POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Napęd elektryczny

projekt

Temat : „Silnik asynchroniczny pierścieniowy”

Andrzej Książkiewicz

3 EDP

Rzeszów 2008

Silnik asynchroniczny pierścieniowy o danych znamionowych :

• P_N = 10 kW

• U_N = 380 V

• n_N = 970 obr/min

• η_N = 0,88

• cosφ_N = 0,85

• λ_N = 2,4

• E₂₀ = 220 V

• T_c = 30 min

Jaką mocą można obciążyć silnik przez czas 20 minut, aby temperatura uzwojeń nie przekroczyła wartości dopuszczalnej. Obliczyć rezystor rozruchowy oraz czas rozruchu.

Moc silnika przy 20-minutowym obciążeniu :

τ
= τ
( 1- e
)

P

= P
² ( 1- e
)

Sprawdzamy warunek przeciążalności :

Charakterystyka mechaniczna silnika:

• moment znamionowy:

M_N = 9,55

• moment krytyczny

M_max = λ * M_N = 2,4 * 98,45 = 236,3 Nm

• poślizg znamionowy

• poślizg krytyczny

Charakterystyka mechaniczna silnika wyznaczona ze wzorów :

;

Dobór rozrusznika i wyznaczenie czasu rozruchu :

I_1N

I_2N = υ ∙ I_1N
;

υ =

Obliczam liczbę stopni rozruchowych :

Dla rozruchu ciężkiego przyjmuję następujące wartości maksymalnego i minimalnego prądu rozruchowego:

czyli:

Zakładam, że w rozważanym zakresie prądów charakterystyki obciążenia silnika są prostoliniowe. Przy rozważaniach pomijam reaktancję indukcyjną obwodu wirnika.

I_{2r min} = 0,87 ∙ I_2N I_{2r max} = 1,8 ∙ I_2N

M_2rmin = 0,87 ∙ M_N M_2rmax = 1,8 ∙ M_N

Obliczam rezystancję wirnika R_w :

Obliczam poślizg na poszczególnych stopniach rozruchowych oraz odpowiadające im prędkości :

s₁ =
→ n₁ = n₀ (1- s₁) = 1000 (1- 0,483) = 517 obr / min

s₂ = s₁² = 0,233 → n₂ = n₀ (1- s₂) = 1000 (1- 0,233) = 767 obr / min

s₃ = s₁³ = 0,113 → n₃ = n₀ (1- s₃) = 1000 (1- 0,113) = 887 obr / min

s₄ = s₁⁴ = 0,054 → n₄ = n₀ (1- s₄) = 1000 (1- 0,054) = 946 obr / min

Charakterystyka mechaniczna silnika podczas rozruchu

Obliczam rezystancję dodatkową na pierwszym stopniu rozruchowym:

Obliczam rezystancje dodatkowe na pozostałych stopniach rozruchowych :

R_d2 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₁ - R₂ = ( 1,05 + 0,084 ) ∙ 0,483 - 0,084 = 0,464

R_d3 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₂ - R₂ = ( 1,05 + 0,084 ) ∙ 0,233 - 0,084 = 0,180

R_d4 = ( R_d1 + R₂ ) ∙ s₃ - R₂ = ( 1,05 + 0,084 ) ∙ 0,113 - 0,084 = 0,067

Obliczam czasy rozruchu :

J = 1,2 kg ∙ m²

M_N = 98,45 Nm

czasy rozruchu silnika na poszczególnych stopniach :

całkowity czas rozruchu wynosi t= 1,38 sek

Charakterystyki silnika podczas rozruchu:

Ilość energii wydzielonej w wirniku silnika na pierwszym stopniu rozruchowym w zastosowaniach praktycznych można obliczyć wykorzystując przebieg prądu podczas rozruchu I = f(t). Znając czas rozruchu na pierwszym stopniu od I _{2r max} do I_{2r min} można obliczyć ilość energii wydzielonej w wirniku na pierwszym stopniu rozruchowym na podstawie następującego wzoru:

=

Q_I = 1808,27 J = 1,81 kJ

Analogicznie, obliczam ilość energii wydzielonej na drugim stopniu :

=

Q_I = 386,82 J = 0,387 kJ

warunek spełniony

---