Изграждане на механичните характеристики на асинхронен двигател и неговата апробация - съвременни проблеми

Изграждането на механичните характеристики на асинхронни двигатели и неговото одобрение

1 FSEIHPE "Камчатка държавен технически университет"

При конструиране на модели за автоматизирано електрозадвижване е необходимо да се вземат под внимание сложността на електромеханични процеси, протичащи в двигателя по време на неговото действие. Получените с математически изчисления резултатите трябва да се проверяват емпирично. Така, че е необходимо да се определят характеристиките на електрически двигатели по време на полеви експеримент. Информацията, получена в хода на такъв експеримент, позволява тестване на математически модел. Статията описва метод за конструиране на механичните характеристики на асинхронен двигател с ротор кафезна, извършена експериментиране изчислява механични характеристики на пример на система, състояща се от индукционен двигател, валът на което като товар, свързан към постояннотоков двигател с отделни възбуждане оценява грешка изчисление заключение относно възможността за използване тези резултати за бъдещи изследвания. В експеримент с лабораторията на щанд SEC-13.00.000.

DC мотор

насищането на магнитната система.

4. Технически каталог, второ издание, преработено и допълнено / Владимир Електромоторно растенията. - 74.

Асинхронен двигател (BP) - един електрически мотор, който е намерил много широка употреба в различни отрасли на промишлеността и селското стопанство. АД с накъсо ротор има функции, които определят неговото широко: лесен за производство, което означава по-ниска първоначална цена и висока надеждност; С висока производителност с ниски разходи за поддръжка на разходите доведе в крайна сметка до по-ниски общи оперативни разходи; способността да се работи директно от електрическата мрежа AC.

Режими на работа на индукционния мотор

Кейдж двигатели - асинхронни машини, скоростта на които зависи от честотата на захранващото напрежение, броят на двойките полюси и натоварването на вала. Като цяло, като същевременно се поддържа постоянно напрежение и честота, ако промяната на температурата се игнорира, в момента на вала, ще зависи от фиша.

Въртящия момент на кръвното налягане може да се определи от формула Kloss:

където - критичен момент - критична бележка.

В допълнение към режим на двигателя асинхронен двигател има още три спирачни режими: а) рекуперативно спиране за връщане на енергия към мрежата; б) инхибиране на опозиция; в) динамично спиране.

Ако положително приплъзване накъсо машина ще работи като мотор, с отрицателен пързалка - като генератор. От това следва, че токът на котвата на двигателя с ротор, ще зависи от фиша. На излизане на машината към синхронен скоростта на течението е минимално.

Регенеративна спирачна сила BP да се върне в мрежата се появява, когато честотата на въртене на ротора, превишаваща синхронно. В този режим, електромоторът дава активна мощност мрежа и от мрежата на мотор реактивната мощност потоци, необходима за създаване на електромагнитно поле.

Механичните характеристики за режим генератор е режим удължаване на моторните характеристики на втория квадрант на координатните оси.

Инхибиране на обратен ток съответства на посоката на въртене на магнитното поле на статора, противоположна на въртенето на ротора. В този режим на приплъзване е по-голямо от единица, като скоростта на ротора по отношение на честотата на въртене поле на статора - отрицателна. Токът в ротора, и следователно в статора достига високи стойности. За да се ограничи този ток в ротор верига прилага частичното съпротивление.

спирачна режим опозиция се случва, когато се промени посоката на въртене на магнитното поле на статора, а ротора на електромотора и свързани с него механизми продължават по инерция. Този режим е възможно също така в случая, където не се променя областта на статора посоката на въртене и под действието на външния ротор въртящ момент обръща посоката на въртене.

В тази статия, ние считаме, изграждането на механичните характеристики на асинхронен двигател в режим на двигателя.

Изграждане на механични характеристики с помощта на модел

Паспорт данни АД ДМТ 011-6u1 е: Uf = 220 - класиран фазово напрежение, V; р = 3 - броя на двойките полюси на намотките; п = 880 - номинална скорост на въртене, об / мин; Рп = 1400 - номинална мощност, W; Ir = 5.3 - номинален ток ротор, А; η = 0,615 - ефективност номинална,%; cosφ = 0,65 - COS (ф) номинални; J = 0.021 - инерционен момент, кг · т2; Ki = 5.25 - множество пусковия ток; KP = 2.36 - множество изходен въртящ момент; Km = 2,68 - множество критични точки.

