Схема замещения, Расчет рабочих характеристик, Проверка возможности работы двигателя под нагрузкой - Проектирование электромеханической системы, используемой для привода управления ориентацией панелями солнечных батарей

схема замещения фазы асинхронного двигателя

Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя

Полное сопротивление разветвления: ZR'(S) = RR'(S) + j*XR'(S).

Полное сопротивление обмотки статора: ZS = RS + j*XS = 4,188+j*0,094 (Ом)

Полное сопротивление фазы: Z1(S) = ZS + ZR'(S).

Расчет рабочих характеристик

Выражения для рабочих характеристик будут записаны как функции скольжения и графически построены с помощью программного комплекса Mathcad.

Фазный ток статора: IA(S)=Uн/Z1(S)

Сопротивление ротора: ZRa(S) = RR/s + j*XR.

Ток ротора:

E(S) =IA(S)-ZR'(S)

Добавочный ток, учитывающий потери в стали статора:

IAc(S)=PCs/(M-E(S)).

Потери в меди статора: PMs(S)=M-(IA(S)+IAc(S))2-RS.

Активная мощность: P1(S)=Re(3-UН-IA(S)).

Электромагнитная мощность: PEm(S)=P1(S)-PCs-PMs(S).

Потери в обмотке ротора: PMr(S)=PEm(S)-S.

Мощность на валу двигателя:

P2(S)=PEm(S)-PMr(S)-PCr(S)-PМех-PДоб.

КПД:

H(S)=P2(S)/P1(S).

Коэффициент мощности: cosf(S)=P1(S)/|3-UН-IA(S)|.

Синхронная частота вращения: W0=2-p-f/p=471,239 @04/A.

Проверка возможности работы двигателя под нагрузкой

Для проверки правильности расчета двигателя необходимо сравнить полученные момент и скорость вращения с требуемыми по техническому заданию. Требуемая скорость вращения выходного вала W2KE = (8,7±0,87)-10_2 рад/с; момент на выходном валу блока: MВых = 11,7..90 Н-м.

Передаточное число редуктора: I = W0*(1-SН)/W2KE = 454,74/0,087 = 5227.

Момент на валу двигателя: M = MВых/I = (2,3..17,2)-10-3 Н-м.

Полученные значения обозначены пунктиром на рис.

Максимальное отклонение выходной скорости вращения от заданной:

DWMax = (470,8-454,74)/I = 3,1-10-3 (рад/с),

То есть лежит в пределах заданного диапазона.

В данной главе был произведен расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Результатом расчета двигателя стало построение следующих характеристик: P2(s), cosj(P2), h(P2), I1(P2), M(P2), W(P2), W(M) (см. Приложение 3). Проанализировав данные характеристики можно сделать вывод, что спроектированный двигатель удовлетворяет всем требованиям, как по энергетическим показателям, так и по пусковым характеристикам. Для применения в рассматриваемой системе электропривода рекомендуется трехступенчатый планетарный редуктор, который позволяет реализовать передаточное отношение одного звена IЗв=15..20 при минимальных габаритах и массе.

Необходимо отметить, что при проектировании были учтены конструктивные особенности, обусловленные спецификой применения данного электропривода.

Похожие статьи




Схема замещения, Расчет рабочих характеристик, Проверка возможности работы двигателя под нагрузкой - Проектирование электромеханической системы, используемой для привода управления ориентацией панелями солнечных батарей

Предыдущая | Следующая