Задача№6. Розрахунок характеристик двигунапостійного струму
Електродвигунпостійного струму загального застосування з паралельним збудженням серії 2 маєнаступні характеристики: номінальна потужність Pн, номінальна частота обертанняnн, номінальна напругаUн, номінальний ККД ηн, опір кола якоря, включаючи опір додатковихполюсів щіток і колектора, Rа, опір обмотки збудження Rзб,число полюсів 2p,число паралельних гілок 2а і число провідників Nобмотки якоря.
Опори обмотокприведені при температурі 20°C.варіант Pн Uн nн ηн Rа Rв 2p
2а N 9 3.2 110 750 0.765 0.306 57.2 4 2 496
По прийнятимданим машини потрібно:
1. Накреслити схему вмикання в мережудвигуна постійного струму. Пояснити конструкцію і принцип дії ДПС. Якіособливості пуску ДПС?
2. Визначити струм Iн, споживаний двигуном з мережі, і струм Iану колі якоря при номінальному навантаженні.
3. Визначити номінальні моменти:електромагнітний М і обертальний на валу двигуна М2н.
4. Визначити значення пускового моментудвигуна Mn, якщострум
Iаn=2Iан,за умови сталості магнітного потоку і відповідне значення опору пусковогореостата.
5. Розрахувати і побудувати природнумеханічну характеристику двигуна постійного струму в межах перевантажувальноїздатності двигуна по струму.
6. Розрахувати і побудувати штучнумеханічну характеристику двигуна цілком введеному у коло якоря пусковогореостата.
7. Визначити частоту обертання якоря примоменті опору, рівному номінальному, і при введенні у коло збудженнядодаткового опору, рівного 0.2 Rзб.
Допункту 1. Для визначення струму Iн, споживаного двигуном з мережі, спочатку знаходимо потужність, споживанудвигуном з мережі при номінальному навантаженні:
P1H=/>=/>4.183
Тоді:
Iн=/>=/>
Струм у коліякоря при номінальному навантаженні:
Iан=Iн – Iзб=0.038-1.6=-1,52
Де: Iзб — струм збудження обмотки паралельного збудження,
Iзб=/>=/>=1,6А
Тут:Rзб75° — опір обмоткизбудження в нагрітому стані при 75°С.
Допункту 2. Потужність Pн(кВт) і момент М2н (Н.м) на валу і частотаобертання вала nн(об/хв.) зв’язані між собою співвідношенням:
М2н =9550×/>=9550×/>40.747
Електромагнітнихмомент:
М = См ×Фб × Iан=158×1.08×-1,52=-259,37
Де: См– постійна машина, См=/>=/>=/>
Фб-магнітнийпоток.
Для визначеннямагнітного потоку Фб необхідно скористатися основним рівняннямрівноваги ЕРС двигуна постійного струму:
U=Ea-Ia×Ra=6723-0.306×(-2) =6722.388
Відкіля, знаючи ЕРСEa, можнавизначити магнітний потік Фб:
Ea=Ce× Фб ×n=8.3×1,08×750=6723
Де: Ce- постійна машини, Ce=/>=/>=8.3
Допункту 3. Максимальний припустимий по струмуякоря пусковий обертальний момент:
Mn=Cм×Фб×Ian=158×1,08×-3.16=539,2
У момент пускуякір двигуна нерухомий, тому струм якоря:
Ian=2Iан=-3.16
Rn=31.7
Допункту 4. Для двигуна з паралельним збудженням, уякого магнітний потік Фб =const,рівняння природної механічної характеристики:
n1=/>=12.3 об/хв..
n2=/>M/>=/>-(-259,37)/>=12.32об/хв..
а графік цієїхарактеристики – пряма лінія, яку будуємо по двох точкам: ідеальний холостийхід і номінальний режим роботи.
Допункту 5. Рівняння штучної механічноїхарактеристики:
n=/>M/>=/>-(-259,37)/>=17.7
Її будуємо подвом точкам: ідеального холостого ходу і пуск двигуна.
Допункту 6. Струм збудження зменшиться до значення
I/зб=/>=/>=/>=1.602А
За значеннямтоку збудження й з використанням приведеної залежністю магнітного потоку Фбвід струму збудження Iзб.Знаходимо Фб.
/> =1.49
Тоді Ф/б=фб-1.07=1.08– 1.07=0.01.