За да се проучи условията на работа, използвани за работа и механични характеристики, които се определят експериментално или изчисляват въз основа на еквивалентната схема (ДП) асинхронни двигатели. За да кандидатствате NW (Фигура 1), трябва да знаете нейните параметри:

• R1. R2 ', RM - активното съпротивление на фазите на статора и ротора намагнитване клон;
• X1. Х2 ', XM - разсейване индуктивно съпротивление на ротора и статора фаза клон намагнитването на.

Тези параметри са необходими за определяне на пусковия ток при избора на магнитни стартери и контактори, когато защитата срещу претоварване и за коригиране на системата за електронен контрол за моделиране на преходните процеси. В допълнение, те са длъжни да се изчисли АД стартиране режим, определяне на асинхронен генератор характеристики и дизайна на асинхронни машини, за да се сравни началните проектните параметри и [3].

Фиг. 1. еквивалентна верига на асинхронен двигател

Ние използваме метода за изчисляване на параметрите на еквивалентната схема на [3], за да се определи устойчивостта и реактивно съпротивление на фазата на статора и ротора. Стойностите на ефикасността и фактора на мощността при частично натоварване, което е необходимо за изчисляване са дадени в техническа каталог [4, с.10]: PF = 0.5 - частично натоварване, но%; PPF = Pn · PF - мощност при частично натоварване, W; η _pf = 0.56 - ефективност при частично натоварване,%; cosφ_pf = 0.4 - COS (φ) при частичен товар.

Стойностите на съпротивления в еквивалентната схема: Х1 = 4.58 - статор реактивно съпротивление, в ома; Х2 '= 6,33 - ротор съпротивление в омове; R1 = 3.32 - активното съпротивление на статора, в омове; R2 '= 6,77 - активно съпротивление ротор в ома.

Построява механичната характеристика на асинхронен двигател Kloss чрез формула (1).

Glide се определя от експресията на формата:

където - скоростта на ротора BP рад / сек,

синхронна скорост на въртене:

критичната скорост на ротора:

Точка критичен момент се определя от израза

Изходният въртящ момент с формула Kloss когато S = 1:

Според оценки конструиране на механична характеристика на AD (фиг. 4). За да го тестват на практика един експеримент.

Изграждане на Експериментални механични характеристики

В експеримент с лабораторията на щанд SEC-13.00.000 "Power". Има една система, състояща се от кръвното налягане, чийто вал е свързан като натоварване на DC мотор (DPT) независимо възбуждане. Необходимо е да се изгради механична характеристика на асинхронен двигател с помощта на паспортните данни на асинхронни и синхронни машини или сензорния екран. Ние сме в състояние да промени сферата на напрежение намотка DPT мярка течения закотвят синхронни и асинхронни честота на въртене на вала на двигателя. BP се свърже към източник на захранване и тя ще се зареди чрез промяна на възбуждане намотка ток DPT. Експерименти пригответе таблица стойности на сензорния екран:

Таблица 1Pokazaniya преобразуватели на зареждане на асинхронен двигател

Ic където - областта на двигателя намотка ток DC, I I - котвата на двигателя постоянен ток, ω - индукция скорост мотор, I 2 - роторния ток на асинхронния двигател.

Паспорта данни синхронен тип машина 2Т H90L UHL4: PH = 0.55 - номинална мощност, кВт; Unom = 220 - номинално напрежение, V; Uv.nom = 220 - Номинална поле напрежение, V; Iya.nom = 3.32 - класиран котвения ток, А; Iv.nom = 400 - класиран възбуждане ток, mA; RYA = 16.4 - устойчивост арматура, в омове; пН = 1500 - номинална скорост на въртене, об / мин; Jdv = 0,005 - инерционен момент, кг · т2; 2р = 4 - брой на полюсните двойки; 2а = 2 - броят на успоредни клонове на котвата намотка; N = 120 - брой активни проводници на котвата намотка.

DPT ротор ток протича през един четка, тя преминава през намотките на роторната намотка и излиза през другата четка. Точката на контакт на намотката на статора на роторната намотка - през плочата колектор или сегменти, което притиска четката по време (обикновено четка е по-широк от един сегмент). Тъй като всеки отделен спирална намотка на ротор сегмент е свързана с колектора, токът действително преминава през всички намотки и през плочата колектор по пътя си през ротора.

