Создан заказ №1724586
5 февраля 2017
Используя технические данные электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением
Как заказчик описал требования к работе:
Оформить все графики в контрольной; 2. начертить схемы в соответствие со стандартами (можно в графическом редакторе на пк). Работу нужно сдавать в пятницу, поэтому 2 дня на выполнение максимум. Подробное задание прикрелено.
Фрагмент выполненной работы:
Используя технические данные электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением, приведённые в табл. 2.4, рассчитать:
1) номинальный момент на валу; 2) ток, потребляемый двигателем из сети при номинальной нагрузке; 3) пусковой ток при пуске двигателя без пускового сопротивления и его кратность по отношению к номинальному; 4) пусковое сопротивление RП для условия IП= 3IЯном и пусковой момент при пуске двигателя с пусковым реостатом; 5) добавочное сопротивление регулировочного реостата RР, которое необходимо ввести в цепь возбуждения, чтобы частота вращения идеального холостого хода была равна максимально допустимой для данного типа двигателя ( табл. (работа была выполнена специалистами Автор 24) 2.4 ).
Построить естественную механическую характеристику двигателя и три искусственных: 1) при включённом пусковом сопротивлении RП в цепи якоря; 2) при ослабленном магнитном потоке с регулировочным сопротивлением RР в цепи возбуждения; 3) при понижении напряжения питания цепи якоря, равном 0,8Uном.
Составить баланс потерь в двигателе, в том числе определить потери мощности в регулировочных реостатах при регулировании частоты вращения с постоянным моментом М = Мном= const.
При расчётах принять, что магнитный поток не зависит от тока якоря, а магнитные и механические потери постоянны.
Схема включения и универсальная кривая намагничивания двигателей приведены на рис. 2.1 и 2.2.
Решение:
Номинальный полезный момент на валу:
Mном=9,55*P2nном=9,55*1600750=20,4 Н*м.
Ток, потребляемый двигателем из сети при номинальной нагрузке:
Iном=P2η*Uном=16000,71*220=10,2 А.
Этот ток складывается из тока якоря и тока обмотки возбуждения:
Iном=IЯном+IВном,
где ток возбуждения
IВном=UномRВ=220138=1,6 А.
Магнитный поток двигателя при токе IВном называется номинальным и обозначается Фном. В то же время этот поток является максимальным для данного двигателя и по условию не зависит от тока якоря.
Номинальный ток якоря:
IЯном=Iном-IВном=10,2-1,6=8,6 А.
Пусковой ток, протекающий через цепь якоря при прямом пуске (RП=0):
IП=UномRa+Rдп=UномRЯ=2201,57+1,06=83,7 А,
где RЯ – сопротивление якорной цепи, включающее сопротивление обмотки якоря и обмотки добавочных полюсов, RЯ=Ra+Rдп=2,63 Ом.
Кратность пускового тока при прямом пуске:
IПIЯном=83,78,6=9,7.
Запишем основные уравнения для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
Электродвижущая сила (ЭДС):
E=U-Iя*Rя (1)
ЭДС можно выразить через угловую скорость вращения:
ω=π*n30 с-1
и магнитный поток (Вб): E=C*Ф*ω, (2)
где C – конструктивный фактор, зависящий от числа проводников и способа выполнения обмотки, C=const.
Подставив (2) в (1), получим уравнение скоростной характеристики:
ω=U-Iя*RяC*Ф=ω0-Iя*RяC*Ф, (3)
где ω0 – угловая скорость вращения идеального холостого хода.
Развиваемый якорем вращающий электромагнитный момент включает в себя полезный момент на валу M и момент потерь холостого хода M0:
MЭМ=C*Ф*Iя=M+M0. (4)
Подставив Iя из (4) в (3), получим уравнение механической характеристики двигателя:
ω=ω0-M+M0*RяC*Ф2. (5)
Механическая характеристика называется естественной, если в цепях якоря и обмотки возбуждения отсутствуют внешние сопротивления и если двигатель подключен к сети с номинальным напряжением. Все остальные характеристики называются искусственными. При принятых выше допущениях все механические характеристики линейны.
Уравнение (3) для номинального режима можно переписать в виде:
ωном=Uном-IЯном*RЯC*Фном,
откуда можно определить произведение C*Фном, которое измеряется в веберах (поскольку C – величина безразмерная) и представляет собой потокосцепление обмотки с магнитным полем:
C*Фном=Uном-IЯном*RЯωном=220-8,6*2,633,14*75030=197,478,5=2,515 Вб.
Для построения естественной характеристики η=fM достаточно знать координаты двух ее точек:
- для номинального режима (они известны)
M=Mном=20,4 Н*м и n=nном=750 обмин;
- для режима идеального холостого хода (M+M0=0)
ω0=UномC*Фном=2202,515=87,5 с-1.
Переводим угловую скорость вала с-1 в частоту вращения обмин:
n0=30*ω0π=30*87,53,14=836 обмин.
Так как по оси абсцисс откладывается полезный момент на валу M, скорость вращения ω0 будет соответствовать моменту M=-M0, т. е. момент меняет знак и превращается в тормозной.
Следовательно, чтобы достичь режима идеального холостого хода надо принудительно раскрутить вал двигателя выше скорости реального холостого хода и преодолеть момент M0 (при этом E=Uном; IЯ=0).
Момент потерь холостого хода равен разности между электромагнитным моментом, развиваемым двигателем в номинальном режиме, и полезным моментом на валу:
MЭном=C*Фном*IЯном=2,515*8,6=21,63 Н*м;
M0=MЭном-Mном=21,63-20,4=1,23 Н*м.
По условию задачи M0=const. Отложив величину момента M0 влево от начала координат, проводим на этом расстоянии прямую, параллельную оси ординат, и на ней откладываем частоту вращения n0=836 обмин. Соединив эту точку с точкой номинального режима, получим естественную механическую характеристику ( прямая 1, рис. 4.1 ).
Определим баланс потерь в двигателе для номинального режима.
Электрическая мощность, потребляемая двигателем из сети:
P1=P2η=Iном*Uном=10,2*220=2244 Вт.
Электрические потери в меди обмотки возбуждения и цепи якоря (на нагревание):
ΔPм В=IВ ном2*RВ=1,62*138=352 Вт.
ΔPм Я=IЯ ном2*RЯ=8,62*2,63=195 Вт.
Электромагнитная мощность, развиваемая якорем:
PЭМ=MЭном*ωном=21,63*78,5=1697 Вт.
Сумма потерь в стали и механических (потери холостого хода):
ΔPст+ΔPмех=M0*ωном=1,23*78,5=97 Вт.
Энергетическая диаграмма двигателя приведена на рисунке 4.2.
Рассчитаем искусственную механическую характеристику с сопротивлением RП в цепи якоря...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
6 февраля 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Используя технические данные электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением.docx
2020-09-15 20:29
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.9
Положительно
Автор просто красавчик!все было сделано в срок и попутно для меня проводил консультацию!признателен
Хочешь такую же работу?
300 ₽
