6.5 Задачи по машинам постоянного тока

1) Определить кратность пускового тока двигателя постоянного тока с номинальной мощностью Рн=4,5 кВт при непосредственном включении в сеть напряжением 220 В. Сопротивление цепи якоря R_Я=0,25 Ом, КПД двигателя =88%. Вычислить начальное значение сопротивления пускового реостата при условии понижения начального пускового тока до трехкратного номинального.

2) Номинальная мощность двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением Рн=4,2 кВт, номинальное напряжение U_Н=110 В, номинальная частота вращения n_н=750 об/мин, КПД =78%, сопротивление цепи якоря Rя=0,15 Ом, сопротивление обмотки возбуждения R_B=64 Ом. Определить величину пускового момента двигателя, если сопротивление пускового реостата R_П=l ,2 Ом. Моментом холостого хода и изменением магнитного потока пренебречь.

3) Двигатель с параллельным возбуждением номинальной мощности Рн=1,5 кВт потребляет ток I=8,3 А при напряжении U=220 В. Определить ток в режиме холостого хода двигателя, если сопротивление цепи якоря R_Я=3 Ом, цепи возбуждения R_В=600 Ом.

4) Определить момент, потребляемый ток, а также токи в цепях якоря и возбуждения двигателя параллельного возбуждения, если мощность на валу Р_н=4,5 кВт, подводимое напряжение U=220 В, частота вращения n=1000 об/мин. Сопротивление цепи возбуждения R_B=137 Ом, КПД двигателя =81%.

5) Двигатель параллельного возбуждения имеет сопротивление в цепи якоря R_я=0,39 Ом. Сопротивление цепи возбуждения R_B=137 Ом. В режиме холостого хода при напряжении U=220 В частота вращения двигателя n=1700 об/мин, потребляемый ток I=3,5 А. Определить частоту вращения двигателя при номинальной нагрузке двигателя с током I=43 А. Реакцией якоря пренебречь.

6) Определить частоту вращения двигателя параллельного возбуждения номинальной мощностью Р_н=8 кВт, номинальным напряжением U_H=220 В, КПД - =81% и номинальной частотой вращения n=1500 об/мин при уменьшении потребляемого тока вдвое. Ток возбуждения I_B=1,7 А. Принять, что изменение потока, обусловленное реакцией якоря, составляет 2%.

7) При параллельном возбуждении ток якоря двигателя постоянного тока I_Я=32 А, сопротивление цепи якоря R_я=1 Ом. При согласном включении последовательной обмотки с сопротивлением R_П=0,03 Ом частота вращения двигателя n=1500 об/мин. Определить магнитный поток в воздушном зазоре двигателя при напряжении U=220 В. Постоянный коэффициент С_о=217. Ток в обмотке якоря считать неизменным.

8) Определить электромагнитный момент и ток в обмотке якоря двигателя параллельного возбуждения при напряжении U=220 В и частоте вращения n=1500 об/мин. Сопротивление цепи якоря R_Я=0,35 Ом, постоянный коэффициент с₀=160, магнитный поток Ф=0,8·10^-2 Вб.

9) Двигатель парллельного возбуждения при номинальном напряжении U_H=220 В потребляет ток I=33,2 А и вращается с частотой 1000 об/мин, сопротивление цепи якоря R_Я=0,4 Ом, сопротивление цепи обмотки возбуждения R_В=160 Ом. Определить частоту вращения и электромагнитный момент двигателя при включении в цепь якоря дополнительного сопротивления R_U=3 Ом, если ток в обмотке якоря и ток возбуждения остаются при этом неизменными.

10) Какое сопротивление необходимо включить в цепь якоря двигателя параллельного возбуждения номинальной мощности Рн =55 кВт с номинальным напряжением U_H =220 В, чтобы при неизменных значениях номинального момента на валу и тока возбуждения частота вращения двигателя уменьшилась вдвое? Сопротивление цепи якоря R_Я=0,04 Ом; сопротивление цепи возбуждения R_b=54Om, КПД двигателя =89%.

