4.3 Ersatzschaltbild, Leistungsbilanz und Drehmoment
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<strong>4.3</strong> ASM: <strong>Ersatzschaltbild</strong>, <strong>Leistungsbilanz</strong> <strong>und</strong> <strong>Drehmoment</strong> Seite 15<br />
Übung: Schleifringläufer<br />
Gegeben ist ein 4-polige Asynchronmaschine mit Schleifringläufer<br />
mit den Bemessungsdaten:<br />
Leistung: P N = 110kW<br />
Drehzahl: nN = 1475min<br />
Kippmoment: MK MN<br />
= 4<br />
Spannung: UN = 400 V<br />
Frequenz: fN = 50Hz<br />
Strom: I1N = 200 A<br />
Leistungsfaktor: cos ϕ N = 0, 9<br />
Stator in Sternschaltung<br />
Ausgangspunkt der Berechnungen sei das vereinfachte <strong>Ersatzschaltbild</strong><br />
nach Kapitel <strong>4.3</strong> der Vorlesung<br />
a) Wie groß ist die synchrone Drehzahl n0 ? Berechnen Sie den<br />
Schlupf sN , das <strong>Drehmoment</strong> MN , <strong>und</strong> den Wirkungsgrad ηN bei<br />
Bemessungsbetrieb des Motors. Wie groß ist das Kippmoment<br />
MK ?<br />
b) Berechnen Sie den Kippschlupf sK bei Betrieb des Motors mit<br />
kurzgeschlossenen Schleifringen. Geben Sie die Werte für den<br />
/<br />
Ersatzwiderstand R2 der Rotorwicklung <strong>und</strong> die Gesamtstreuung<br />
/<br />
X = X + X an.<br />
σ 1σ 2σ<br />
/<br />
c) Wie groß sind der Anlaufstrom I2A <strong>und</strong> das Anlaufmoment MA in<br />
der Läuferwicklung bei kurzgeschlossenen Schleifringen?<br />
d) Berechnen Sie die Werte des <strong>Drehmoment</strong>s M = f ( s)<br />
für die<br />
Punkte s = 0, 8; 0, 5; 0, 3; 0, 2; sK; 0, 05;<br />
sN<br />
. Zeichnen Sie die Kennlinie<br />
M = f ( s)<br />
.<br />
Das Anlaufmoment soll auf das 1,5-fache des Bemessungsmoments<br />
erhöht werden.<br />
e) Geben Sie die Größe des dafür notwendigen Anlaufwiderstandes<br />
an.<br />
f) Berechnen Sie die Werte des <strong>Drehmoment</strong>s M = f ( s)<br />
wie unter<br />
Punkt d) <strong>und</strong> tragen Sie die Kennlinie in das Diagramm ein.<br />
Fachhochschule Düsseldorf FB Elektrotechnik Prof. Dr. R. Gottkehaskamp<br />
<strong>4.3</strong> ASM ESB P M.doc,21.02.00 12:27<br />
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