Асинхронные электродвигатели (страница 2)

1. Определить угловую скорость вращении ротора асинхронного электродвигателя, если обмотка статора четырехполюсная, частота напряжения сети, к которой присоединен электродвигатель, 50 Гц и скольжение ротора равно 3,5%.

Решение:
Частота токов, проходящих в обмотках статора, равна частоте напряжения сети:

Кроме того, известно, что обмотка статора четырехполюсная, т. е. число пар полюсов р = 2.
Скорость вращения магнитного потока, вызываемого трехфазной системой токов, проходящих в обмотках статора, зависит от частоты этих токов

и числа пар полюсов обмотки р, так как , откуда число оборотов в минуту вращающегося синхронно магнитного потока

Угловая скорость вращения

Вращение ротора асинхронного электродвигателя возможно лишь при наличии отставания ротора от вращающегося магнитного потока. Величина, характеризующая это отставание, называется скольжением:

где

— скорость вращения магнитного потока;
— скорость вращения ротора.
Подставив числовые значения, получим

откуда

Угловая скорость вращения ротора

2. На щитке асинхронного электродвигателя значится: 730 об/мин, 50 Гц.
Определить скольжение ротора, вращающегося с указанной скоростью, и число пар полюсов обмотки статора. Каким было скольжение ротора в первые мгновения пуска?

Решение:
В табл. 13 синхронных скоростей вращения при частоте 50 Гц ближайшей скоростью вращения (по отношению к скорости

) является скорость .
Следовательно, скольжение ротора

Число пар полюсов обмотки статора

Число полюсов

В момент пуска ротор неподвижен

. Поэтому скольжение при пуске

Такое значение имеет скольжение ротора в момент пуска любого асинхронного электродвигателя.

Таблица 13

р пар полюсов	1	2	3	4	5
n, об/мин	3000	1500	1000	750	600

3. В разрыв провода линии, соединяющей контактные кольца ротора асинхронного электродвигателя с трехфазным реостатом, введен магнитоэлектрический амперметр, шкала которого имеет нулевое значение посередине (рис. 80). Разомкнув рубильник, шунтировавший амперметр во время разбега ротора, не поднимая щеток, наблюдали за отклонениями амперметра: оказалось, что за полминуты указательная стрелка прибора совершила 60 полных колебаний.
Определить скорость вращения ротора в течение указанного промежутка времени, если обмотка статора шестиполюсная и частота напряжения сети 50 Гц.

Решение:
Полное колебание указательной стрелки соответствует полному периоду тока в обмотке ротора. Если 60 полных колебаний (периодов) произошло за полминуты, то число полных колебаний (периодов) в секунду равно двум. Следовательно,

Магнитный поток в асинхронном электродвигателе вращается относительно ротора со скоростью, равной разности скоростей:

причем частота тока в роторе

Подставив числовые значения, получим

При шестиполюсной обмотке статора и частоте токов в цепи статора

скорость вращения магнитного потока

Подставим в выражение для

величины

откуда скорость вращения ротора

Скольжение ротора

4. Когда трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором присоединили к сети с линейным напряжением 220 В, напряжение между контактными кольцами при разомкнутой обмотке ротора составило 90 В.
Определить коэффициент трансформации, рассматривая этот электродвигатель как трансформатор в режиме холостого хода, если обмотки статора и ротора соединены звездой.

Решение:
Фазное напряжение на обмотке статора при схеме соединения звездой в

раз меньше линейного напряжения. Следовательно,

Фазное напряжение на обмотке ротора

Коэффициент трансформации фазных напряжений

5. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется отношением вращающих моментов соответственно при пуске и при номинальном режиме

.
Можно ли осуществить пуск двигателя в случае полной его нагрузки на валу и понижения напряжения в сети на 5 и 10%? К сети присоединен статор.

Решение:
Вращающий момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату напряжения в сети:

Следовательно, если напряжение в сети понизится на 5% и составит

, то вращающий момент

Отношение

Так как пусковой момент при номинальном напряжении , то при понижении напряжения в сети на 5% пусковой момент

Таким образом, пуск при этих условиях позволит электродвигателю развить вращающий момент больше номинального.
Если напряжение в сети понизится на 10% и составит

, то вращающий момент

Пусковой момент при указанном понижении напряжения

Обозначим через

долю, которую составляет пусковой вращающий момент от вращающего момента при номинальном напряжении. Тогда для возможности пуска электродвигателя при номинальной нагрузке должно быть выполнено равенство

Поэтому при пуске электродвигателя напряжение сети может составлять от номинального напряжения долю

Таким образом, при заданной кратности пускового момента от номинального

понижение напряжения в сети может происходить на и пуск может быть осуществлен при номинальной нагрузке на валу электродвигателя.

6. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа А51-4 имеет следующие номинальные данные:

; кратность вращающих моментов .

Определить вращающие моменты: номинальный

, максимальный и пусковой .

