Номинальные частоты вращения электрических машин

1. Номинальные частоты вращения генераторов и двигателей постоянного тока должны соответствовать указанным в табл.1

Таблица 1 Номинальные частоты вращения машин постоянного тока
Номинальная частота вращения, об/мин	Генераторы	Двигатели
25	—	X
50	—	X
75	—	X
100	—	X
125	—	X
150	—	X
200	—	X
300	—	X
400	X	X
500	X	X
600	X	X
750	X	X
1000	X	X
1500	X	X
(2200)	(X)	(X)
3000	X	X
4000	X	X
(5000)	(X)	(X)
6000	X	X
7500	X	X
10000	X	X
12500	X	X
15000	X	X
20000	—	X
30000	—	X
40000	—	X
60000	—	X

Примечания:

1. Номинальные частоты вращения генераторов постоянного тока, когда их приводными двигателями являются асинхронные двигатели, могут быть меньше указанных в таблице на частоту вращения, определяемую величиной номинального скольжения приводного двигателя.
2. Номинальные частоты вращения, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.
3. Допускается применение номинальных частот вращения, отличных от указанных в таблице, для двигателей, предназначенных для привода шахтного подъема и механизмов металлургического производства, для генераторов с Непосредственным приводом от авиационных и автомобильных двигателей.
4. Номинальные частоты вращения двигателей, предназначенных для работы в электроприводе механизмов металлургических агрегатов и на подъемнотранспортных механизмах, должны соответствовать ГОСТ 184-61, малогабаритных автотракторных электродвигателей — ГОСТ 9443-67.

2. Номинальные частоты вращения электрических машин переменного тока (до 15 000 об/мин) при частотах тока, предусмотренных ГОСТ 6697-67 в диапазоне от 50 до 1000 Гц, должны соответствовать: для синхронных двигателей и генераторов — указанным в табл. 2, для асинхронных трехфазных, двухфазных и однофазных двигателей — указанным в табл. 3.
3. Номинальные частоты вращения электрических машин переменного тока при частотах тока, предусмотренных ГОСТ 6697-67 в диапазоне до 25 Гц, должны соответствовать синхронным частотам вращения, получающимся в результате исполнения электрических машин с числом полюсов:

• 2 и 4 для синхронных генераторов и двигателей;
• 2, 4, 6 и 8 для асинхронных двигателей (трех-, двух- и однофазных).

4. Применение номинальных частот вращения, отличных от указанных в пп. 2 и 3, допускается:

• для электрических машин переменного тока на частоты, отличающиеся от стандартных в технически обоснованных случаях;
• для генераторов переменного тока с непосредственным приводом от авиационных двигателей;
• для двигателей магнитной записи и аппаратуры связи, применяемых в системах автономной синхронизации.

Таблица 2 Номинальные частоты вращения синхронных машин
Номинальная частота вращения, об/мин	Синхронные двигатели (Д) и генераторы (Г) частоты, Гц
	50		100		200		400		1000
	Д	Г	Д	Г	Д	Г	Д	Г	Д	Г
100	X	—	—	—	—	—	—	—	—	—
125	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
150	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
166,6	X	—	—	—	—	—	—	—	—	—
187,5	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
214,3	—	X	—	—	—	—	—	—	—	—
250	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
300	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
375	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
428,6	—	X	—	—	—	—	—	—	—	—
500	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
600	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
750	X	X	—	—	—	—	—	—	—	—
1000	X	X	—	X	—	—	—	—	—	—
1500	X	X	—	X	—	X	(X)	X	—	X
3000	X	X	X	X	—	X	(X)	X	(X)	X
4 000	—	—	—	—	(X)	—	(X)	—	(X)	—
6000	—	—	X	X	X	X	X	X	X	—
8000	—	—	—	—	—	X	X	—	—	—
10000	—	—	—	—	—	—	—	X	—	—
12000	—	—	—	—	X	X	X	X	X	—
15000	—	—	—	—	—	—	—	X	—	—

Примечания:
1. Номинальные частоты вращения, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.
2. Для гидрогенераторов с частотой 50 Гц и мощностью свыше 10 000 кВт допускается применение номинальных частот вращения ниже 125 об/мин.

