Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Уравнение естественной характеристики.






= ω 0 – Δ ω ,

сопротивление якорной обмотки при Rp= 0 можно определить по формуле:

,

, (»1, 2 Вб);

ω о = U н /kФн: ( 183, 3 рад/c )

ест =Dω н o - ω н (26, 3 рад/c).

Показатель жесткости характеристики в процентах или относительных единицах. ; =.26, 3 . 4, 77/(157 . 4, 77) = 0, 167 х 100,

b> 10%, характеристика мягкая; b< 10%, характеристика жесткая.

2. Определить параметры искусственной механической характеристики.

Реостатная искусственная характеристика (2 на рис.1) ( при U = U н, Ф=Фн) получаются при введении сопротивления в цепь якоря Rр = 17, 3 Ом (rя = 7, 15 Ом)

Наклон механических характеристик определяется величинами сопротивления (прямые 1, 2) в цепи якоря и магнитным потоком (линия 3), (угловым коэффициентом b).

; М, = ω 0–Δ ω иск; ;

, см. формулу (10)

где ;

 

Рис. 1. Реостатные характеристики ДПТ с независимым (параллельным*) возбуждением

Зная коэффициент статизма / / rя,

можнопостроить искусственную характеристику по значению

= .

3. Определить ω 0 при магнитном потоке Ф = Фн по (10).

Задача 2. Двигатель постоянного тока параллельного возбуж­дения имеет следующие данные: номинальная мощность Рном, на­пряжение питания Uном, номинальная частота вращения nном, сопротивление обмоток в цепи якоря R a, сопротивление цепи возбужде­ния r В, падение напряжения в щеточном контакте щеток Δ Uщ = 2 В. Значения перечисленных параметров приведены в таблице 2.

 

 

Параметр Варианты
         
Р ном, кВт       4, 2  
U ном, В          
n ном, об/мин          
η ном, %   83, 8      
r a, Ом 0, 15 0, 12 0, 13 0, 15 0, 12
r В, Ом          

 

Требуется определить потребляемый двигателем ток в режиме номинальной нагрузки I ном, сопротивление пускового реостата Rп, при котором начальный пусковой ток в цепи якоря двигателя был бы равен 2, 5 I ном, начальный пусковой момент Мп, частоту вращения n0 и ток I 0 в режиме холостого хода, номинальное изменение частоты вращения якоря двигателя при сбросе нагрузки. Влиянием реакции якоря пренебречь.

Решение варианта 1.

1. Потребляемая двигателем мощность при номинальной на­грузке

P1ном = Р ном / η ном = 25/0, 85 = 29, 4 кВт.

2. Ток, потребляемый двигателем при номинальной нагрузке,

I ном= Р ном / U ном = 29, 4 ·103/440 = 67 А.

3. Ток в цепи обмотки возбуждения

IВ = U ном / r В = 440/88 = 5 А.

4. Ток в обмотке якоря

Ia ном = I ном– IВ = 67 – 5 = 62 А.

5. Начальный пусковой ток якоря при заданной кратности 2, 5

Iaп = 2, 5 I аном = 2, 5 · 62 = 155 А.

6. Требуемое сопротивление цепи якоря при заданной кратности пускового тока 2, 5

Ra = Rп.р + r a = U ном / Iaп = 440/155 = 2, 83 Ом, где Ra = Rп.р + r a.

7. Сопротивление пускового реостата

Rп.р= Ra r a = 2, 83 - 0, 15 = 2, 68 Ом.

 

8. ЭДС якоря в режиме номинальной нагрузки

E a ном = U номI аном r a – Δ Uщ = 440 – 62 · 0, 15 – 2 = 428, 7 В.

9. Из выражения

Еа = се Ф ω ном,

Определим машинную постоянную

сеФ = Ea /ω = 428, 7/157 = 2, 72;

угловая скорость

ω ном = n ном / 9, 55 = 1500/9, 55 = 157 рад/с.

10. Начальный пусковой момент при заданной кратности пуско­вого тока 2, 5

Мп = смФ Iaп = 2, 72 • 155 = 422 Н·м.

11. Момент на валу двигателя при номинальной нагрузке

М 2ном = Р ном / ω ном = 25 · 103/157 = 159 Н·м.