Решение:
Номинальный вращающий момент можно определить из основного соотношения

Вращающий момент

измерен в и мощность Р — в Вт. При этом

Если подставить сюда в качестве Р мощность, измеренную в киловаттах, то число будет в 1000 раз меньше.
Таким образом, при тех же единицах измерения вращающего момента получим

Подставим величины номинального режима:

Используя известные кратности моментов, максимальный вращающий момент

пусковой вращающий момент

7. Асинхронный электродвигатель развивает номинальную мощность

при номинальной скорости вращения ротора , имея перегрузочную способность 2,1.
Выразить зависимость между вращающим, моментом и скольжением ротора S электродвигателя.

Решение:
Номинальный вращающий момент

Перегрузочная способность l = 2,1 представляет собой отношение максимального вращающего момента

к номинальному вращающему моменту . Следовательно,

Номинальному вращающему моменту соответствует и номинальное скольжение

где в качестве

подставлена ближайшая большая (по отношению к ) синхронная скорость вращения магнитного потока статора.
Зависимость между вращающим моментом и скольжением ротора s в асинхронном двигателе выражается формулой

где

означает критическое скольжение, а и s соответствуют одному и тому же режиму работы. Если в левую часть подставить , то в качестве s следует подставить . Тогда можно определить критическое скольжение , при котором имеет место момент . В этом случае получается квадратное уравнение, из которого берут большее значение корня.
Так как

Разделив на 0,238 левую и правую части равенства и сосредоточив все члены в одной стороне, получим

Корни полученного квадратного уравнения

Далее берется только больший из корней (при положительном знаке перед корнем):

Подставив в формулу, выражающую зависимость между вращающим моментом

и скольжением ротора s, численные значения , получим требуемую зависимость

Синхронная скорость — вращение — двигатель

Cтраница 1

Синхронная скорость вращения двигателя обратно пропорциональна его числу пар полюсов [ см. формулу (9.1) ], что позволяет осуществлять ступенчатое регулирование скорости вращения путем изменения количества полюсов обмотки статора.  [1]

Синхронная скорость вращения двигателя 1500 об / мин.  [2]

Синхронная скорость вращения двигателя прямо пропорциональна частоте источника питания [ см. формулу (9.1) ], что позволяет осуществлять плавное и экономичное регулирование скорости вращения асинхронных двигателей с получением достаточно жестких механических характеристик, обладающих высокой перегрузочной способностью. Частотное регулирование наиболее эффективно для группового электропривода ( транспортные рольганги, конвейерные установки и пр. При этом скорость вращения двигателей может регулироваться как за счет увеличения, так и уменьшения частоты источника питания относительно номинальной частоты / ном 50 гц.  [3]

При достижении синхронной скорости вращения двигателя компрессора, отсутствии объективных показателей о перегрузке компрессора и помпажном режиме, проверяемых по контрольно-измерительным приборам, и отсутствии посторонних звуков машина переводится с пускового контура на — рабочий.  [4]

Схема переключения обмотки статора с последовательного соединения на параллельное.| Схемы переключения полюсов обмотки статора двухскоростного асинхронного двигателя.  [5]

Вследствие этого число пар полюсов уменьшается, а синхронная скорость вращения двигателя увеличивается в два раза.  [6]

Механическая характеристика асинхронного двигателя.| Механические характеристики двигателя с различным приведенным активным сопротивлением ротора.  [7]

На рис. 2.9 представлена механическая характеристика асинхронного двигателя, где S-nsn / nc — скольжение двигателя; / гс60 ftp — синхронная скорость вращения двигателя; р — число пар полюсов об-ыотки статора; Sm — критическое или опрокидывающее скольжение.  [8]

Кривые индукции в воздушном зазоре и средней линейной нагрузки статора однофазных асинхронных двигателей с расщепленными полюсами в зависимости от отношения полезной мощности к синхронной скорости вращения.  [9]

Индукция В6 и средняя линейная нагрузка AS однофазных асинхронных двигателей малой мощности с экранированными полюсами выбираются по кривым рис. 22.2 в зависимости от отношения полезной мощности к

синхронной скорости вращения двигателя.  [10]

Индукция В (, и средняя линейная нагрузка AS маломощных однофазных асинхронных двигателей с экранированными полюсами выбираются по кривым рис. 24.2 в зависимости от отношения полезной мощности к синхронной скорости вращения двигателя.  [11]

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором вращается со скоростью гаг 480 об / мин. Определить число пар полюсов р и скольжение s, если синхронная скорость вращения двигателя nl 500 об / мин.  [12]

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором вращается со скоростью п2480 об / мин. Определить число пар полюсов р и скольжение s, если

синхронная скорость вращения двигателя п 500 об / мин.  [13]

Если обмотку статора машины подключить к источнику переменного тока и одновременно магнитные полюса ротора возбудить постоянным током, то ротор начнет вращаться, и машина будет работать, как электрический двигатель. Частота, заданная источником, и число полюсов ротора определят синхронную скорость вращения двигателя.  [14]

На щитке короткозамкнутого трехфазного асинхронного двигателя имеются следующие данные: 2 2 кет, 1440 об / мин, 220 / 380 в, 8 3 / 4 8 а. Определить число пар полюсов р двигателя, скольжение s и пусковой ток / 1П для случаев соединения обмоток статора треугольником и звездой при включении в сеть с напряжением U — 220 в, если кратность пускового тока для соединения треугольником равна 5 5, а

синхронная скорость вращения двигателя nt — 1500 об / мин.  [15]

Страницы:      1    2

Что такое синхронная скорость? Зависимость между скоростью и частотой

Синхронная скорость

Когда три фазы, отстоящие друг от друга на 120 градусов, подаются на обмотку статора асинхронного двигателя, 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.