Фиг. 2. токове, които текат в ротора на моторно DC с два полюса

Фигура 2 показва, че всички проводници, които се намират в поле N, имат положителен заряд, докато всички проводници под S полюс носи отрицателен заряд. Следователно, всички проводници под N поле получават надолу сила (която е пропорционална на плътност В радиалния поток и роторния ток), докато всички проводници под S полюс получават нагоре сила равна. В резултат на ротора създава въртящ момент, чиято величина е пропорционална на продукта на магнитната индукция и ток. На практика, магнитната индукция не е напълно хомогенен по полюс, така че силата на някои от проводниците на ротора ще бъде повече от другите. Пълен въртящ момент разработен върху вала ще бъде равен на:

където F - общо магнитен поток, KT е константата на скоростта за даден двигател [5].

В съответствие с формула (8) регулиране (ограничение) въртящ момент може да се постигне чрез промяна на ток I и магнитен поток F. На практика, контрол на въртящия момент е най-често се извършват от текущия контрол. ток на двигателя контрол извършва нейната система за контрол (или оператор) чрез промяна на волтажа, подаван към двигателя чрез токоизправителя или включване на допълнителни съпротивления в своята верига [2].

Изчислява конструктивен двигател постоянно в уравнение (8):

Установяване на връзка между потокът на двигателя и намотка ток на възбуждане. Както е известно от теорията на електрически машини, поради насищане ефект на магнитната система, нелинейни връзката, и има формата, показан на фигура 3. За по-добро използване на желязо устройството е проектирано така, че в номинален работен режим точка е в извивката на кривата на намагнитване. Приема се, че количеството на магнитния поток пропорционално на възбудителния ток [1].

Ic при което - възбуждане течението.

F - действителната стойност на потока; F PR -. Стойността на потока, необходимо за изчисления

Фиг. 3. Съотношението на магнитния поток стойности и получената реално

Тъй BP и DPT в този експеримент общ вал, може да се изчисли на въртящ момент от DPT и въз основа на получените стойности и показанията на сензора скорост конструиране експериментален механична характеристика на AD (Фигура 4).

Фигура 4. Механичните характеристики на асинхронен двигател: Проектиране и експериментални

Полученият експериментален характеристика при ниски стойности на въртящия момент се намира под характеристика изчислено теоретично и по-горе - в областта на високите стойности. Това отклонение се дължи на разликата приет за изчисляване и действителните стойности на магнитния поток (фиг. 3). И двете графики пресичат в IDF. = Ic. Ном.

Представяме изменение на изчисленията чрез определяне на не-линейна връзка (Фигура 5.):

където - нелинейност коефициент.

Фиг. 5. магнитен поток отношенията с ток на възбуждане

Получените експериментални характеристики ще бъде, както е показано на фиг. 6.

Фигура 6. Механичните характеристики на асинхронен двигател: Проектиране и експериментални

Ние изчисляване на данните за грешки, получени експериментално за случая, в който магнитния поток е линейно зависим от възбудителния ток (10), и случай, в който този нелинейна връзка (11). В първия случай общата грешка на 3.81%, 1.62% в секунда.

Механична характеристика изработена от експерименталните данни, различен от характеристиките конструира при използване Kloss формула (1), поради приетата предположение LDF. = Ic отклонение от 3.81% в Ic = Iv.nom. = 0.4 (А) Тези характеристики са еднакви. При достигане на номиналната стойност Ic магнитно насищане настъпва DPT система, което води до по-нататъшно увеличаване на възбудителния ток малък ефект върху стойността на магнитния поток. Ето защо, за да се получи по-точни стойности на времето, необходимо за въвеждане на коефициента на насищане, което подобрява точността на изчисление на 2,3 пъти. Механични характеристики на даден модел, построен от адекватно отразяват реалната работа на двигателя, тя може да се приема като основа за по-нататъшни изследвания.

• Pyukke Георгий Александрович, Ph.D. Професор на отдела за управление на системи KamchatGTU, Петропавловск Камчатски.
• Потапов Вадим Vadimovich, Ph.D. Професор клон на Далекоизточен федерален университет, Петропавловск Камчатски.

Ние Ви донесе списания, издавани от издателство "Академията за естествени науки"

(High импакт фактор RISC, списания теми, обхващащи всички области на науката)