12. Электромагнитный момент при номинальной нагрузке

Мном = Р эм / ω ном = 26 579/157 = 169 Н·м,

где электромагнитная мощность при номинальной нагрузке Р эм ном = Еа ном I аном = 428, 7 · 62 = 26 579 Вт.

13. Момент холостого хода

M0 = Мном – М2ном = 169 – 159 = 10 Н·м.

14. Ток якоря в режиме холостого хода

I a 0 = М 0/(смФ) = 10/2, 72 = 3, 68 А.

15. ЭДС якоря в режиме холостого хода (принимаем Δ Uщ = 0)

Е а 0 = U номI а0 r a = 440 - 3, 68 · 0, 15 = 439 В.

16. Частота вращения якоря в режиме холостого хода

ω ном = Е а о /(сеФ) = 439/ 2, 72 = 161, 26 рад/с, (1540 об/мин).

17. Номинальное изменение частоты вращения двигателя при сбросе нагрузки

= =

Задача 3. В табл. 3. даны значения параметров двигателя по­стоянного тока независимого возбуждения: номинальная мощность двигателя Р ном, напряжение питания цепи якоря U ном напряжение питания цепи возбуждения UB, частота вращения якоря в номиналь­ном режиме n ном, сопротивления цепи якоря r a и цепи возбужде­ния r В, приведенные к рабочей температуре, падение напряжения в щеточном контакте при номинальном токе Δ Uщ = 2 В, номиналь­ное изменение напряжения при сбросе нагрузки Δ n ном = 8, 0 %, ток якоря в режиме холостого хода I0. Требуется определить все виды потерь и КПД двигателя.

 

 

Таблица 3.

Параметр Варианты
           
Р ном, кВт            
U ном, В            
UВ, В            
I0, А 6, 0 7, 5 8, 0 10, 8 8, 7 5, 8
r a, Ом 0, 30 0, 17 0, 12 0, 70 0, 18 0, 27
r В, Ом            
n ном, об/мин            

Решение варианта 1.

1.Частота вращения в режиме холостого хода

n 0 = n ном [1 + (Δ n ном /100)] = 2200(1 + 8/100) - 2376 об/мин.

ω ном = n ном / 9, 55 = 2200/9, 55 = 230, 4 рад/с.

ω 0 = n 0 / 9, 55 = 2376/9, 55 = 248, 8 рад/с.

2. ЭДС якоря в режиме холостого хода (падением напряжения в щеточном контакте пренебрегаем ввиду его незначительной вели­чины в режиме холостого хода)

Е а 0 = U номI а0 r a = 440 – 6 · 0, 3 = 438, 2 В.

3. Момент в режиме холостого хода

М 0 = Е а 0 I0 / ω 0 = 438, 2 · 6/248, 8 = 10, 6 Н·м.

4. Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки

М 2ном = Р ном / ω ном = 25·103/230, 4 = 108, 5 Н·м.

5. Электромагнитный момент двигателя при номинальной на­грузке

Мном = М 0 + М 2ном = 10, 6 + 108, 5 = 119 Н·м.

6. Электромагнитная мощность двигателя в режиме номиналь­ной нагрузки

Рэм.ном = Мном ω ном = 119 • 230, 4 = 27 490 Вт.

7. ЭДС якоря в режиме холостого хода можно представить как

Еа0 = се Ф ω 0,

откуда

се Ф = Еа0/ ω 0= 438, 2/248, 8 = 1, 77.

Из выражения электромагнитного момента в режиме номиналь­ной нагрузки

Мном = смФ Iaном

определим значение тока якоря в режиме номинальной нагрузки

Iaном = Мном/(см Ф) = 119/1, 77 = 67 А.

8. Сумма магнитных и механических потерь двигателя пропор­циональна моменту холостого хода

Рмагн + Рмех = 0, 105 = 0, 105·10, 6 · 2376 = 2644 Вт.

9. Электрические потери в цепи обмотки якоря

Ра э = I2aном r a = 672 • 0, 3 = 1347 Вт.

10. Электрические потери в щеточном контакте якоря

Рщэ = Iaном Δ Uщ = 67 • 2 = 134 Вт.

11. Мощность, подводимая к цепи якоря, в номинальном режиме

P1ном = U 1 ном I 1 ном = 440 · 67 = 29480 Вт.

12. Ток в обмотке возбуждения

I в = Uв/rв = 220/60 = 3, 7 A.

13. Мощность в цепи возбуждения

Р в = UвIв = 220 • 3, 7 = 814 Вт.

