Исходные данные: nРМ=150 об/мин, МРМ0=12 Н∙м, МРМН=130 Н∙м, GD2=4,6, ηП=0,72; тип двигателя – 4А132М2У3,

Исходные данные: nРМ=150 об/мин, МРМ0=12 Н∙м, МРМН=130 Н∙м, GD2=4,6, ηП=0,72; тип двигателя – 4А132М2У3, РН=11 кВт, nH=2931 об/мин, ηН=0,88, cosφ=0,9, kI=7,5, mП=1,7, mmin=1,5, mK=2,8, t=0,1 с, JP=0,023 кг∙м2.

1 Рассчитать и построить механическую характеристику электродвигателя по пяти точкам.
Каждая точка механической характеристики имеет две координаты: угловая скорость ω и момент, развиваемый двигателем М.
Точка 1:
- угловая синхронная скорость:
- М0=0.
Точка 2:
- номинальная угловая скорость:
номинальный момент:
Точка 3:
- угловая скорость, соответствующая критическому моменту:

- критический момент:

Точка 4:
- угловая скорость, соответствующая минимальному скольжению smin=0,85:
минимальный момент двигателя:
Точка 5:
- угловая скорость при пуске ωП=0.
- пусковой момент двигателя:
Рисунок 1 – Механическая характеристика двигателя, построенная по 5 точкам.
2 Расчет механической характеристики по формуле Клосса.
Подставим рассчитанные ранее параметры двигателя и произведем расчет механической характеристики.
Рисунок 2 – Механическая характеристика двигателя, построенная формуле Клосса.
3 Расчет электромеханической характеристики.
Рассчитаем номинальный ток двигателя:
Точка 1:
ток на холостом ходу:

Точка 3:
- ток при критическом моменте:
Точка 4:
- пусковой ток:
Рисунок 3 – Электромеханическая характеристика двигателя.
4 Расчет механической характеристики при понижении напряжения на 25%.
Снижение напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя приводит к снижению момента на валу

. Данная зависимость отображается с помощью нижеприведённой формулы:
Результаты расчета характеристики при снижении напряжения представлены в таблице 1.
Рисунок 4 – Механическая характеристика двигателя при снижении напряжения.
5 Расчет механической характеристики рабочей машины.
Угловая скорость рабочей машины:
Передаточное отношение редуктора:
Момент сопротивления рабочей машины:
Результаты расчета представлены в таблице 1.
Рисунок 5 – Механическая характеристика рабочей машины.
Таблица 1 – Результаты расчета.
Расчетное скольжение 0 sH 0,8sK sK 1,2sK 0,6 0,7 smin 1
0 0,021 0,09 0,114 0,136 0,6 0,7 0,85 1
ω, рад/с 314 307,4 385,7 278,2 271,3 125,6 94,2 47,1 0
1 М, Н∙м 0 35,8 - 100,2 - - - 53,7 60,8
2 М, Н∙м 0 38,2 97,7 100,2 98,8 39,3 34,2 28,5 24,5
3 I, A 5,8 21 - 118,1 - - - - 157,5
4 МU, Н∙м 0 20,1 - 56,4 - - - 30,2 34,2
5 МC, Н∙м 9,4 9,2 - 8,4 - - - 2,1 0,9
Суммарный приведенный момент инерции:
,
,
где GD2рм – маховой момент инерции рабочей машины, кг∙м2;
k = 1,1 – коэффициент, учитывающий момент инерции передачи от двигателя к рабочей машине;
Jд – момент инерции двигателя, кг∙м2;
Jрм – момент инерции рабочей машины, кг∙м2.
Рисунок 6 – Динамическая механическая характеристика.
Определим по динамической механической характеристики время пуска:
Рисунок 7 – Динамическая механическая характеристика.
Рисунок 8 – Характеристики при пуске двигателя.
6 Расчет потерь энергии при пуске и реверсе электродвигателя.
Потери энергии в двигателе при пуске на холостом ходу:
Потери энергии при торможении противовключением:
Потери энергии при пуске с нагрузкой: