Расчетно-графическая работа №2

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Для заданного номера варианта типа двигателя выполнить следующие расчеты и построить графики:

1. Определить величину сопротивления реостата. чтобы пусковой момент был равен:

а) 1,5 М_н б) 2 М_н

2. Рассчитать и построить графики естественной и реостатных механических характеристик при следующих значениях сопротивлений пускового реостата R_п, включенного последовательно в цепь якоря: 0,5R_я; R_я; 1,5R_я; 2R_я. Расчет каждой механической характеристики произвести для двух значений момента от 0 до 2М_н.

3. Определить частоту вращения и потери двигателя при заданном моменте сопротивления рабочего механизма.

№ вари-анта	Тип двигателя	Pн кВт	Uн В	nн об/мин	ηн %	Rя Ом	Rв Ом	Момент сопротив-ления рабочего механизма
1	2	3	4	5	6	7	8	9
18	2ПН112LУХЛ4	5,3	220	3000	80,0	0,242	96,3	1,3 Мн

Решение:

Мощность потребляемая из сети

Вт

Ток потребляемый из сети двигателем

А

Ток в цепи возбуждения при номинальном режиме

А

Ток в цепи якоря при номинальном режиме

А

Номинальный момент

Н м

а) Скорость холостого хода определяется из уравнения механической характеристики при M=0.

,

В соответствии с законом электромагнитной индукции для номинального режима

E_H=C_En_HФ,

Откуда

Разделив n_x на n_н, получим:

об/мин

б) Для определения частоты вращения при введении добавочного сопротивления в цепь обмотки якоря необходимо определить величины (С_Е,Ф), что можно сделать из уравнения

Учитывая, что С_М9,57С_Е уравнение механической характеристики

Частота вращения при введении и номинальном моменте М и 2М, об/мин:

Механическая характеристика двигателя n(M) - прямая линия, ее можно построить по двум точкам: точке холостого хода, с координатами n_x , М=0 и точке номинального режима с координатами n_н , М_н - для естественной характеристики; точке холостого хода и точке с координатами n' , М_н - для искусственной характеристики

Определение величины сопротивления реостата при пусковых моментах:

а) 1,5М б) 2М

Сопротивление цепи якоря двигателя при последовательном включении реостата, Ом:

Значение найдем из уравнения механической характеристики при n=0:

а)

б) .

Определение частоты вращения и потери двигателя при заданном моменте сопротивления рабочего механизма:

Помимо электромагнитного вращающего момента, на вал двигателя действуют тормозящие моменты: момент холостого хода , обусловленный механическими и магнитными потерями, и полезный момент - противодействующий момент, созданный нагрузкой на валу двигателя.

Если двигатель работает в статическом режиме ,

Мощность, потребляемая из сети

Вт;

Вт ;

- мощность, необходимая для преодоления момента сопротивления рабочего механизма.

Ток, потребляемый из сети двигателем

А

А

Ток в цепи возбуждения при номинальном режиме

А

Ток в цепи якоря при номинальном режиме

А

А

Сумма потерь при заданном моменте сопротивления рабочего механизма:

_P=

Электрические потери в цепи якоря и обмотке возбуждения

Добавочные потери составляют I % от номинальной мощности:

P_Д=0,01∙ =0.01*()=67,75 Вт

Механические и магнитные потери

P_МХ+P_МГ=P-(P_Э+P_Д)=1475-(878+67,75)=529 Вт.

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СМЕШАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Решение:

1) Номинальный момент:

Н м;

Мощность, потребляемая из сети:

кВт;

Ток потребляемый из сети двигателем:

А;

Ток в цепи возбуждения при номинальном режиме:

А;

Ток в цепи якоря при номинальном режиме:

А;

2)

при к₁=0,55 и к₂=0,45

Данные расчета сведем в таблицу:

I/IH	0	0,20	0,4	0,6	0,8	1,0	1,20
Ф/ФН	0,05	0,45	0,73	0,88	0,95	1	1,03
n,об/мин	13014	9542	7865	7018	6516	6100	5751
М, Н м	0	4,2	10	16	22	28,2	34,3

3) Уменьшим напряжение

Данные расчета сведем в таблицу:

I/IH	0	0,20	0,4	0,6	0,8	1,0	1,20
Ф/ФН	0,05	0,45	0,73	0,88	0,95	1	1,03
n,об/мин	12522	7235	5277	4343	3763	3274	2848
М, Н м	0	2,7	6,8	11,4	15,8	20,4	25