Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет механических характеристик ПЧ-АД

Для асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, питающегося от преобразователя частоты, рассчитать и построить механические характеристики:

- естественную при f = 50Гц;

- искусственные при заданных частотах и законе частотного регулирования.

Тип электродвигателя, его мощность, синхронная скорость и закон частотного управления задаются преподавателем. Остальные параметры выписываются студентом из справочника «Асинхронные двигатели серии 4А».

2.1.1 Естественная механическая характеристика АД, при, f= 50Гц.

Вращающий момент двигателя может быть определен из выражения

(1.1)

где: U_Ф – фазное напряжение питания;

R₁, R ₂^‘, X₁, X₂ – параметры двигателя согласно схемы замещения /1/.

Приравнивая dM/ds=0, можно найти значение критического скольжения , при котором двигатель развивает максимальный (критический) момент:

. (1.2)

Знак «+» относится к двигательному режиму. Подставим значение в выражение момента асинхронного двигателя и найдем значение максимального (критического) момента:

(1.3)

где - угловая синхронная скорость;

;

n₀ - синхронная скорость вращения в об/мин.

Из полученных выражений получим уравнение для нахождения момента асинхронного двигателя в двигательном режиме и построения естественной механической характеристики:

(1.4)

где - максимальный (критический) момент двигателя;

- критическое скольжение;

Задавая величину скольжения от 0 до 1 и подставляя в (1.3), рассчитываем естественную механическую характеристику M = f(S). Зная зависимость между угловой скоростью и скольжением S= (ω₀ – ω)/ω₀, рассчитываем механическую характеристику двигателя в координатах ω=f (M). На основании расчетных данных строим графики.

2.1.2 Искусственная механическая характеристика АД при заданной выходной частоте преобразователя и законе частотного регулирования.

Для идеализированного электродвигателя, у которого можно пренебречь активным сопротивлением статора, основной закон изменения напряжения при частотном регулировании выражается формулой:

(1.5)

где М_С1 и М_С2 – моменты статической нагрузки, соответствующие работе двигателя при частотах f₁ и f₂;

U₁₁ U₁₂- напряжение на двигателе при тех же частотах.

При постоянстве момента статической нагрузки напряжение источника питания должно изменяться пропорционально его частоте.

В этом случае для идеализированного двигателя сохраняется перегрузочная способность (М_к=const), и закон изменения напряжения примет вид:

U₁/ f₁ = const, (1.6)

Механические характеристики асинхронного двигателя для этого случая приведены на рисунке 3.

При постоянстве мощности на валу двигателя в процессе регулирования скорости закон изменения напряжения:

(1.7)

Соответствующие характеристики приведены на рисунке 4.

При вентиляторной нагрузке напряжение на статоре должно изменяться по закону:

(1.8)

Для расчета механической характеристики при заданной частоте f_n необходимо рассчитать напряжение на двигателе с учетом закона регулирования и пересчитать индуктивные сопротивления двигателя для новой выходной частоты преобразователя:

X = ωL= 2πfL; X_f1 = ω₁ L= 2πf₁ L.

С учетом изменившихся параметров двигателя проводится расчет механических характеристик для новой частоты - формулы: 1.2; 1.3; 1.4.

Механические характеристики для всех заданных частот M=f(S) строятся на одном графике. На отдельном графике строятся характеристики ω=f (M).