11) Электромагнитный момент двигателя параллельного возбуждения М=56 Н·м при токе в обмотке якоря I=44,5 А. Постоянный коэффициент С_о=166. Определить электромагнитный момент при согласном включении последовательной обмотки с числом витков w_П=6. Характеристика намагничивания двигателя приведена в таблице 6.2.

Таблица 6.2 Характеристика намагничивания двигателя Ф=f(F)

Ф,Вб	0,410-2	0,610-2	0,7210-2	0,810-2	0,8810-2	0,9210-2
FB,A	560	859	1092	1398	1826	2224

12) Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением с частотой вращения 1500 об/мин потребляет ток I=14 А при напряжении U=220 В. Сопротивление цепи якоря R_я=1,7 Ом. Определить ЭДС якоря, электромагнитный момент двигателя, потребляемую мощность и электрические потери.

13) Двигатель с последовательным возбуждением работает при напряжении на зажимах U=220 В. Якорь двигателя вращается с частотой n=900 об/мин и развивает на валу момент М=250 Н·м. Сопротивление цепи якоря R_я=0,174 Ом, КПД - =90%. Вычислить: полезную мощность на валу двигателя, мощность, подводимую к двигателю, ток в обмотке якоря, электрические потери и ЭДС якоря.

14) Двигатель последовательного возбуждения работает от сети напряжением U=220 В, развивает на валу вращающий момент М=60 Н·м при токе Iн=50 А и частоте вращения 1400 об/мин. Определить КПД двигателя при введении в цепь якоря дополнительного сопротивления R_U=0,8 и неизменном вращающем моменте на валу. То же, при понижении напряжения до 180В.

15) Определить потребляемый ток и частоту вращения двигателя последовательного возбуждения с номинальным напряжением U_H=220 В, током I=65 А и частотой вращения n=750 об/мин, если при сохранении тормозного момента уменьшить напряжение на зажимах двигателя в 2 раза. Сопротивление цепи якоря R_Я=0,2 Ом.

16) Определить кратность пускового тока двигателя постоянного тока с номинальной мощностью Рн=4,5 кВт при непосредственном включении в сеть напряжением 220 В. Сопротивление цепи якоря R_Я= =0,25 Ом, КПД двигателя η = 88%. Вычислить начальное значение сопротивления пускового реостата при условии понижения начального пускового тока до трехкратного номинального.

17) Номинальная мощность двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением Рн=4,2 кВт, номинальное напряжение U_Н=110 В, номинальная частота вращения n_н=750 об/мин, КПД η=78%, сопротивление цепи якоря Rя=0,15 Ом, сопротивление обмотки возбуждения R_B=64 Ом. Определить величину пускового момента двигателя, если сопротивление пускового реостата R_П=l ,2 Ом. Моментом холостого хода и изменением магнитного потока пренебречь.

18) Двигатель с параллельным возбуждением номинальной мощности Рн=1,5 кВт потребляет ток I=8,3 А при напряжении U=220 В. Определить ток в режиме холостого хода двигателя, если сопротивление цепи якоря R _Я=3 Ом, цепи возбуждения R _В=600 Ом.

19) Определить момент, потребляемый ток, а также токи в цепях якоря и возбуждения двигателя параллельного возбуждения, если мощность на валу Р_н=4,5 кВт, подводимое напряжение U=220 В, частота вращения n=1000 об/мин. Сопротивление цепи возбуждения R_B=137 Ом, КПД двигателя η=81%.

20) Двигатель параллельного возбуждения имеет сопротивление в цепи якоря R_я=0,39 Ом. Сопротивление цепи возбуждения R_B=137 Ом. В режиме холостого хода при напряжении U=220 В частота вращения двигателя n=1700 об/мин, потребляемый ток I=3,5 А. Определить частоту вращения двигателя при номинальной нагрузке двигателя с током I=43 А. Реакцией якоря пренебречь.

