Piotr Łysiak Rzeszów:

24 - 06 - 99

Napęd elektryczny

projekt

Temat : Silnik asynchroniczny

• 
  P_N = 16 kW

• U_N = 380 V

• n_N = 718 obr/min

• I_1N = 42,5

• J_spr =3,5 kgm²

• λ_N = 3,0

• E₂₀ = 220 V

• R₂ = 0,118 [V]

• moment znamionowy:

M_N = 9,55

• moment krytyczny

M_kryt = λ * M_N = 3 * 212,81 = 638,4 Nm

• poślizg znamionowy

• poślizg krytyczny

Charakterystyka mechaniczna silnika wyznaczona ze wzorów :

;

n [obr/min]	s =	M =
10	0,99	304
25	0,97	309,51
50	0,93	319,11
100	0,87	340,02
150	0,80	363,50
200	0,73	389,95
250	0,67	419,77
300	0,60	453,30
350	0,53	490,68
400	0,47	531,47
450	0,40	573,84
500	0,33	612,86
550	0,27	637,07
600	0,20	622,83
650	0,13	530,16
700	0,07	317,88
749	0,00	6,81

Charakterystyka mechaniczna silnika.

I_2N = υ ∙ I_1N
;

υ =

Zakładam , że rozruch będzie odbywał się dla : I_{2r max} = 2 ∙ I_2N , I_{2r min} = 1,1 ∙ I_2N

Silnik obciążony momentem mechanicznym zmieniającym się liniowo . (dla n=0 , M_m=0
dla n=n_N , M_m=M_N )

log I_{2r min} = - log I_{2r max} = - 0,266

log I_{2r min} = - 0,266 + log I_{2r max}

log I_{2r max} = 2 ∙ I_2N = 2 ∙ 73,4 = 146,8 [A]

log I_{2r min} = - 0,266 + log(146,8) = 1,9

I_{2r min} = 10^1,9 = 79,56 A

I_{2r min} = 1,084 ∙ I_2N = 1,084 ^. 73,4 = 79,56 [A] I_{2r max} = 2 ∙ I_2N = 2 ∙73,4 = 146,8 [a]

M_min = 1,084 ∙ M_N = 1,084 ^. 212,81 =230,69[A} M_max = 2 ∙ M_N =2 ^. 212,81 =425,61

s₁ =
→ n₁ = n₀ (1- s₁) = 750 (1- 0,542) = 344,25 obr / min

s₂ = s₁² = 0,294 → n₂ = n₀ (1- s₂) = 750 (1- 0,294) = 529,5 obr / min s₃ = s₁³ = 0,159 → n₃ = n₀ (1- s₃) = 750 (1- 0,159) = 630,75 obr / min

s₄ = s₁⁴ = 0,086 → n₄ = n₀ (1- s₄) = 750 (1- 0,086) = 685,5 obr / min

Charakterystyka n =f (M) z włączonymi dodatkowymi rezystorami w obwód wirnika silnika pierścieniowego.

I_1min I_2max

WR

Tr

1 R 1 S 1 T

Stycznikowy przełącznik lewo/prawo

2R 2S 2T

SL

SL 1PR

1SR 2PR

2SR 3PR

3SR 4PR

W Z PT SL 4SR 4SR

SL

R_d R_d1 R_d1

1PR 1SR

3SR 3SR

2PR 2SR

R_d2 R_d2 R_d2

3PR 3SR

2SR 2SR

R_d3 R_d3 R_d3

4PR 4SR

1SR 1SR

R_d4 R_d4 R_d4

R_d2 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₁ - R₂ = (
+ 0,118) ∙ 0,542 - 0,118 = 0,349

R_d3 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₂ - R₂ = (
+ 0,118 ) ∙ 0,294 - 0,118 = 0,135

R_d4 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₃ - R₂ = (
+ 0,118 ) ∙ 0,159 - 0,118 = 0,019

R_d = R_d1 + R_d2 + R_d3 + R_d4 = 0,744 + 0,349 + 0,135 + 0,019 = 1,237

M_r =
[Nm]

Przyjmuję : J = 3,5 kg ∙ m²

M_N = 9,55

t_c=
+ t_r2 + t_r3 + t_r4

t_c= 0,52 + 0,49 + 0,31 + 0,2 = 1,52[s]

Dobór zabezpieczeń.

Do zabezpieczeń silnika pierścieniowego zaliczyć możemy:

1. Zabezpieczenie przeciwzwarciowe.

2. Zabezpieczenie przeciążeniowe.

3. Zabezpieczenie przed zanikiem napięcia.

Zabezpieczenie przeciwzwarciowe stanowi bezpiecznik wielkiej mocy o ch-tyce zwłocznej na prąd znamionowy 130 A(co wynika z zależności I_z= I_1n^.λ = 42,5 ^. 3 ≈ 130A).

Zabezpieczenie przeciążeniowe zgodnie z polską normą PN-58/E-05012 stanowi wyzwalacz termiczny nastawiony na prąd 100 A.

Zabezpieczenie przed zanikiem napięcia jest realizowane poprzez układ przekaźników.

1.) Do zabezpieczenia silnika zastosować możemy także wyłącznik silnikowy M 250. Posiada on w sobie wszystkie potrzebne zabezpieczenia, oraz gwarantuje niezawodną pracę silnika.

2.) Jak również zastosować możemy wyłącznik silnikowy GV3 M63 z nastawialnym prądem rozruchu.

Literatura:

1. „Teoria napędu elektrycznego” - S.Bielewski, W-wa 1978

2. „Napęd elektryczny” wyd. 5 - Z.Gogolewski, Z..Kuczewski, W-wa 1972

3. „Maszyny i napęd elektryczny” - H.Kowalewski, W-wa 1983

4. „Dynamika maszyn i układów elektromechanicznych” - A.Puchała

5. „Napęd elektryczny” - praca zbiorowa pod kierunkiem Z.Grunwalda, W-wa 1987

6. „Automatyka napędu elektrycznego” - J.Siwiński, W-wa 1960

7. „Silniki elektryczne małej mocy” - P.Puternicki, W-wa 1975

8. „Zbiór zadań z napędu elektrycznego” - Z.Kuczewski, W-wa 1986

9 „Instalacje elektryczne” - H.Markiewicz, W-wa 1996

10. Zabezpieczenia dobrałem na podstawie katalogów FAEL i SCHNEIDER. 2001r.

Obliczam poślizg na poszczególnych stopniach rozruchowych oraz odpowiadające im prędkości :

Obliczam rezystancję dodatkową na pierwszym stopniu rozruchowym :

Obliczam rezystancje dodatkowe na pozostałych stopniach rozruchowych :

Obliczam czasy rozruchu :

I stopień rozruchu

I I stopień rozruchu

I I I stopień rozruchu

I V stopień rozruchu

Dobór rozrusznika i wyznaczenie czasu rozruchu :

Obliczam liczbę stopni rozruchowych :

M₁ M₂

Charakterystyka mechaniczna silnika:

Obliczam moment rozruchu :

Silnik asynchroniczny pierścieniowy o danych :

n₀

n₄

n₃

n₂

n₁

IV

III

II

I

M

I>

I>

I>

---