вариант 15 -2
.docxВариант 15
Задача 1
Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, номинальное напряжение которого Uном, при номинальной нагрузке потребляет ток Iном, а при холостом ходе I0. Номинальная частота вращения nном, сопротивление обмотки якоря Rя. Магнитные и механические потери принять постоянными при всех режимах работы двигателя (табл. 1).
Определить:
- номинальную мощность двигателя Рном на валу;
- номинальный КПД ηном;
- значение пускового момента при токе Iпуск = 2∙Iном и соответствующее сопротивление пускового реостата;
- частоту вращения якоря при Iя.ном, но при введенном в цепь возбуждения добавочном сопротивлении, превышающем заданное в условии значение Rв на 30%.
Построить естественную механическую характеристику двигателя.
Дано:, ,
Решение
Рисунок 1- Схема ДПТ с параллельным возбуждением.
1. Определим потребляемую мощность:
2. Определим ток возбуждения Iв:
3. Определим ток якоря:
4. Определим потери в обмотке возбуждения:
5. Определим потери в обмотке якоря:
6. Потери холостого хода:
7. Определим суммарные потери мощности:
7. Определим номинальную мощность на валу двигателя:
8. Определим КПД двигателя:
9. Определим значение пускового момента при токе Iпуск = 2∙Iном и соответствующее сопротивление пускового реостата:
- номинальный момент Мном:
- пусковой ток:
- пусковой момент определим из соотношения:
10. Определим частоту вращения якоря при Iя.ном, но при введенном в цепь возбуждения добавочном сопротивлении, превышающем заданное в условии значение Rв на 30%:
11. Построим естественную механическую характеристику двигателя:
Рисунок 2 – Естественная механическая характеристика
Задача 2
Двигатель постоянного тока (ДПТ) с параллельным возбуждением, номинальное напряжение которого Uном, развивает номинальную мощность Рном. Номинальная частота вращения nном и номинальный КПД ηном. Потери мощности в цепи якоря ΔРя и в цепи возбуждения ΔРв заданы в процентах от потребляемой мощности двигателя Р1ном .
Определить:
- ток в цепи возбуждения;
- ток якоря при номинальной нагрузке Iя ном;
- пусковой вращающий момент при пуске двигателя с пусковым реостатом;
- скорость вращения якоря при номинальном моменте на валу и включении в цепь якоря добавочного сопротивления, равного 3Rя.
Построить естественную и реостатную характеристики двигателя.
Дано:, ,
Решение
1. Определим потребляемую мощность:
2. Определим номинальный ток:
3. Определим потери в обмотке якоря и в обмотке возбуждения:
4. Определим ток возбуждения:
5. Определим тоя якоря и сопротивление якоря:
6. Определим значение пускового момента соответствующее сопротивлению пускового реостата:
7. Определим скорость вращения якоря при номинальном моменте на валу и включении в цепь якоря добавочного сопротивления, равного 3Rя
8. Построить естественную и реостатную характеристики двигателя
Обе характеристики являются прямыми, выходящими из одной точки n0 на оси частоты вращения. Точка соответствует режиму холостого хода, для которого момент М0 = 0, а ток IЯ 0 = 0. Частоту вращения холостого хода n0 можно вычислить через номинальное значение nном на основе уравнения, записанного для двух режимов:
Рисунок 3 – Естественная и реостатная механические характеристики
Задача 3
Рассчитать фазную и линейную ЭДС трехфазной синхронной машины при соединении фаз звездой с учетом первой, третьей, пятой и седьмой гармоник при частоте и форме магнитного поля, представленного на рисунке.
Исходные данные :
Максимальная индукция Вδ = 0,95 Тл;
Число пазов Z=72;
Число пар полюсов р = 3;
Сокращение шага β = 5/6;
Полюсная дуга τ =60 см;
х
Активная длина l= 40 см;
Число витков в одной ветви фазы ω= 20
Решение
-
Определяем коэффициент распределения для каждой из гармонических:
-
Определяем коэффициент укорочения для каждой из гармонических составляющих:
-
Определим частоту каждой из гармонических составляющих:
4. Определим магнитную индукцию для каждой из гармонических составляющих:
-
Определяем магнитный поток каждой из гармонических составляющих:
-
Определим обмоточный коэффициент:
-
Определяем фазные ЭДС для каждой гармонической составляющей:
-
Фазная ЭДС:
-
Линейная ЭДС:
ЛИТЕРАТУРА
1. Набиев Ф.М. Электрические машины: учеб. пособие для вузов. -2-е изд./ Ф.М. Набиев, И.И. Алиев. – М.: РадиоСофт, 2014. – 256 с.
2. Алиев И.И. Электрические машины: учеб. пособие для вузов. / И.И. Алиев.– СПб.: Питер, 2014. – 448с.
3. Вольдек А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учебник для вузов / А.И. Вольдек. – СПб.: Питер, 2007. – 320 с.
4. Вольдек А.И. Электрические машины. Машины переменного тока: учебник для вузов / А.И. Вольдек. – СПб.: Питер, 2007. – 350 с.