Содержание
Содержание
1. Исходные данные. Задача
2. Решение задачи
3. Исходные данные. Задача
4. Решение задачи
Исходные данные
1. Исходные данные. Задача
В таблице 1 приведены данные двигателя постоянного тока
Таблица 1.
| Тип |
 , кВт |
 , В |
 , A |
 , об/мин |
 , Ом |
 , Ом |
 , Ом |
 , Ом |
КПД,% |
GD, кгм2
|
| П21 |
1,5 |
220 |
9 |
3000 |
1,25 |
0,326 |
0,0546 |
636 |
76 |
0,045 |
Для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением требуется:
1. Рассчитать пусковой реостат и построить пусковые характеристики, если на валу
 ;
2. Определить сопротивление, которое необходимо включать в цепь якоря, чтобы частота вращения двигателя при номинальном моменте составляла  ;
3. Рассчитать сопротивление, которое следует включить в якорную цепь, чтобы при изменении полярности питающего напряжения якоря ток его был равен  при номинальной скорости. Построить эту механическую характеристику;
4. Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до  при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику;
5. Указать в чем недостатки реостатного регулирования, оценить его КПД.
2. Решение задачи
По номинальным данным строим механическую характеристику:
Определяем моменты:
а) пусковой ( ) – из условия допустимого тока коммутации, т.е. возникновения кругового огня на коллекторе:
б) Переключения пусковых ступеней ( ) – из условия сохранения динамики при переключении пусковых ступеней реостата
Полученные характеристики представлены на рисунке 2.
Рис.2. Технические характеристики двигателя
Определяем пусковой резистор  :
 ,
 ,
 ,
Определяем пусковой резистор  :
Определяем пусковой резистор  :
Запишем уравнение механической характеристики с учетом требуемых значений параметров:
т.к.  , следовательно 
Запишем уравнение скоростной характеристики с учетом требуемых значений параметров:
Рис. 3. Характеристика при смене питающего напряжения якоря, при токе 
Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до  при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику:
Рис. 4. Характеристика двигателя в режиме динамического торможения
При регулировании угловой скорости введением резисторов в цепь якоря, двигателя постоянного тока, потери мощности в этой цепи изменяются пропорционально перепаду угловой скорости. Если момент нагрузки постоянен, постоянна потребляемая мощность и угловая скорость двигателя уменьшается вдвое, то примерно половина мощности потребляемой из сети, будет рассеиваться в виде теплоты, выделяемой из реостата, то есть данный способ регулирования является не экономичным. КПД привода при реостатном регулирование может быть определен по формуле:
По номинальным данным строим механическую характеристику:
Определяем моменты:
а) пусковой () – из условия допустимого тока коммутации, т.е. возникновения кругового огня на коллекторе:
б) Переключения пусковых ступеней () – из условия сохранения динамики при переключении пусковых ступеней реостата
Полученные характеристики представлены на рисунке 2.1
Рис.2.1 Технические характеристики двигателя
Определяем пусковой резистор :
,
,
,
Определяем пусковой резистор :
Определяем пусковой резистор :
Запишем уравнение механической характеристики с учетом требуемых значений параметров:
т.к.  , следовательно
Запишем уравнение скоростной характеристики с учетом требуемых значений параметров:
Рис. 2.2. Характеристика при смене питающего напряжения якоря, при токе
Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику:
Рис. 2.3. Характеристика двигателя в режиме динамического торможения
При регулировании угловой скорости введением резисторов в цепь якоря, двигателя постоянного тока, потери мощности в этой цепи изменяются пропорционально перепаду угловой скорости. Если момент нагрузки постоянен, постоянна потребляемая мощность и угловая скорость двигателя уменьшается вдвое, то примерно половина мощности потребляемой из сети, будет рассеиваться в виде теплоты, выделяемой из реостата, то есть данный способ регулирования является не экономичным. КПД привода при реостатном регулирование может быть определен по формуле:
3. Исходные данные. Задача
Таблица 1. Тип двигателя – МТН 211-6
| Рн
, кВт |
nн
, об/мин |
 |
cosφ |
Статор |
Ротор |
Кс
|
J, кгм2
|
| ном |
х.х |
IСН
|
IСХ
|
RC
|
ХС
|
ЕРН
|
IРН
|
rр
|
хр
|
| А |
А |
Ом |
Ом |
В |
А |
Ом |
Ом |
| 8,2 |
900 |
2 |
0,7 |
0,112 |
24,6 |
19 |
0,835 |
0,88 |
257 |
23 |
0,466 |
0,666 |
2,18 |
0,46 |
Для асинхронного двигателя с фазным ротором требуется:
1. Построить естественную механическую характеристику.
2. Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие характеристики, если на валу ;
3. Построить механическую характеристику в режиме динамического торможения при  ,  . Насыщение магнитной системы не учитывать.
4. Изложить перспективные методы регулирования скорости двигателей переменного тока.
4. Решение задачи
Построить естественную механическую характеристику:
МКР
= λ * МН
=2*87,04=174,08 Нм
М1
= 0,885 * МКР
,
М1
= 0,885 * 174,009 = 154.
М2
= 1,1 * МН
,
М2
= 1,1 * 87,005 = 95,7.
Рис. 4.1. Естественная и пусковые характеристики
Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие характеристики, если на валу МС
= МН
.
Определяем пусковой резистор RД1
:
RР
= 0,466 Ом,
аb = 24,67 мм,
ас = 40,17 мм,
R = RР
* (ас/ab),
R = 0,466 * (40,17/24,67) = 0,759 Ом,
RД1
= R – RР
,
RД1
= 0,759 – 0,466 = 0,293 Ом.
Определяем пусковой резистор RД2
:
аb = 24,67 мм,
аd = 64,67 мм,
R = RР
* (аd/ab),
R = 0,466 * (64,67 /24,67) = 1,22 Ом,
RД2
= R – (RР
+ RД1
),
RД2
= 1,22 – (0,466 + 0,293) = 0,461 Ом.
Определяем пусковой резистор RД3
:
аb = 24,67 мм,
ае = 104,67 мм,
R = RР
* (аe/ab),
R = 0,466 * (104,67 /24,67) = 1,97 Ом,
RД3
= R – (RР
+ RД1
+ RД2
),
RД3
= 1,97 – (0,466+ 0,293 + 0,461 ) = 0,289 Ом.
Пусковые характеристики представлены на рис.4.1.
Построить механическую характеристику в режиме динамического торможения при IВ
= 2IОН
, RДОБ
= 0,3RНОМ
. Насыщение магнитной системы не учитывать.
Определяем значение эквивалентного переменного тока:
IЭКВ
=  *IП
*2,
IЭКВ
= *24,6*2 = 39,85 А
Определяем максимальный момент:
МКР
=  ,
МКР
=  = 11,44 Нм
Определяем критическое скольжение:
SКР
=  ,
SКР
=  = 0,301.
М =  ,
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1
Таблица. 4.1
| М |
S |
ω |
| 0 |
0 |
0 |
| -13,4831 |
0,05 |
5,2335 |
| -21,2198 |
0,1 |
10,467 |
| -23,4877 |
0,15 |
15,7005 |
| -22,9107 |
0,2 |
20,934 |
| -21,2906 |
0,25 |
26,1675 |
| -19,4496 |
0,3 |
31,401 |
| -17,6981 |
0,35 |
36,6345 |
| -16,1308 |
0,4 |
41,868 |
| -14,7599 |
0,45 |
47,1015 |
| -13,5692 |
0,5 |
52,335 |
| -12,5348 |
0,55 |
57,5685 |
| -11,6331 |
0,6 |
62,802 |
| -10,8432 |
0,65 |
68,0355 |
| -10,1473 |
0,7 |
73,269 |
| -9,5309 |
0,75 |
78,5025 |
| -8,98184 |
0,8 |
83,736 |
| -8,49022 |
0,85 |
88,9695 |
| -8,04784 |
0,9 |
94,203 |
| -7,64791 |
0,95 |
99,4365 |
| -7,28481 |
1 |
104,67 |
Рис.4.2 Механическая характеристика в режиме динамического торможения.
|