 

No. of Poles	Frequency    (50 Hz)	Frequency(60 Hz)
2	3000	3600
4	1500	1800
6	1000	1200
8	750	900 0008
10	600	720
12	500	600
16	375	450
20
20 9000	300	360

Отношения между скоростью и частотой

. На частоты, на которых поставлена ​​на emf, на частоте. 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
Оборот/оборот 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 полюсов.

Количество полюсов в полном цикле

Частота прохождения полюсов за один цикл

Следовательно, для P полюсов частота равна;

Похожие сообщения

• Скорость скольжения в асинхронном двигателе
• Каково значение скольжения в асинхронном двигателе?

Похожие сообщения:

Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:

Преобразователь частоты: обзор асинхронного двигателя

• Введение
• Выбор привода постоянного тока
• Выбор привода переменного тока
• Обзор IM
• IM для приводов

Асинхронные машины имеют обмотку статора, подключенную к сети переменного тока, и обмотку ротора.

В зависимости от конструкции машины обмотка ротора может быть либо короткозамкнутой, либо короткозамкнутой. образуют каркасную обмотку или наматываются аналогично обмотке статора и соединяются с контактными кольцами. Машины с клетевым ротором не имеют электрического соединения с ротором. Машины с фазным ротором могут иметь ротор с короткозамкнутым или подключенным к внешней цепи. Мы будем рассматривать только трехфазный индукционные машины в этом курсе, но теория машин и теория управления применимы к машины с другим числом фаз. (В настоящее время проводятся исследования по получению 5, 9или 15 фаз асинхронные машины для использования с приводами с регулируемой скоростью).

Подробное описание принципов работу асинхронных машин можно найти в EE 332 Теория электрических машин.

Обмотка статора машины переменного тока создает вращающуюся МДС, которая вращается со скоростью синхронная скорость:

, где ω _с — синхронная скорость в радианах в секунду и n _s – синхронная скорость в оборотах в минуту (об/мин), p число полюсов в машине. Если воздушный зазор между ротором и статором имеет одинаковую длину по окружности машины результирующая волна плотности потока будет иметь ту же форму, что и волна МДС.

Когда волна индукции статора проходит мимо проводников ротора, индуцируются напряжения и токи в цепи ротора. Токи ротора создают вторую волну плотности потока, которая взаимодействует со статором. плотность потока для создания силы и крутящего момента.

Если ротор разгоняется до точки, при которой он вращается с той же скоростью, что и магнитная индукция статора, больше не будет изменения потока, наблюдаемого в проводниках ротора, что приведет к нулевым индуцированным напряжениям и токам и следовательно, нулевой крутящий момент. Для создания крутящего момента ротор должен вращаться со скоростью, отличной от синхронной скорости. Если внешняя механическая система приводит в движение ротор со скоростью выше синхронной, асинхронная машина действует как генератор. Если ротор вращается ниже синхронной скорости, асинхронная машина является двигателем.

Зависимость между скоростью вращения ротора и синхронная скорость определяется с помощью терминов скольжение и скорость скольжения.

Скольжение определяется как

, где в приведенных выше уравнениях ω _m , n _m являются механическими. скорость вращения ротора в радианах в секунду и об/мин соответственно, ω _e — электропитание частота в радианах в секунду и ω _r скорость ротора в электрических радианах в секунду и определяется как

Модель эквивалентной схемы

Если асинхронная машина подключена к источнику фиксированной частоты, стандартная модель эквивалентной схемы по фазам cam можно использовать для анализа производительности. Модель схемы, показанная ниже, основана на модели эквивалентной схемы для трансформатора, с переменным сопротивлением за счет скольжения.

На приведенной выше диаграмме R ₁ , X ₁ используются для обозначения сопротивления статора. и реактивное сопротивление соответственно. R ₂ , X ₂ используются для обозначения сопротивления ротора. и реактивное сопротивление соответственно, а X

m используется для обозначения намагничивающего реактивного сопротивления.

Анализируя схему замещения, можно найти мощность воздушного зазора и преобразователь мощности в механическая система:

Вычитание потерь ротора из мощности воздушного зазора:

Чтобы найти электромагнитный крутящий момент, развиваемый машиной (до учета механических потерь)

Кривая крутящий момент — скорость

Анализ эквивалентной схемы и расчет крутящего момента, знакомая кривая крутящего момента для индукции машины получается:

При работе асинхронной машины с приводом цель состоит в том, чтобы получить требуемый крутящий момент при заданном скорость. Обычно это включает в себя работу в узком диапазоне по обе стороны от синхронной скорости (двигатель или генератор) и изменение частоты для изменения синхронной скорости вверх и вниз по желанию.