Таблица 3 Номинальные частоты вращения асинхронных электродвигателей
Номинальная частота вращения (синхронная), об/ мин	Асинхронные двигатели частоты, Гц
	50	100	200	400	1000
100	(X)	—	—	—	—
125	(X)	—	—	—	—
150	(X)	—	—	—	—
166,6	(X)	—	—	—	—
187,5	(X)	—	—	—	—
250	X	—	—	—	—
300	X	—	—	—	—
375	X	—	—	—	—
500	X	—	—	—	—
600	X	—	—	—	—
750	X	—	—	—	—
1000	X	—	—	—	—
1500	X	—	—	(X)	—
3000	X	X	—	(X)	(X)
4000	—	—	—	(X)	(X)
6000	—	X	X	X	(X)
8000	—	—	—	X	—
10000	—	—	—	—	X
12000	—	—	X	X	X
15000	—	—	—	—	X

Примечания:
1. Номинальные частоты вращения, заключенные в скобках, применять не рекомендуется.
2. Номинальные асинхронные частоты вращения могут быть меньше указанных в таблице на частоту вращения, определяемую величиной номинального скольжения.

5. Номинальное скольжение асинхронных трехфазных электродвигателей с нормальным, скольжением должно быть (в процентах синхронной скорости вращения) не более:
При мощности двигателя от 0,1 до 0,6 кВт ………..10
То же свыше 0,6 до 2,2 кВт ………………………….. 7
То же свыше 2,2 до 10 кВт …………………………… 5,5
То же свыше 10 кВт ……………………………………. 3,5
Номинальное скольжение асинхронных трехфазных двигателей мощностью до 0,1 кВт, асинхронных двухфазных, однофазных и двигателей с повышенным скольжением стандартом не устанавливается.
6. Номинальные частоты вращения универсальных коллекторных двигателей должны быть следующие: 2700; 5000; 6000; 8000; 12 000; 14 000 об/мин.
7. Допускаемые отклонения от номинальной частоты вращения могут составлять 0,001-5% номинальной частоты вращения и регламентируются ГОСТ 10683-63 для конкретных видов электрических машин и в зависимости от частоты тока.
8. Номинальные частоты вращения электрических машин специального исполнения (электродвигателей для привода гребных винтов; возбудителей; шаговых; импульсных; тяговых и др.; электрогенераторов автотракторных; для взрывных работ и др.) должны соответствовать стандартам или техническим условиям на эти машины и могут отличаться от указанных в данном параграфе.

Все страницы раздела на websor

2.2. Расчет синхронной частоты вращения

При питании обмотки статора трехфазным током создается вращающееся магнитное поле, частота вращения которого

(об/мин), (2.1)

где f₁ – частота питающего напряжения, p — число пар полюсов. Поскольку номинальная частота вращения ротора асинхронных двигателей близка к синхронной частоте, т.е. частоте вращения магнитного поля, то ее значение выбирается ряда синхронных частот вращения (3000; 1500; 1000; 750… об/мин) наиболее близких номинальной частоте.

Если n₂ = 2979 об/мин, то синхронная частота вращения n₁ = 3000 об/мин.

2.3. Расчет номинального скольжения

Скольжение вычисляется по следующей формуле:

. (2.2.)

4. Расчет номинального и критического момента двигателя

Номинальный момент двигателя рассчитывается по формуле

. (2.3)

Тогда критический момент будет равен

(2.4.)

4. Расчет критического скольжения

Критическое скольжение найдем из уравнения Клосса после подстановки в него номинального скольжения и момента

. (2.5)

Выражая критическое скольжение через кратность номинального момента λ, получим уравнение для вычисления критического скольжения

.

(2.6)

4. Расчет параметров Г – образной схемы замещения

асинхронного двигателя

Расчет параметров схемы замещения (рисунок 2.1)будем проводить в предположении равенства активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора

(2.7.)

Рисунок 2.1 Г – образная схема замещения асинхронного двигателя.

Из уравнения для критического скольжения

(2.8)

найдем для двигательного режима, что

(2.9)

Знак «+» относится к двигательному режиму, знак «-» к генераторному.

Подставим полученное выражение в уравнение для критического момента

, (2.10)

тогда

. (2.11)

Откуда для двигательного режима

(2. 12)

Подставляя полученные значения R₁ и R^’ ₂ в (2.9) найдем индуктивное сопротивление короткого замыкания

x_k

. (2.13)

Учитывая (2.7) найдем индуктивные сопротивления статора и ротора

(2.14)

Векторная диаграмма асинхронного двигателя строится аналогично векторной диаграмме трансформатора.

2.7.1 Расчет полного сопротивления двигателя.

,

где — полные сопротивления статора и ротора.

2.7.2 Расчет тока статора и ротора

.

2.7.3 Расчет э.д.с. двигателя Е₁, Е^’ ₂

.

2.7.4 Расчет падения напряжения на активном сопротивлении статора обмотки

.

2.7.5 Расчет падения напряжения на реактивном сопротивлении статора

.

2.7.6 Расчет падения напряжения на активном сопротивлении ротора

.

7. Расчет падения напряжения на реактивном сопротивлении ротора

.

Результаты вычислений заносятся в таблицу 2.2

Таблица 2.2

Напряжения и токи
U1	E1	UR1		UX1		UR2		UX2	I1
В	В	В		В		В		В	В
Сопротивления
R1	R’ 2		X1		X’ 2		Z
Ом	Ом		Ом		Ом		Ом

По данным таблицы 9 и комплексным уравнениям асинхронного двигателя строим его векторную диаграмму показанную на рисунке 8.

(2.22)

По данным таблицы 2.2. и комплексным уравнениям асинхронного двигателя строим его векторную диаграмму показанную на рисунке 2.2

Рисунок 2.2. Векторная диаграмма асинхронного двигателя.

Что такое синхронная скорость? Взаимосвязь между скоростью и частотой

Синхронная скорость

Когда на обмотку статора асинхронного двигателя подаются три фазы, разнесенные по электрическому току на 120 градусов, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается в пространстве и времени. Скорость вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью двигателя. Синхронная скорость обозначается как Ns. Синхронная скорость может быть выражена следующим математическим выражением.

Синхронная скорость Формула

 

Синхронная скорость двигателя зависит от;

1. Частота источника питания
2. Количество полюсов двигателя

Синхронная скорость двигателя остается постоянной, если количество полюсов и частота остаются постоянными. Синхронную скорость двигателя можно изменить, изменив число полюсов или частоту. Машина, которая работает с синхронной скоростью, называется синхронной машиной.

 

Синхронная скорость двигателя с разным числом полюсов приведена ниже.

 

90 035

1500

Количество полюсов	Частота    (50 Гц)	Частота (60 Гц)
2	3000	3600
4	1800
6	1000	1200
8	750 90 008	900
10	600	9 0007 720
12	500	600
16	375	450 90 044
20	300	360

Связь между скоростью и частотой

Частота ЭДС, генерируемой в статоре, зависит от частоты вращения полюсов. За один полный цикл генерируемого напряжения пара полюсов поля проходит по катушке.

Пусть скорость вращающегося магнитного поля равна N оборотов в минуту (об/мин).

n = N/60 оборотов в секунду
оборотов/оборотов в секунду = f

За один полный цикл одна пара полюсов проходит через катушку. Следовательно, частота прохождения одной пары полюсов составляет N/60. За один полный цикл по катушке проходит P/2 полюса.

Количество полюсов в полном цикле

Частота полюсов, проходящих в одном цикле

Следовательно, для P -полями частота;

Related Posts

• Скорость скольжения в асинхронном двигателе мотор?

Похожие посты:

Пожалуйста, следите за нами и лайкайте:

Что такое синхронная скорость и асинхронная скорость в асинхронном двигателе?

Что такое синхронная скорость?

Виртуальная скорость вращения, при которой вращающееся магнитное поле создается в обмотке статора трехфазного асинхронного двигателя, называется синхронной скоростью. Обмотка статора трехфазного асинхронного двигателя имеет три катушки, и они расположены и расположены таким образом, что при подаче на эту катушку трехфазного источника питания создается вращающееся магнитное поле, которое в дальнейшем отвечает за вращение. ротора асинхронного двигателя. Синхронная скорость асинхронного двигателя обозначается Ns.

Формула синхронной скорости:

Здесь Ns — синхронная скорость

                             полюсов в катушке статора

Итак, вы можете понять синхронный Скорость асинхронного двигателя зависит от частоты источника питания, подаваемого на катушку, и количества полюсов. Если частота источника питания увеличивается, синхронная скорость также увеличивается, а если частота уменьшается, синхронная скорость также уменьшается, поэтому синхронная скорость прямо пропорциональна частоте.

С другой стороны, синхронная скорость обратно пропорциональна количеству полюсов в обмотке статора. Таким образом, если количество полюсов увеличивается, синхронная скорость двигателя будет уменьшаться, а если количество полюсов уменьшается, то синхронная скорость двигателя увеличивается.

Вращение двигателя полностью зависит от синхронной скорости, а синхронная скорость зависит от числа полюсов и частоты. Практически невозможно увеличить или уменьшить число полюсов при работающем двигателе. Синхронная скорость также не зависит от напряжения, тока и любой другой электрической величины. Таким образом, существует только один способ управления скоростью асинхронного двигателя – регулирование частоты. Переменная частота может изменять скорость асинхронного двигателя. VFD или частотно-регулируемые приводы в настоящее время в основном используются для управления скоростью асинхронных двигателей. Они регулируют скорость двигателя, изменяя частоту питания.

Что такое асинхронная скорость?

Скорость, с которой вращается ротор асинхронного двигателя, называется асинхронной скоростью. Ротор асинхронного двигателя никогда не вращается с той же скоростью, что и статор, вращающий магнитное поле. Скорость ротора всегда меньше синхронной скорости. Скорость ротора зависит от скольжения.