Элект.машины_УП

71

Для сравнения полученных результатов запишем их таблично.

72

Данные таблицы подтверждают теоретические положения о том, что потери мощности и КПД двигателя постоянного тока с независимым возбуждением зависят от момента нагрузки М с и пара-

метров, регулирующих скорость: U , Ф , Rn , Rш. При выходе дви-

гателя из номинального режима его КПД всегда уменьшается. Наибольшие потери мощности наблюдаются при включении добавочных резисторов. Особенно низкий КПД получается при реостатном регулировании с шунтированием якоря.

74

4.Сопротивление для реверса (противовключение), в том числе его добавку к ступеням пускового реостата.

5.Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска.

6.Начальный тормозной момент двигателя, при уменьшении

скачком напряжения якоря на 30 %. Определить предельно допустимое значение этого понижения.

7. Параметры МХ двигателя с неноминальным магнитным потоком для увеличения номинальной скорости на 40 %. Определить при этом допустимое значение электромагнитного момента при номинальном токе якоря.

8. Параметры МХ двигателя, обеспечивающие уменьшение его номинальной скорости в 4 раза при номинальном токе якоря.

9.Отклонения скорости на механических характеристиках с параметрами по пункту 8 при изменениях момента нагрузки на ± 20% от номинального значения.

10.Потери мощности и КПД двигателя при работе с номинальным моментом нагрузки на МХ с параметрами по пунктам 7 и 8.

Построить

1.Механические характеристики: естественную, реостатного пуска, динамического торможения и противовключения.

2.Искусственные МХ с параметрами двигателя для условий пунктов 6 и 7.

3.Временные диаграммы изменения момента и скорости двигателя для циклов работы:

а) пуск без нагрузки (вхолостую), прием нагрузки, работа при номинальной нагрузке, сброс нагрузки, торможение противовключением до остановки; б) пуск, работа, динамическое торможение в одну ступень до

остановки — все при номинальной нагрузке.

Для диаграмм определить длительности переходных процессов на каждой ступени пуска, и пуска в целом, приема и сброса нагрузки, тормозных режимов. Отдельно установить время торможения «выбегом» без нагрузки.

77

2.4. Устанавливается число ступеней пуска m, формула (2.44):

m= 3.

2.5.Определяем точное значение коэффициента λ с уточнением величины I2 против принятого I2np .

По формуле (2.42) получаем

2.6. Рассчитываем сопротивления ступеней пускового реоста-

RПК

OB

Рис. 1

78

3. Сопротивление для динамического торможения Rдт

Максимальное его значение должно быть не меньше величины пускового реостата Rn . Согласно формуле (2.53), имеем:

4. Расчет сопротивления для режима противовключения

Величина всего сопротивления режима ПК, формула (2.46):

2U

Rnк = λ н − Rя = 2Rn − Rя =

I I н

= 0,335 2 + 01, = 0,77 Ом.

Его составляющая, как добавка к R п:

R р = R п к − R п = 0,77 − 0,335 = 0,435 Ом.

Получено R p > Rn , так как по (2.47) R p = R n + R я.

5. Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска дви-

гателя (2.37):

U мин = λ I I нR я = 2,4 115 01, = 27,6 В.

Оно должно быть меньше номинального в

U н U мин = 12027,6 = 4,35 раз.

6. Тормозной момент двигателя при скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 30%

Данных в исходной информации недостаточно, чтобы решить задачу однозначно, так как не ясно, на какой МХ работал двигатель до уменьшения напряжения.

Будем считать, что он работал на естественной МХ, для которой выполняются условия U = U н, Ф = 1, R n = 0, R ш = ∞ .

Эта характеристика является самой жесткой относительно других, искусственных МХ Чем жестче характеристика и чем меньше нагрузка, тем больше толчки момента двигателя при резких изменениях напряжения якоря.

80

Характеристики построены в относительных единицах

М = ММ н , ω = ω ω 0 .

Естественная 1 и искусственная 2 МХ проходят параллельно со сдвигом относительно скоростей идеального холостого хода на 0,3 единицы. При переходе из точки холостого хода ω о е по горизонтали в точку а на искусственной МХ получаем − МТ а = −31, , что больше допустимого значения МТ до п= 2,4 . При работе с номинальной нагрузкой переходим из точки ω н = 0,9 в точку б при − МТ δ = −2,2 , что допустимо, так как меньше, чем 2,4.

Очевидно, что показатели для начального значения − МТ при ступенчатом уменьшении напряжения из-за параллельности начальной и последующих МХ не будут зависеть от того, начался ли процесс с естественной характеристики, или с другой, параллельной для нее.

На вопрос о том, какое изменение напряжения не вызовет броска момента двигателя выше допустимого значения, можно ответить, решая совместно уравнения МХ для первичного напряжения якоря U1 и для пониженного скачком до U2 , считая что скорость в момент изменения напряжения не меняется.

Здесь М1 — момент двигателя до изменения напряжения, М2 — момент двигателя при ступенчатом понижении напря-

жения от U1 до U2 , в расчетах нужноучитыватьегознак«+» или«−». Вычитая (2) из (1) при ω1 = ω 2 , получим