某起重机吊钩由一台线绕式~H异步电动机拖动 电动机额定数据为:PN=40kW nN=1464r/min λm=2.2 r2=0.06Ω。电动
某起重机吊钩由一台线绕式~H异步电动机拖动,电动机额定数据为:PN=40kW,nN=1464r/min,λm=2.2,r2=0.06Ω。电动机的负载转矩TL的情况是:提升重物TL=T1=261N·m,下放重物TL=T2=208N·m。
(1)提升重物,要求有低速、高速两档,且高速时转速nA。为电动机工作在固有特性上的转速,低速时转速nB=0.25nA,电动机工作于转子回路串电阻的特性上。求电动机两档转速及转子回路应串入的电阻值。
(2)下放重物要求有低速、高速二档,且高速时转速nc为电动机工作在负(逆)相序电源供电的固有机械特性上的转速,低速时转速nD=nB,电动机仍然工作于转子回路串电阻的特性上,求电动机两档转速及转子回路应串入的电阻值。说明电动机运行在哪种状态。
-
首先根据题意画出该电动机运行时相应的机械特性,见图所示。点A、B是提升重物时的两个工作点,点C、D是下放重物时的两个工作点。
其次,计算固有机械特性的有关数据:
额定转差率
固有机械特性的临界转差率
额定转矩
(1)提升重物时电动机两档转速及转子回路串入电阻的计算
①转速的计算。提升重物时负载转矩为T1=261N·m=TN
故高速为nA=nN=1464r/min
低速为nB=0.25nA=0.25×1464r/min=366r/min
②转子回路串入电阻的计算。高速时运行在固有机械特性上,转子回路不需要串电阻。
低速时转子每相串人电阻RB的计算:
低速时B点的转差率为
过B点的机械特性的临界转差率为
因SmR2*,则,故低速时每相串入电阻
下面再介绍三相线绕式异步电动机在忽略空载转矩、其拖动恒转矩负载运行时,转子回路串入三相对称电阻的计算方法和依据。
由式和
可得
即
解上式得到
若T=TL=常数,则小常数
故Sm∝S
这个结果说明,拖动恒转矩负载,电动机电磁转矩恒定不变(T0忽略),线绕式三相异步电动机转子每相串入电阻R后,存在着下列关系:
S∝Sm∝R2*=r2+R
利用这一结果进行转子回路串入电阻的定量计算是很方便的。
(2)下放重物时电动机两档转速及转子回路串入电阻的计算
下放重物时负载转矩T2=208N·m=0.8TN
负载转矩为0.8TN在固有机械特性上运行时
即
则有0.8S2-4.4×0.1S+0.8×0.12=0
解上式得转差率S=0.0188(另一解不合理,舍去)
相应转速降落为△n=Sn0=0.0188×1500r/min=28r/min
负相序电源供电、高速下放重物时电动机运行于反向反馈制动运行状态,其转速为nc=-n0-△n=(-1500-28)r/min=-1528r/min
低速下放重物时电动机运行于倒拉反转状态。低速下放转速为nD=-nB=-366r/min
相应转差率为
过D点的机械特性的临界转差率为
低速下放重物时转子每相串入电阻值为RD,则
即
