Rzeszów 27.01.2012

PROJEKT Z NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO

Tomasz Przystaś

EE - DI 03

Dobrać silnik asynchroniczny pierścieniowy do pracy ciągłej jeżeli jego obciążenie zmienia się jak na rysunku:

Dla dobranego silnika obliczyć rezystory rozruchowe (rozruch średni) oraz całkowity czas rozruchu, obliczyć ile energii cieplnej wydzieli się w obwodzie wirnika silnika na pierwszym stopniu rozruchowym:

Dane do obliczeń:

M₁ = 100 Nm t₁ = 6 min J_spr = 4 kgm²

M₂ = 130 Nm t₂ = 4 min n₀ = 1500 obr/min

M₃ = 50 Nm t₀ = 5 min

1. Obliczenie momentu zastępczego:

t₁ + t₂ + t₀ = 6 + 4 + 5 = 15min

1. Dobranie silnika

Sinik asynchroniczny pierścieniowy

Moc znamionowa: P_N = 15 kW

Tryb eksploatacji: S1 (Praca ciągła)

Częstotliwość znamionowa: f_N = 50 Hz

Liczba par biegunów: p = 2

Znamionowa prędkość obrotowa: n_N = 1460 ^obr/_min

Napięcie znamionowe: U_1N = 400 V (Połączenie Y)

Prąd znamionowy: I_1N= 29 A

Współczynnik mocy: cosφ = 0,86

Współczynnik sprawności: η = 87,5 %

Względny moment krytyczny:

Napięcie na wirniku: E₂₀ = 250 V (Połączenie Y)

Prąd wirnika: I_2N = 37 A

Rezystancja wirnika: R_W = 0,0675 ohm

Moment bezwładności: J_bezw = 0,195 kgm²

Stopień ochrony: IP54

1. Obliczenia:

I_r = 1,2 do 2,2 I_N

I_N = 37

I_2rmin = 1,2*37 = 44,4A

I_2rmax = 2,2*37 = 81A

Rezystancja obw. wirnika:

R_w = 0,0675 ohm

Napięcie znamionowe:

U_N = 400V

Poprawione I_2rmin

Obliczanie rezystancji stopni rozruchowych

R_II = α * R_I= 0,74 ohm

R_III = α² * R_I= 0,31 ohm

R_IV = α³ * R_I= 0,13 ohm

R₄ = R_IV - R_w= 0,063 ohm

R₃ = R_III - R₄ - R_w= 0,18 ohm

R₂ = R_II – R₃ - R₄ - R_w= 0,43 ohm

R₁ = R_I – R₂ – R₃ - R₄ - R_w= 1,04 ohm

U₂₀ = V - napięcie obwodu wirnika

E_N = U_N - U₂₀ = 400 – 250 = 150 V

Poślizg

n₀ = 1500 obr/min

M_m = 0,4 M_N = 0,4*87 = 35 Nm

n_I = n₀(1-S_I) = 870 obr/min

n_II = n₀(1-S_II) = 1236 obr/min

n_III = n₀(1-S_III) = 1389 obr/min

n_IV = n₀(1-S_IV) = 1453 obr/min

Momenty dynamiczne

M_d1 = 2,2*M_zast -M_m= 156 Nm

M_d2 = 1,2*M_zast –M_m = 69 Nm

Obliczanie całkowitego czasu rozruchu

J_bezw = 0,195 kgm²

Całkowity czas rozruchu

Obliczanie energii cieplnej w obwodzie wirnika silnika na pierwszym stopniu rozruchowym