Электрические приборы и измерения

При номинальном режиме работы трехфазного асинхронного электродвигателя АПД-136/2 с короткозамкнутым ротором, обмотки которого соединены «звездой», определить номинальные значения: полезной мощности на валу Р2ном и КПД ηном, построить рабочие характеристики двигателя. Подводимая к двигателю мощность Р1ном = 10,29 кВт, номинальный линейный ток I1ном = 19,8 А, номинальное линейное напряжение U1ном = 380 В, частота вращения ω2ном= 298,3 с-1 (n2ном = 2850 об/мин), механические потери мощности Рмех = 340 Вт, суммарные магнитные потери мощности Рмаг = 589,5 Вт, активное сопротивление фазы обмотки статора R1 = 0,734 Ом, частота питающего напряжения f1= 50 Гц.

Преобразование электрической энергии в механическую в двигателе связано с потерями энергии, поэтому полезная мощность на выходе двигателя Р2 всегда меньше потребляемой мощности P1 на величину потерь:

Р2ном = Р1ном - ∑пот

Часть подводимой к двигателю мощности Р1ном затрачивается в статоре на магнитные Рм и электрические потери Рэ1. Оставшаяся электромагнитная мощность Рэм передается на ротор, где расходуется на электрические потери Рэ2 и преобразуется в полную механическую мощность. Часть этой мощности идет на покрытие механических мех и добавочных потерь - доб, а оставшаяся мощность Р2ном – полезная мощность двигателя:

Р2ном = Р1ном – Рм – Рэ1 – Рэ2 - мех - доб (1)

Электрические потер РЭ1 и РЭ2 вызваны нагревом обмоток статора и ротора проходящими по ним токами . Механические потери Рмех — это

потери на трение в подшипниках и на вентиляцию. Величина этих потерь пропорциональна квадрату частоты вращения ротора.

Добавочные потери доб включают в себя все виды трудноучитываемых потерь, вызванных пульсацией магнитной индукции в зубцах и другими причинами. В соответствии с ГОСТом добавочные потери асинхронных двигателей принимают равными 0,5% от подводимой к двигателю мощности Р1ном.

Исходя из величины 2ном = 2850 обмин , и формулы синхронной скорости 1ном = 60∗1 можно сделать вывод, что = 1, и двигатель имеет одну пару полюсов. 1ном = 60∗1 = 60∗501 = 3000 обмин.

Определяем номинальное скольжение:

ном = 1ном−2ном1ном = 3000−28503000 = 0, 05 = 5 %.

Магнитные потери Pм в асинхронном двигателе вызваны потерями на гистерезис и потерями на вихревые токи, происходящими в сердечнике ротора и статора при его перемагничивании. Величина магнитных потерь пропорциональна частоте перемагничивания, поэтому в статоре эти потери значительны, так как частота перемагничивания сердечника статора равна f=50 Гц, а в роторе – незначительны, так как 2ном = 1ном* ном =

= 50*0,05 = 2, 5 Гц.