Расчет работы асинхронного двигателя

Для данного асинхронного двигателя определить и построить  зависимость изменения активной, реактивной, полной мощности, коэффициенты мощности и КПД при различных  загрузках (50%, 75%, 100%, 125%). Определить необходимую  емкость конденсатора батареи для  повышения коэффициента мощности (при  номинальной загрузке двигателя) до 0,92 и до 0,95 и построить зависимости  изменения коэффициента мощности при  изменении загрузки в заданных пределах. Сделать заключение о возможности  компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя при неизменной емкости  конденсаторной батареи.

 

Тип двигателя	Рн, кВт	N, об/мин	, ,%	Cos j	Jh, А
RА100LA4	2,2	1420	79	0,82	5	6	2,2	2,6

 

Решение:

По данным таблицы 2 и 3 методических указаний определяется значение к.п.д., cosф и рассчитывается потребляемая активная и реактивная мощность заданного двигателя.

Потребляемая из сети активная мощность может быть определена при любой  загрузке:

1) при 0,5P_н:

 

2) при 0,75P_н:

 

3) при P_н:

 

4) при 1,25P_н:

 

 

Потребляемая из сети реактивная мощность при номинальной загрузке определяют по выражению:

 

Реактивная мощность при любой  загрузке равна:

 

Реактивная мощность холостого  хода:

 

Реактивная мощность рассеивания  при номинальной загрузке определяется по выражению:

 

Реактивная мощность при любой  загрузке:

1. β=0,5

 

2. β=0,75

 

3. β=1

 

4. β=1,25

 

 

 

 

 

 

Данные расчетов сводятся в таблицу:

Нагрузка	К.П.Д.	Cosϕ	Pпотр, кВт	Qпотр, кВАр
0,5Pн	0,57	0,52	0,48	0,53
0,75Pн	0,62	0,65	0,67	0,66
Pн	0,63	0,72	0,87	0,84
1,25Pн	0,61	0,77	1,13	1,07

 

Полная мощность:

 

1) при 0,5P_н:

 

2) при 0,75P_н:

 

3) при P_н:

 

4) при 1,25P_н:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики зависимости активной, реактивной, полной мощности, коэффициента мощности и КПД от загрузки:

 

 

Потребление реактивной мощности батареи  для компенсации до заданного значения коэффициента мощности определяется:

до Cosϕ = 0,92

1) при 0,5P_н:

 

2) при 0,75P_н:

 

3) при P_н:

 

 

 

Конденсатор: МБГО, U_н=630В, С_н=(10+1) мкФ

4. при 1,25P_н:

 

 

Для определения значений коэффициентов мощности после компенсации (cosϕ₂) для любого значения нагрузки целесообразно определить значение  коэффициента реактивной мощности (tg ϕ₂) для любой нагрузки:

 

 

 

 

Данные сводятся в таблицу:

β	Pпот, кВт	Qпотр, кВАр	Qбат, кВАр	Qпосле, кВАр	tg ϕ2	Cos ϕ2
0,5	0,48	0,53	0,59	-0,06	-0,12	-
0,75	0,67	0,66	0,50	0,16	0,24	0,97
1,0	0,87	0,84	0,47	0,37	0,42	0,92
1,25	1,13	1,07	0,46	0,61	0,54	0,88

 

Графики зависимости потребляемой реактивной мощности и коэффициента мощности до и после компенсации от загрузки:

 

до Cosϕ = 0,95

1) при 0,5P_н:

 

2) при 0,75P_н:

 

3) при P_н:

 

 

 

Конденсатор: МБГО, U_н=630В, С_н=(10+2) мкФ

4. при 1,25P_н:

 

 

Для определения значений коэффициентов  мощности после компенсации (cosϕ₂) для любого значения нагрузки целесообразно определить значение  коэффициента реактивной мощности (tg ϕ₂) для любой нагрузки:

 

 

 

 

Данные сводятся в таблицу:

β	Pпот, кВт	Qпотр, кВАр	Qбат, кВАр	Qпосле, кВАр	tg ϕ2	Cos ϕ2
0,5	0,48	0,53	0,63	-0,10	-0,21	-
0,75	0,67	0,66	0,56	0,10	0,15	0,99
1,0	0,87	0,84	0,55	0,29	0,33	0,95
1,25	1,13	1,07	0,56	0,51	0,45	0,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики зависимости потребляемой реактивной мощности и коэффициента мощности до и после компенсации от загрузки:

 

 

 

Вывод:

Для данного двигателя использование  конденсаторов нецелесообразно, так как при уменьшении нагрузки происходит перекомпенсация, а при увеличении – снижается коэффициент мощности и возрастает потребление реактивной мощности.