Энергетическая диаграмма АД

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА АД

1
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА АД
Рмг1

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

2
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
Потребляемая мощность:
P1 m1U1I1 cos 1
Магнитные потери:
Pм г Pм г1 m I r
2
1 0 m
Электрические потери в обмотке статора:
Pэ1 m I r
2
1 1 1
Электромагнитная мощность:
Pэм Р1 ( Рэл1 Рмг )

3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

3
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
Электрические потери в обмотке ротора:
Pэ 2 m I r m I r
2
2 2 2
/2 /
1 2 2
Pэ 2 sPэм
Механические потери:
n
2
м ех
2
Добавочные потери:
P
Pдоб 0,005Р1

4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

4
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
Сумма всех потерь АД:
Р
P
Р
Р
Р
Р
мг э1 э2 мех доб
Полезная мощность на валу АД:
P2 Р1 Р

5. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ АД

5
Р2 Р1
(о.е.)
Р1 Р
Р1
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Р2
Вт
1
2
3
4
5

6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АД

6
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АД

7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

7
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
Потребляемая реактивная мощность:
Q1 m1U1I1 sin 1
Реактивные мощности расходуемые на создание
полей рассеивания статора q1 и ротора q2
q1 m I x
2
1 1 1
q2 m1 ( I ) x
/ 2 /
2
2
m I x
2
2 2 2
Реактивная мощность расходуемая
на создание основного магнитного поля машины
Qм m I x
2
1 0 m
Q1 Qм q1 q2

8. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД

8МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД
1
n
2
3
0
-Мс
Чем больше угол , тем жестче хар-ка:
при =900 хар-ка абсолютно жесткая,
при 800< < 900 - жесткая,
при <800 - мягкая.
М

9. ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ АМ

9
ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ АМ
Электромагнитный момент асинхронной машины
М Pэм / 1 9,55Pэм / n1
1 2 n1 / 60 2 f1 / p
n1 9,55 1
где ω – синхронная угловая скорость вращения (рад/с):
n1 – синхронная частота вращения (об/мин):
М Pэ 2 /( 1s ) m I r /( 1s )
/2 /
1 2 2
Т.Е. электромагнитный момент АД
пропорционален мощности электрических
потерь в обмотке ротора.

10. ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ АМ

10
ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ АМ
Значение тока ротора в рабочем контуре Г-образной схемы замещения,
где знаменатель представляет полное сопротивление рабочего контура:
I
/
2
U1
r r / s x x
1
2
/
2
1
/ 2
2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ
АСИНХРОННОЙ МАШИНЫМ в (Н*м)
М
2 /
1 2
2
m1U r p
2 f1s[ r1 r / s x1 x
/
2
]
/ 2
2

11. МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АМ

11МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АМ
М=f(s) при U1=const, f1= const
М МГ M MД

12. ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ

12
Максимальному моменту соответствует величина
критического скольжения dM / ds 0
2
1
/ 2
2
sкр r / r x1 x
/
2
Максимальный момент (Н*м):
М мах
m1U12 p
4 f1[ r1 r12 ( x1 x2/ ) 2 ]
«+» - двигательный режим, «–» - генераторный режим
r1 x1 x
/
2
sкр r / x1 x
/
2
/
2
2
1
m1U p
М м ах
4 f1 ( х1 х2/ )

13. ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ

13
ВРАЩАЮЩИЕ МОМЕНТЫ

14. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

14
МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

15.

15
ПУСКОВОЙ МОМЕНТ
АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
(Н*м)
s=1
Мп
2 /
1 1 2
/ 2
2
mU r p
2 f1[ r1 r
x x ]
1
/ 2
2

16. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

16
МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Равенство моментов
М≈ Мс
Рабочий участок - АО
N
Точка N – номинальный
режим работы
М=Мном, s=sном
Точка В – Мс/>Мном,
n2↓, s↑=> М/=Мс/
Точка C – Мс/<Мном,
n2↑, s↓ => М//=Мс//

17. ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ АД

17
ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ АД
Определяется соотношением
максимального момента к номинальному:
М м ах
м
М ном
Для АД общепромышленного назначения
составляет λм=1,7÷2,5.

18. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД

18
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД

19.

Скоростная хар-ка n2=f(Р2)
19
n2 n1 (1 s)
s Pэ2 / Рэм
n2
Об/мин
1200
900
600
300
0
1
2
Р2н3
4
5
Р2
Вт

20.

Зависимость М2=f(Р2)
20
М 2 P2 / 2 60Р2 /( 2 n2 ) 9,55P2 / n2
М2
Н*м
20
15
10
5
0
1
2
Р2н3
4
5
Р2
Вт

21.

21 I1,
A
cos φ1
Зависимость cos φ1=f(Р2)
cosφ1
0,8
8
I1
6
0,6
4
0,4
2
0,2
0
1
2
Р2н3
4
5
Р2 0
Вт

22.

ОПЫТ ХОЛОСТОГО ХОДА АД
22
380 В ; 50 Гц
•Var U1=1,15U1ном
Стоп
SA2
КМ1
КМ2
L
КМ3
S3
"КЗ"
Пуск
SA1
KM4
KM
A PA
PV
W
PW
V
Рис 2.1 Электрическая схема для испытания асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором в режимах холостого хода и
короткого замыкания
•По приборам: Р0, I0
•Расчет: cos 0 P0 /( m1U1I 0 )
•Построение характеристик
ХХ и графическое определение
Р0ном , I0ном, cosφ0ном

23.

23
ОПЫТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
•При Uк.ном определяют параметры
РКном , IКном, cosφКном
cos к Pк /( m1U к I к )
zк U к / I к
rr zк cos к
хк z r
2
к
2
к
Q1 (r r1.20 )( 255 / r1.20 ) 20
/
1

24.

24
ПОСТРОЕНИЕ КРУГОВОЙ ДИАГРАММЫ

25. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!