Задание для выполнения раздела 2 по машинам постоянного тока и указания по его выполнению

Электродвигатель постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением включен в сеть снапряжением U _н.Величины, характеризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 7: полезная мощность на валу Р_н;потребляемый ток I_н, частота вращения якоря п_н. Кроме того, заданы величины сопротивления цепи якоря К_я и цепи возбуждения R_B; величина постоянных потерь мощности р ₀и кратность пускового тока двигателя К_п = I_п/ I_н.

Таблица 7 - Данные к задаче 2 раздела 2 для машин постоянного тока на базе серии 4П

Варианты	Р_н, кВт	U_h, В	I_н, А	n_н,об/ми	R_я, Ом	R_b,Om	Р₀, Вт	Кп

	1,5		9,0		1,99			1,55
	2,2		12,5		1,03			1,4
	3,2		17,5		0,64			1,35
	4,5		24,3		0,35			1,45
	6,0		33,0		0,30			1,70
	1,5		8,7		2,45			1,6
	2,2		12,0		1,21			1,5
	3,J		18,4		1,03			1,65
	4,5		25,4		0,78			1,75
	6,0		33,5		0,47			1,,55
	4,5		25,2		0,63			1,45
	6,0		32,6		0,49			1,4
	8,0		43,0		0,33			1,3
	10,0		63,0		0,33			1,2
	12,5		78,0		0,24			1,45
	10,0		58,0		0,36	92,5		1,75
	14.0		79,0		0,24			1,8
	17,0		93,0		0,16	73,3		1,6
					0,10			1,35
					0,08	31,8		1,5
					0,20			1,65
					0,11	48,4		1,7
					0,07	32,5		1,35
					0,04			1,2
					0,03			1,4
	1,5		9,0		1,86			1,35
	2,2		12,5		1,00			1,30
	3,2		17,5		0,60			1,15
	4,5		24,3		0,32			1,30
	6,0				0,29			1,55
	1,5		8,7		2,35			1,20
	2,2		12,0		1,18			1,35
	3,2		18,4		1,01			1,40
	4,5		25,4		0,76			1,55
	6,0		33,2		0,45			1,50
	4,5		25,2		0,61			1,40
	6,0		32,6		0,48			1,25
	10,0				0,29			1,35
	12,5				0,23			1,30
	10,0				0,34			1,55

	14,0				0,23			1,50
	17,0				0,17			1,30
	25,0				0,11			1,25
	32,0				0,09			1,35
	19,0				0,21			1,50
					0,12			1,45
					0,03			1,25
					0,04			1,20
					0,03			1,25
					0,21			1,35

Содержание задания

1.Вычертить электромагнитную схему и электрическую схему включения двигателя, определить пределы измерения электрических величин, выбрать контрольно-измерительные приборы и оценить величину сопротивления пускового реостата.

2.Определить для номинального режима работы двигателя ток якоря I_ЯН и ток возбуждения I_B_Н; противо - ЭДС обмотки якоря Е_н, электромагнитную мощность Р_эм и вращающий момент М_н; а также частоту вращения якоря n₀ в режиме идеального холостого хода.

3. Построить механические характеристики двигателя n = f(M).

Примечания:

1.Влиянием реакции якоря пренебречь.

2.Сопротивления обмоток якоря и возбуждения, указанные в задании при температуре Θ_х = 20°С, привести к расчетной температуре Θ_р = 75°С по формуле до второго знака после запятой

(52)

Во всех случаях пользоваться приведенными значениями сопротивлений.

Методические рекомендации

К пункту 1. На электромагнитной схеме машин постоянного тока показать обмотку возбуждения, главные полюса, якорь, щетки и станину. В схеме включения двигателя предусмотреть контрольно-измерительные приборы и реостаты в цепи якоря R_н и в цепи возбуждения R_рв. Контрольно-измерительные приборы выбираются на основании номинальных значений напряжения, тока якоря и тока возбуждения с учетом их изменения при регулировании от нуля до 1,2—1,3 номинального значения. Величину сопротивления пускового реостата определяют из уравнения равновесия напряжения в первый момент пуска двигателя

U_н=K_пI_ян(R_я + R_п) (53)

К пункту 2. Значение величин тока якоря I_ян, тока возбуждения I_вн, противо-ЭДС обмотки якоря Е_н, электромагнитную мощность Р_эм для номинального режима двигателя определяют из его основных уравнений

(54)

Номинальное значение вращающего момента находят из выражения

или (55)

Частоту вращения якоря двигателя в режиме идеального холостого хода (I_я =0) находят из соотношения

(56)

К пункту 3. Механической характеристикой двигателя параллельным возбуждением называют зависимость n = f (M) при

U = const; I_B = const; ∑R_Я = const.

При включении в цепь якоря добавочного регулировочного реостата R_ря уравнение равновесия напряжения движения имеет вид:

(57)

откуда:

(58)

С учетом значения I_я = М/С_мФ выражение (58) примет вид

(59)

где

С_е и С_м — постоянные двигателя соответственно по ЭДС и моменту;

∆n - величина уменьшения частоты вращения якоря за счет увеличения момента на валу.

При постоянных значениях U и I_B можно считать неизменной величину магнитного потока Ф, поэтому механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения (57) является линейной, а наклон ее по отношению к оси абсцисс определяется отношением

(60)

Для построения механических характеристик при различных сопротивлениях в цепи якоря двигателя выражением (60) пользуются следующим образом. Поскольку механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением прямолинейны, то для построения каждой из семейства i-x характеристик достаточно знать координаты двух точек.

Первая точка (М = 0; n = n₀) — это точка идеального холостого хода двигателя и она является общей для всех i - ых характеристик при U и I_в = const. Для нахождения координаты второй точки каждой i-ой характеристики поступают таким образом. Задаются значением момента, например, М = М_н, которому в установившемся режиме работы двигателя соответствуют значения тока якоря I_ЯН. Из зависимости (60) находят величину уменьшения частоты вращения якоря двигателя при следующих значениях добавочного реостата в цепи якоря R_ря_i = (0; 2,5; 5,0; 7,5; 10)R_я, то есть

(61)

Следовательно, для построения каждой i-ой характеристики координаты второй точки будут (М = М_н, n_i = n₀ - ∆ n_i). На основании данных расчетов строят семейство механических характеристик двигателя (рисунок 6).

Рисунок 6 - Механические характеристики двигателя

с параллельным возбуждением при различных сопротивлениях в цепи якоря

6 Объем и содержание работы

1.Объем работы по курсовой работе должен составлять не более 30 страниц машинописного текста на формате А4.

2.Графический материал должен быть выполнен на формате А5 и А3 на миллиметровой бумаге.

3.Допускается оформление пояснительной записки, в том числе и расчеты, в рукописном виде.

4. Пояснительная записка и графические материалы выполняются в соответствии с ЕСКД.

Задание для выполнения раздела 2 по машинам постоянного тока и указания по его выполнению

Поиск по сайту