Projekt z napędu elektrycznego

Układ rozruchowy dla silnika indukcyjnego sześciobiegunowego

Wykonał:

Mazurkiewicz Paweł

Wstęp:

Włącznie silnika bezpośrednio do sieci wiąże się z wystąpieniem dużych prądów rozruchowych Ir. Jest to niebezpieczne zarówno dla silnika (skutki termiczne, elektrodynamiczne), jak i dla sieci zasilającej (duży spadek napięcia w sieci).

Ograniczenie prądów rozruchowych w silniku pierścieniowym można osiągnąć zarówno przez obniżenie napięcia zasilania, jak też poprzez włączenie dodatkowej rezystancji Rd w obwód wirnika. Zmiana rezystancji Rd wpływa nie tylko na zmniejszenie prądu przy rozruchu, ale także na zwiększenie początkowego momentu rozruchowego. Wzrost momentu wpływa korzystnie na dynamikę rozruchu.

Poślizg krytyczny
zależy od rezystancji Rd, natomiast moment krytyczny
nie zależy od rezystancji w obwodzie wirnika.

Cel projektu:

Zadaniem było zaprojektowanie układu rozruchowego dla silnika sześciobiegunowego obciążonego momentem
=0,8
oraz obliczyć czas rozruchu silnia

Dane znamionowe:

P=30 kW

n=950 obr/min

λ=2

J=0,745 kgm²

Dane dobrane:

U_N=380 V

I_N=63 A

η=0,89

cosϕ=0,82

E₂₀=396 V

I_2N=47 A

Wykonanie projektu:

Obliczenie danych znamionowych.

=
=0,05

=9.55*
=301,6 Nm

=0,05*(2+
)=0,18

=2*301,6=603,2 Nm

Przeciążalność i poślizg przy momencie obciążenia 0,8M_N

Dobór granicznych prądów rozruchowych.

=537,04 Nm

=89,3 A

=0,8

Obliczenie liczby stopni rozruchowych.

=
=3,15

Przyjmóję liczbę stopni rozróchowych m=3

Przeliczenie prądu minimalnego dla m=3

W celu obliczenia rezystancji poszczególnych stopni rozruchowych, obliczamy R

=
=0,238 Ω

oraz rezystancję pierwszego stopnia rozruchowego

=4,009 Ω

Następnie obliczamy poślizgi i prędkości na końcu poszczególnych stopni rozruchowych.

=0,456
=0,208

=0,456
=0,095

=1000*(1- 0,456)=544 obr/min

=1000*(1- 0,208)=792 obr/min

=1000*(1- 0,095)=905 obr/min

Rezystancje dodatkowe następnych stopni rozruchowych jednej fazy wynoszą:

=(0,238+4,009)*0,456- 0,238=1,7 Ω

=(0,238+4,009)*0,208 - 0,238=0,645Ω

Czas rozruchu

Przy założeniu, że silnik pracuje tylko na prostoliniowej części charakterystyki, czas rozruchu na poszczególnych stopniach wyznaczymy ze wzoru:

gdzie:

- elektromechaniczna stała czasowa q-tego stopnia

- prędkość ustalona q-tego stopnia

- prędkość na końcu stopnia

- prędkość na końcu poprzedniego stopnia

Elektromechaniczna stała czasowa I stopnia rozruchowego

=
=0,129 s

Elektromechaniczna stała czasowa następnych stopni

=0,129*
=0,058s

=0,129*
=0,0268 s

Poślizg ustalony i prędkość ustalona na poszczególnych stopniach

I

=579 obr/min

II

=810 obr/min

III

=912 obr/min

Czasy rozruchu na poszczególnych stopniach

I

0,362 s

II

0,156 s

III

0,076 s

Na całkowity czas rozruchu składają się czasy rozruchu na poszczególnych stopniach oraz czas rozruchu na charakterystyce naturalnej .Czas ten obliczamy ze wzoru:

wówczas wzór przyjmuje postać:

Po obliczeniu otrzymujemy wynik:

0,0012 s

Całkowity czas rozruchu wyniósł:

=0,362+0,156+0,076+0,012=0,606s

t=0,61s

---