14. Мощность, потребляемая двигателем в режиме номинальной нагрузки,

P1ном = P1ано м м + Рв= 29480 + 814 = 30295 Вт или 30, 3 кВт.

15. КПД двигателя в номинальном режиме

η ном = (Pном / P1ном)100 = (25/30, 3)100 = 82, 5%.

Задача 4. Определить номинальные значения скорости и момента двигателя постоянного тока, если известны его напряжение, ток, скорость холостого хода и сопротивление цепи якоря. Данные двигателя: U н = 220 В; I н = 200 А; ω 0 = 109 рад/с; r я = 0, 05 Ом.

Найти: 1) машинную постоянную двигателя c Фн; 2) номинальную скорость вращения двигателя ω н; 3) номинальный электромагнитный момент двигателя M н.

Указания. Машинная постоянная ДПТ, при известной величине ω 0

. (12)

Номинальная скорость двигателя из уравнения скоростной характеристики

. (2)

Номинальный момент двигателя при известной величине c Фн

. (3)

 

Задача 5. Определить ЭДС генератора, питающего цепь якоря двигателя по схеме «генератор _ двигатель» (Г-Д) (рис.6) для получения требуемой скорости двигателя при заданной нагрузке.

Рис.6. Электропривод по системе «генератор-двигатель»

Данные машин системы Г-Д: генератор: P нг = 8, 8 кВт;
U нг = 220 В; I н = 40 А; r яг = 0, 5 Ом; двигатель: P нд = 8, 0 кВт;
ω н = 90 рад/с; U нд = 220 В; I н = 40 А; r яд = 0, 5 Ом.

Схема и характеристики привода Г-Д приведены на рис.6, 7.

Рис.7. Механические характеристики электропривода Г-Д

1. Определить машинную постоянную двигателя c Фн и скорость холостого хода двигателя ω 0гд в системе Г-Д.

2. Найти номинальное значение ЭДС генератора E гн для получения номинальной скорости двигателя ω гд = ω н = 90 рад/с.

3. Найти ЭДС генератора E г. x для получения скорости привода в системе Г–Д ω x = 0, 5ω н при M с. x = 0, 5 M н.

 

Указания. Машинная постоянная двигателя c Фн по паспортным данным определяется по формуле

,

где r я = r яд.

Падение скорости двигателя в системе Г-Д при номинальной нагрузке

, (12)

где r яд, r яг– якорные сопротивления цепи двигателя и генератора (рис.6).

Скорость холостого хода системы Г-Д при E гн (рис.7)

. (13)

ЭДС генератора E гн для получения в системе Г-Д номинальной скорости

. (14)

ЭДС генератора для получения скорости привода ω x = 0, 5ω н при относительной нагрузке M с. x = 0, 5 M н.

. (15)

 

Задача 7. Определить относительный магнитный поток двигателя при регулировании скорости по системе Г-Д для получения повышенной скорости привода при уменьшении нагрузки.

Данные машин системы Г-Д: генератор: U нг = 220 В; I н = 40 А; r яг = 0, 05 Ом; двигатель: ω н = 90 рад/с; U нд = 220 В; I н = 40 А;
r яд = 0, 05 Ом, характеристики даны на рис.6.

1. Найти машинную постоянную, номинальное сопротивление двигателя, абсолютное и относительное сопротивление цепи якорей системы Г-Д c Фн; R н; r.

2. Найти уменьшение относительного магнитного потока двигателя j x для относительной скорости привода n x = 1, 4 при относительной нагрузке m x = 0, 5.

Указания. Для вычисления уменьшения относительного магнитного потока двигателя j x для заданной скорости и нагрузки привода используется система относительных параметров

, , , , , (16)

где ; ; .

Уравнение механической характеристики в абсолютных единицах

. (17)

В относительных единицах при

, (18)

откуда уменьшение магнитного потока двигателя (; )

. (19)

 

 

Рекомендуемая литература

1. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Электрические машины и микромашины. М.: Высш. шк., 1990.

2. Кацман М.М. Электрические машины. М.: Высш. шк., 2000.

3. Вольдек А.И. Электрические машины. М.: Энергия, 1966.

4. Сенигов П.Н., Галишников Ю.П. Руководство по выполнению базовых экспериментов «Электрические машины». Челябинск, изд. ЮгУрГУ, 2001.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.