.47 4.69 3.32 0.8 0.99 1.27 1.77 2.61 2.62 Таблица _1.3__ Закон управления ______1______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.45 5.6 5.47 5.22 4.69 3.32 1.94 1.49 1.77 2.16 2.61 2.62 1.79 Таблица _1.4__ Закон управления ______1______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.2 0.16 0.12 0.08 0.04 0.02 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.18 4.69 4.29 3.71 2.84 1.59 0.83 2.61 2.73 2.72 2.39 1.5 0.82 Таблица _1.5__ Закон управления ______1______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0.01 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 3.31 2.83 2.26 1.59 0.75 0.42 2.6 2.38 2.02 1.5 0.66 0.41 Рис1.1 Закон №2 -полное потокосцепление обмотки статора Таблица _1.6__ Закон управления ______2______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0.15 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.35 5.92 5.91 5.88 5.79 5.38 4.33 0.55 0.69 0.91 1.32 2.29 2.97 Таблица _1.7__ Закон управления ______2______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 5.89 5.86 5.79 5.61 4.86 3.43 0.82 1.03 1.33 1.86 2.8 2.79 Таблица _1.8__ Закон управления ______2______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.45 5.72 5.61 5.38 4.86 3.43 1.98 1.55 1.86 2.29 2.8 2.79 1.86 Таблица _1.9__ Закон управления ______2______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.2 0.16 0.12 0.08 0.04 0.02 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.18 3.43 4.46 3.85 2.93 1.62 0.83 2.79 2.95 2.93 2.54 1.55 0.82 Таблица _1.10__ Закон управления ______2______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0.01 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 3.43 2.93 2.33 1.62 0.83 0.42 2.79 2.54 2.15 1.55 0.82 0.41 Wr
=f(Me) Рис1.2 Закон №3 - потокосцепление взаимоиндукции -ток ротора Таблица _1.11__ Закон управления ______3______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0.15 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.35 10.4 10.35 10.19 9.76 8.11 5.42 1.71 2.12 2.74 3.77 5.20 4.65 Таблица _1.12__ Закон управления ______3______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 10.26 10.1 9.76 8.96 6.59 3.91 2.5 3.03 3.77 4.76 5.15 3.63 Таблица _1.13__ Закон управления ______3______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.45 9.45 8.96 8.11 6.59 3.91 2.06 4.24 4.76 5.20 5.15 3.63 2.02 Таблица _1.14__ Закон управления ______3______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.2 0.16 0.12 0.08 0.04 0.02 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.18 6.59 5.68 4.56 3.21 1.66 0.84 5.15 4.79 4.12 3.06 1.64 0.84 Таблица _1.15__ Закон управления ______3______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0.01 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 2.06 3.21 2.45 1.66 0.84 0.42 2.02 3.06 2.38 1.64 0.84 0.42 Wr
=f(Me) Рис1.3 Закон №4 -полное потокосцепление обмотки ротора -ток ротора Таблица _1.16__ Закон управления ______4______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0.15 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.35 63.24 50.52 37.89 25.26 12.63 6.32 63.24 50.52 37.89 25.26 12.63 6.32 Таблица _1.17__ Закон управления ______4______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 42.11 33.68 25.26 16.84 8.42 4.2 42.11 33.68 25.26 16.84 8.42 2.38 Таблица _1.18__ Закон управления ______4______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.45 21.05 16.84 12.63 8.42 4,2. 2.11 21.04 16.84 12.63 8.42 4,2 2.11 Таблица _1.19__ Закон управления ______4______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.2 0.16 0.12 0.08 0.04 0.02 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.18 8.42 6.74 5.05 3.37 1.68 0.84 8.42 6.74 5.05 3.37 1.68 0.84 Таблица _1.20__ Закон управления ______4______. Частота s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0.01 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 4.2 3.37 2.52 1.68 0.84 0.42 4.2 3.37 2.52 1.68 0.84 0.42 Рис 1-4 Находим wr
=w1
-w2
w2
=w1
-wr
w2
=sн
·w1
Закон №1 При w1
=1.5; wr
=1.48о.е w2
=0.02 sн
= 0.013 w1
=1.0; wr
=0.98о.е w2
=0.02 sн
=0.02 w1
=0.5; wr
=0.48о.е w2
=0.02 sн
=0.04 w1
=0.2; wr
=0.18о.е w2
=0.02 sн
=0.1 w1
=0.1; wr
=0.08о.е w2
=0.02 sн
=0.2 Закон №2 При w1
=1.5; wr
=1.48о.е w2
=0.02 sн
= 0.013 w1
=1.0; wr
=0.98о.е w2
=0.02 sн
=0.02 w1
=0.5; wr
=0.48о.е w2
=0.02 sн
=0.04 w1
=0.2; wr
=0.18о.е w2
=0.02 sн
=0.1 w1
=0.1; wr
=0.08о.е w2
=0.02 sн
=0.2 Закон №3 При w1
=1.5; wr
=1.48о.е w2
=0.02 sн
= 0.013 w1
=1.0; wr
=0.98о.е w2
=0.02 sн
=0.02 w1
=0.5; wr
=0.48о.е w2
=0.02 sн
=0.04 w1
=0.2; wr
=0.18о.е w2
=0.02 sн
=0.1 w1
=0.1; wr
=0.08о.е w2
=0.02 sн
=0.2 Закон №4 При w1
=1.5; wr
=1.48о.е w2
=0.02 sн
= 0.013 w1
=1.0; wr
=0.98о.е w2
=0.02 sн
=0.02 w1
=0.5; wr
=0.48о.е w2
=0.02 sн
=0.04 w1
=0.2; wr
=0.18о.е w2
=0.02 sн
=0.1 w1
=0.1; wr
=0.08о.е w2
=0.02 sн
=0.2 Задание 2
Рассчитать электромеханические характеристики двигателя напряжения статора при первом законе управления при 2,3,4 законах напряжениеU1 рассчитывается по формуле: - ток статора -полное потокосцепление обмотки статора -полное потокосцепление обмотки ротора - потокосцепление взаимоиндукции Закон №1 Таблица _2.1__ Закон управления ____1____. 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 0.013 0.02 0.04 0.1 0.2 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.825 0.821 0.801 0.773 0.721 1.5 1 0.5 0.2 0.1 0.99 0.985 0.975 0.97 0.864 0.983 0.978 0.963 0.921 0.858 0.98 0.975 0.96 0.918 0.856 0.236 0.234 0.233 0.221 0.206 Законы №2,3,4 Таблица _2.2__ Закон управления ____2____. 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 0.013 0.02 0.04 0.1 0.2 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.834 0.834 0.834 0.834 0.834 1.516 1.016 0.516 0.216 0.116 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.993 0.993 0.993 0.993 0.993 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.238 0.238 0.238 0.238 0.238 Таблица _2.3__ Закон управления ____3____. 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 0.013 0.02 0.04 0.1 0.2 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.834 0.834 0.834 0.834 0.834 1.516 1.016 0.516 0.216 0.116 1.0 1.0 |