Расчет и выбор АЭП поточно-транспортной системы

Практическое задание №1 «Расчет и выбор АЭП поточно-транспортной системы» 1. Исходные данные для расчета: - тип производственной установки – поточно-транспортная система (ПТС); - подвид ПТС – ленточный односекционный реверсивный конвейер; - тип ЭП – трехфазный АД с короткозамкнутым ротором (АД с к.з.р); - номинальная мощность привода – 12 кВт; - синхронная частота вращения ЭП – 3000 мин-1. 1.1. Выбор электродвигателя из каталога (любого производителя), который соответствует исходным данным задания (трехфазный АД с короткозамкнутым ротором, номинальная мощность – 12 кВт, синхронная частота вращения ротора двигателя – 3000 мин-1) Серия и типоразмер АД – AUP160S2 Техническая характеристика АД: P=15 кВт; Номинальная частота вращения – 2930 об/мин; КПД – 89,4%; cos φ=0,89; Iп/Iн – 7,5; Mп/Mн – 2,2; Mmax/ Mн – 2,3; Iн=28,6 А, (U=380В) Масса – 108 кг. Определение и проверка табличных каталожных данных основных параметров ЭП расчётным способом, необходимых для расчёта и построения МХ ЭП. Проверка, расчёт величины номинального тока Iн. I_н=P_н/(√3×U_н×cos⁡〖φ_н×η_н 〗 )=15000/(√3×380×0,89⁡〖×0,894〗 )=28,7 А Расчёт величины пускового тока IП. I_п=k_i×I_н=7,5×28,6=215 А Определение и проверка табличных каталожных данных основных параметров ЭП расчётным способом, необходимых для расчёта и построения МХ ЭП. Проверка величины номинального момента Мн (двумя способами). M_н=9550×P_н/(n_1×(1-S_н ) )=9550×15/(3000×(1-0,023) )=48,9 Н м M_н=P_н/ω_н =P_н/((π×n_2)/30)=15000/((3,14×2930)/30)=48,9 Н м Определение величины номинального электрического скольжения SН. S_н=(n_1-n_2)/n_1 =(3000-2930)/3000=0,023 Определение величины критического (максимального) момента МКР и пускового момента МП. M_кр=m_кр×M_н=2,3×48,9=112,5 Н м M_п=m_п×M_н=2,2×48,9=107,6 Н м Определение величины критического электрического скольжения SКР. S_кр=S_н×(m_кр+√(〖m_кр〗^2-1))=0,023×(2,3+√(〖2,3〗^2-1))=0,1 Определение величины критической скорости nКР. n_кр=n_1×(1-S_кр )=3000×(1-0,1)=2700 〖мин〗^(-1) Коэффициент мощности cos φ - это отношение активной потребляемой мощности к величине полной мощности. Изменение коэффициента мощности в процессе работы асинхронного двигателя обусловлено изменением составляющих тока статора. Реактивная составляющая тока статора Q1 не зависит от нагрузки на валу двигателя и при любом напряжении сети практически не изменна. Активная составляющая тока двигателя P1 пропорциональна его механической нагрузке на валу. Это приводит к тому, что с увеличением нагрузки относительное значение реактивного тока убывает, а коэффициент мощности увеличивается. При реальном холостом ходе (т.е. при отсутствии нагрузки на валу двигателя) его коэффициент мощности довольно низок, порядка 0,2...0,3. С увеличением нагрузки на валу АД коэффициент мощности (cosφ) быстро возрастает и достигает максимального значения при значении (0,7...0,9)×PH. При увеличении нагрузки двигателя свыше PH увеличивается реактивная составляющая тока и коэффициент мощности cosφ начинает уменьшаться. Если теперь нагрузку продолжить увеличивать, то есть нагружать вал сверх номинала PH, то ротор будет тормозиться, возрастет величина скольжения S, индуктивное сопротивление ротора станет вносить свой вклад, и коэффициент мощности начнет уменьшаться. Вывод: причиной увеличения реактивной составляющей тока является влияние магнитных потоков рассеяния, что и приводит к увеличению реактивной мощности АД. cos⁡φ=P_1/S=P_1/(√3×U_1×I_1 )=P_1/√(P_1^2+Q_1^2 ) Коэффициент полезного действия (КПД) – это отношение полезной мощности Р2 к подводимой Р1. η=P_1/P_2 =P_2/(P_2+ΔP) Полезной мощностью Р2, является механическая мощность, развиваемая двигателем на его валу, тогда как подводимая мощность Р1, является электрическим параметром, и которая определяется произведением напряжения питания, тока и коэффициента мощности cosφ. P_1=3×U_1×I_1×cos⁡φ Потери мощности