21) Определить частоту вращения двигателя параллельного возбуждения номинальной мощностью Р_н=8 кВт, номинальным напряжением U_H=220 В, КПД - η=81% и номинальной частотой вращения n=1500 об/мин при уменьшении потребляемого тока вдвое. Ток возбуждения I_B=1,7 А. Принять, что изменение потока, обусловленное реакцией якоря, составляет 2%.

22) При параллельном возбуждении ток якоря двигателя постоянного тока I_Я=32 А, сопротивление цепи якоря R_я=1 Ом. При согласном включении последовательной обмотки с сопротивлением R _П=0,03 Ом частота вращения двигателя n=1500 об/мин. Определить магнитный поток в воздушном зазоре двигателя при напряжении U=220 В. Постоянный коэффициент С_о=217. Ток в обмотке якоря считать неизменным.

23) Определить электромагнитный момент и ток в обмотке якоря двигателя параллельного возбуждения при напряжении U=220 В и частоте вращения n=1500 об/мин. Сопротивление цепи якоря R _Я=0,35 Ом, постоянный коэффициент с₀=160, магнитный поток Ф=0,8·10^-2 Вб.

24) Двигатель параллельного возбуждения при номинальном напряжении U_H=220 В потребляет ток I=33,2 А и вращается с частотой 1000 об/мин, сопротивление цепи якоря R_Я=0,4 Ом, сопротивление цепи обмотки возбуждения R _В=160 Ом. Определить частоту вращения и электромагнитный момент двигателя при включении в цепь якоря дополнительного сопротивления R_U=3 Ом, если ток в обмотке якоря и ток возбуждения остаются при этом неизменными.

25) Какое сопротивление необходимо включить в цепь якоря двигателя параллельного возбуждения номинальной мощности Рн =55 кВт с номинальным напряжением U_H=220 В, чтобы при неизменных значениях номинального момента на валу и тока возбуждения частота вращения двигателя уменьшилась вдвое? Сопротивление цепи якоря R_Я=0,04 Ом; сопротивление цепи возбуждения R_B=54Om, КПД двигателя η=89%.

26) Электромагнитный момент двигателя параллельного возбуждения М=56 Н-м при токе в обмотке якоря I=44,5 А. Постоянный коэффициент С_о=166. Определить электромагнитный момент при согласном включении последовательной обмотки с числом витков w_п=6. Характеристика намагничивания двигателя приведена в таблице 6.3.

Таблица 6.3 Характеристика намагничивания двигателя Ф=f(F)
Ф, Вб	0,4·10-2	0,6·10-2	0,72·10-2	0,8·10-2	0,88·10-2	0,92·10-2
FB,A	560	859	1092	1398	1826	2224

27) Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением с частотой вращения 1500 об/мин потребляет ток I=14 А при напряжении U=220 В. Сопротивление цепи якоря R_я=1,7 Ом. Определить ЭДС якоря, электромагнитный момент двигателя, потребляемую мощность и электрические потери.

28) Двигатель с последовательным возбуждением работает при напряжении на зажимах U=220 В. Якорь двигателя вращается с частотой n=900 об/мин и развивает на валу момент М=250 Н·м. Сопротивление цепи якоря R_я=0,174 Ом, КПД – η = 90%. Вычислить полезную мощность на валу двигателя, мощность, подводимую к двигателю, ток в обмотке якоря, электрические потери и ЭДС якоря.

29) Двигатель последовательного возбуждения работает от сети напряжением U=220 В, развивает на валу вращающий момент М=60 Н·м при токе Iн=50 А и частоте вращения и КПД двигателя при введении в цепь якоря дополнительного сопротивления R_U=0,8 и неизменном вращающем моменте на валу. То же, при понижении напряжения до 180В.

30) Определить потребляемый ток и частоту вращения двигателя последовательного возбуждения с номинальным напряжением U_H=220 В, током I=65 А и частотой вращения n=750 об/мин, если при сохранении тормозного момента уменьшить напряжение на зажимах двигателя в 2 раза. Сопротивление цепи якоря R _Я=0,2 Ом.