Расчет электромеханических характеристик частотно-регулируемого асинхронного двигателя

9639

знаков

таблиц

изображений

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:

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 для четырех законов управления. Расчеты выполнить для следующих значений частот питающего напряжения , варьируя скольжение от 0 до 1.0 . Результаты расчетов свести в таблицы.

По результатам расчетов для каждого закона управления построить на отдельном графике семейство механических характеристик при частотах . Из полученных характеристик для каждой частоты определить скольжение , соответствующее номинальному моменту

Закон№1 Согласно данным соотношениям, рабочий процесс двигателя определяются тремя переменными: частотой питающего напряжения ; модулем питающего напряжения и частотой скольжения ротора . Выбор этих переменных осуществляется исходя из требований получения заданной частоты вращения ротора

Схема замещения позволяет, используя методы теории электрических цепей, рассчитать следующие величины:

Модуль напряжения статора при первом законе управления изменяется пропорционально частоте:

-ток ротора

(1)

электромагнитного момента

Таблица _1.1__

Закон управления ______1______. Частота ____1.5____

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 ____1.0____

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 ____0.5____

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 ____0.2____

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 ____0.1____

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

; (2)

Таблица _1.6__

Закон управления ______2______. Частота ____1.5____

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 ____1.0____

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 ____0.5____

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 ____0.2____

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 ____0.1____

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

W_r=f(Me)

Рис1.2

Закон №3

- потокосцепление взаимоиндукции

; (3)

-ток ротора

Таблица _1.11__

Закон управления ______3______. Частота ____1.5____

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 ____1.0____

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 ____0.5____

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 ____0.2____

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 ____0.1____

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

W_r=f(Me)

Рис1.3

Закон №4

-полное потокосцепление обмотки ротора

; (4)

-ток ротора

Таблица _1.16__

Закон управления ______4______. Частота ____1.5____

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 ____1.0____

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 ____0.5____

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 ____0.2____

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 ____0.1____

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

w_r=w₁-w₂w₂=w₁-w_r w₂=s_н·w₁

Закон №1

При w₁=1.5; w_r=1.48о.е w₂=0.02 s_н= 0.013

w₁=1.0; w_r=0.98о.е w₂=0.02 s_н=0.02

w₁=0.5; w_r=0.48о.е w₂=0.02 s_н=0.04

w₁=0.2; w_r=0.18о.е w₂=0.02 s_н=0.1

w₁=0.1; w_r=0.08о.е w₂=0.02 s_н=0.2

Закон №2

При w₁=1.5; w_r=1.48о.е w₂=0.02 s_н= 0.013

w₁=1.0; w_r=0.98о.е w₂=0.02 s_н=0.02

w₁=0.5; w_r=0.48о.е w₂=0.02 s_н=0.04

w₁=0.2; w_r=0.18о.е w₂=0.02 s_н=0.1

w₁=0.1; w_r=0.08о.е w₂=0.02 s_н=0.2

Закон №3

При w₁=1.5; w_r=1.48о.е w₂=0.02 s_н= 0.013

w₁=1.0; w_r=0.98о.е w₂=0.02 s_н=0.02

w₁=0.5; w_r=0.48о.е w₂=0.02 s_н=0.04

w₁=0.2; w_r=0.18о.е w₂=0.02 s_н=0.1

w₁=0.1; w_r=0.08о.е w₂=0.02 s_н=0.2

Закон №4

При w₁=1.5; w_r=1.48о.е w₂=0.02 s_н= 0.013

w₁=1.0; w_r=0.98о.е w₂=0.02 s_н=0.02

w₁=0.5; w_r=0.48о.е w₂=0.02 s_н=0.04

w₁=0.2; w_r=0.18о.е w₂=0.02 s_н=0.1

w₁=0.1; w_r=0.08о.е w₂=0.02 s_н=0.2

Задание 2

Рассчитать электромеханические характеристики двигателя при номинальном скольжении для четырех законов управления. Результаты расчетов свести в таблицы

напряжения статора при первом законе управления

при 2,3,4 законах напряжениеU1 рассчитывается по формуле:

- ток статора

; (5)

-полное потокосцепление обмотки статора

; (2)

-полное потокосцепление обмотки ротора

; (4)

- потокосцепление взаимоиндукции

; (3)

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	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 _2.4__

Закон управления ____4____.

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

По результатам расчетов на отдельном графике для четырех законов управления строим электромеханические характеристики ; ; ; ; и выполнить их анализ.

Рис2-1

Рис2-2

Рис 2-3

Рис 2-4

Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 9639
Количество таблиц: 27
Количество изображений: 10

Скачать

... . Целью дипломного проекта является разработка и исследование автоматической системы регулирования (АСР) асинхронного высоковольтного электропривода на базе автономного инвертора тока с трехфазным однообмоточным двигателем с детальной разработкой программы высокого уровня при различных законах управления. В ходе конкретизации из поставленной цели выделены следующие задачи. Провести анализ ...

Скачать

... b = a(t2) + g(t2) = w0× t + g 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 2.1 Наименование и область применения Разрабатываемое устройство называется: автоматическая система управления асинхронным двигателем. Область применения разрабатываемого устройства не ограничивается горнодобывающей промышленностью и может использоваться на любых предприятиях для управления машинами с асинхронным приводом. 2.2 Основание для ...

Скачать

... о выборе лучшего варианта привода принимается на основе сопоставления приведенных затрат на одинаковый объем выпускаемой продукции. В данном проекте необходимо обеспечить регулирование продолжительности времени выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры. При этом необходимо учитывать, что производительность печи при замене системы привода меняться не должна, а также ...

Скачать

... . Это позволяет: -снизить трудоемкость обработки -снизить себестоимость обработки -сократить время обработки и обслуживания. Ожидаемый частный годовой экономический эффект от автоматизации шлифовального процесса путем разработки автоматической системы управления параметров станка является снижение затрат на обработку детали типа кольцо ступенчатое при годовой программе выпуска 1000 ед. ...

Главная Новости Рефераты Статьи Вузы

О проекте Соглашение

Наверх

Войти на сайт

Навигация

Похожие работы

0 комментариев

Разделы

Инфо

Следите за новостями