Projekt z napędu elektrycznego

Układ rozruchowy dla silnika indukcyjnego sześciobiegunowego

Wykonał:

Kozyra Daniel

Wstęp:

Włącznie silnika bezpośrednio do sieci wiąże się z wystąpieniem dużych prądów rozruchowych Ir. Jest to niebezpieczne zarówno dla silnika (skutki termiczne, elektrodynamiczne), jak i dla sieci zasilającej (duży spadek napięcia w sieci).

Ograniczenie prądów rozruchowych w silniku pierścieniowym można osiągnąć zarówno przez obniżenie napięcia zasilania, jak też poprzez włączenie dodatkowej rezystancji Rd w obwód wirnika. Zmiana rezystancji Rd wpływa nie tylko na zmniejszenie prądu przy rozruchu, ale także na zwiększenie początkowego momentu rozruchowego. Wzrost momentu wpływa korzystnie na dynamikę rozruchu.

Poślizg krytyczny
zależy od rezystancji Rd, natomiast moment krytyczny
nie zależy od rezystancji w obwodzie wirnika.

Cel projektu:

Zadaniem było zaprojektowanie układu rozruchowego dla silnika sześciobiegunowego obciążonego momentem
=0,5
oraz obliczyć czas rozruchu po którym silnik osiągnie prędkość równą 0,85
.

Dane znamionowe:

P=30 kW

n=950 obr/min

λ=2

J=0,745 kgm²

Dane dobrane:

U_N=380 V

I_N=63 A

η=0,89

cosϕ=0,82

E₂₀=396 V

I_2N=47 A

Wykonanie projektu:

Obliczenie danych znamionowych.

=
=0,05

=9.55*
=301,6 Nm

=0,05*(2+
)=0,18

=2*301,6=603,2 Nm

Dobór granicznych prądów rozruchowych.

=542,88 Nm

=84,6 A

=0,8

Obliczenie liczby stopni rozruchowych.

=
=2,19

m=2

W celu obliczenia rezystancji poszczególnych stopni rozruchowych, obliczamy R

=
=0,238 Ω

oraz rezystancję pierwszego stopnia rozruchowego

=4,009 Ω

Następnie obliczamy poślizgi i prędkości na końcu poszczególnych stopni rozruchowych.

=
=0,333

=0,333
=0,111

=1000*(1- 0,333)=667 obr/min

=1000*(1- 0,111)=889 obr/min

Rezystancje dodatkowe następnych stopni rozruchowych jednej fazy wynoszą:

=(0,238+4,009)*0,333 - 0,238=1,176 Ω

Schemat dołączenia rozrusznika do silnika pierścieniowego.

Zależność prędkości od rezystancji dodatkowej Rd.

Czas rozruchu

Przy założeniu, że silnik pracuje tylko na prostoliniowej części charakterystyki, czas rozruchu na poszczególnych stopniach wyznaczymy ze wzoru:

gdzie:

- elektromechaniczna stała czasowa q-tego stopnia

- prędkość ustalona q-tego stopnia

- prędkość na końcu stopnia

- prędkość na końcu poprzedniego stopnia

Elektromechaniczna stała czasowa I stopnia rozruchowego

=
=0,129 s

Elektromechaniczna stała czasowa następnych stopni

=0,129*
=0,043s

Poślizg ustalony i prędkość ustalona na poszczególnych stopniach

I

=722 obr/min

II

=907 obr/min

Czasy rozruchu na poszczególnych stopniach

I

0,332 s

II

0,112 s

Na całkowity czas rozruchu składają się czasy rozruchu na poszczególnych stopniach oraz czas rozruchu na charakterystyce naturalnej, w moim przypadku do momentu gdy silnik osiągnie prędkość 0,95
.Czas ten obliczamy ze wzoru:

gdzie:

poślizg dla 0,85
wynosi s=
=0,192 a
=0,18 i
=0,111

wówczas wzór przyjmuje postać:

Po obliczeniu otrzymujemy wynik:

0,011 s

Całkowity czas rozruchu wyniósł:

=0,332+0,112+0,011=0,455 s

---