Машины постоянного тока. Определение сопротивления якорной цепи двигателя

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Министерство сельского хозяйства

Департамент кадровой политики и образования

ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет

Кафедра электроснабжения с/х

Расчётно – графическая работа №4

          По дисциплине «Электрические машины»

                      Машины постоянного тока

                                                         Вариант № 47

Выполнил студент группы ЭТ – 44

Котов М.А.

Проверил преподаватель:

Красноярск 2009


Таблица 1. – Технические данные двигателя постоянного тока

№ задания

Номинальные

Число полюсов

Сопротивления

напряжение

UН, В

мощность

Р, кВт

частота вращения nН, об/мин

КПД

ηН, о.е.

якорной

цепи

RЯ, Ом

обмотки возбуждения

rВ, Ом

47

220

16,0

1000

0,86

4

0,2

68

Рисунок 1 – Электрическая схема соединения обмоток двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

1. Приближённое определение сопротивления якорной цепи двигателя

Номинальная мощность, потребляемая двигателем из сети

где Р – номинальная механическая мощность на валу двигателя, кВт

ηН – номинальный КПД, о.е.

 кВт

Суммарные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке

 кВт

Номинальный ток двигателя

 А

где UН – номинальное напряжение, В

Номинальный ток возбуждения

 А

Номинальный ток якоря

 А

где rВ – сопротивление обмотки возбуждения, Ом

Определим электрические потери мощности в якорной цепи двигателя

 кВт

Сопротивление якорной цепи двигателя

 Ом

2. Рабочие характеристики двигателя: n, M2, P1, η = f (P2) при UН, IВН = const

 

Номинальная угловая механическая скорость вращения якоря

 рад/с

Произведение конструктивной постоянной машины Се на номинальный магнитный поток ФН

 Вб/рад

Угловая механическая скорость вращения якоря при «идеальном» холостом ходе

 рад/с

Номинальный полезный момент  на валу

М Нм

Электрические потери мощности в якорной цепи двигателя при номинальной нагрузке

 кВт

Потери мощности при холостом ходе двигателя

 кВт

Потери мощности в обмотке возбуждения при номинальном токе возбуждения

 кВт

Момент холостого хода двигателя

 Нм

Для расчёта рабочих характеристик двигателя задаём полезный момент на валу М2 равный 0; 0,25 М; 0,5 М; 0,75 М; М;1,25 М. Расчёт первой точки рабочих характеристик выполним для номинального момента нагрузки М.

Электромагнитный момент:

М = Мо + М2, Нм

1) При М2 = М = 152.87 Нм

М = 0.35 + 152.87 = 153.22Нм

2) При М2 = 0

М = 0.35 + 0 = 0.35 Нм

3) При М2 = 0,25 М = 38.21 Нм

М = 0.35 + 38.21 = 38.56 Нм

4) При М2 = 0,5 М = 76.43 Нм

М = 0.35 + 76.43 = 76.78 Нм

5) При М2 = 0,75 М = 114.65 Нм

М = 0.35 + 114.65 = 115 Нм

6) При М2 = 1,25 М = 191.08 Нм

М =0.35 + 191.08 = 191.43 Нм

Ток якоря двигателя:

, А

где СМФН = СеФН при расчётах в системе СИ.

1)  А

2)  А

3)  А

4)  А

5)  А

6)  А

Угловая механическая скорость вращения якоря:

, рад/с

1)  рад/с

2)  рад/с

3)  рад/с

4)  рад/с

5)  рад/с

6)  рад/с

Частота вращения якоря:

, об/мин

1)  об/мин

2)  об/мин

3)  об/мин

4)  об/мин

5)  об/мин

6)  об/мин

------------------------------------------------------------------------------------------

Полезная механическая мощность на валу

, кВт

1)  кВт

2)

3)  кВт

4)  кВт

5)  кВт

6)  кВт

Электрические потери мощности в якорной цепи:

, кВт

1)  кВт

2)  кВт

3)  кВт

4)  кВт

5) 0.69 кВт

6)  кВт

Электрическая мощность потребляемая двигателем из сети:

Р1 = Р2 + рХХ + рЭ, кВт

1) Р1 = 16.07 + 1.3 + 1.23 = 18.6 кВт

2) Р1 = 0 + 1.3+ 0,0000065 = 1.3000065  кВт

3) Р1 = 4.23 + 1.3 + 0,078 = 5.608  кВт

4) Р1 = 8.32 + 1.3 + 0.3 =9.92   кВт

5) Р1 = 12.27 + 1.3 + 0.69 = 14.26  кВт

6) Р1 = 19.73 + 1.3 + 1.9 = 22.93  кВт

Ток, потребляемый двигателем из сети

, А

1)  А

2)  А

3)  А

4)  А

5)  А

6)  А

КПД двигателя:

, о.е.

1)  о.е.

2)  о.е.

3)  о.е.

4)  о.е.

5)  о.е.

6)  о.е.


Таблица 2. – Результаты расчёта рабочих характеристик

М2 / М2Н

0

0,25

0,5

0,75

1

1,25

М2, Нм

0

83,4

167,75

250,13

333,5

416,88

М, Нм

19

102,4

186,75

269,13

352,5

435,88

IЯ, А

10,33

55,65

101,5

146,27

191,58

236,89

Ω, рад/с

119,12

117,15

115,16

113,2

111,2

109,27

n, об/мин

1138,1

1119,3

1100,3

1081,5

1062,4

1043,98

Р2, кВт

0

9,77

19,32

28,32

37,1

45,55

рэ, кВт

0,0085

0,25

0,82

1,71

2,94

4,49

Р1, кВт

3,599

13,61

27,73

33,62

43,63

53,63

I, А

16,36

61,86

107,86

152,82

198,32

243,77

η, о.е.

0

0,72

0,7

0,84

0,85

0,85

Рабочие характеристики двигателя

==


3. Определение сопротивления пускового реостата.

При определении сопротивления пускового реостата следует исходить из того, что пусковые ток и момент при реостатном пуске двигателя должны находится в пределах от 1,5 до 2,2 номинальных. Большие значения пускового тока IЯП следует выбирать для двигателей меньшей мощности. Так как двигатель большой мощности примерно выбираем значение пускового тока и момента  –  1,6 номинальных 

IЯП =  =191,68 = 306,69 А

Сопротивление пускового реостата

RП = Ом

Если задан пусковой момент М

М = 1,6 = 1,6 А ;

R Ом

4. Механические характеристики двигателя при различных добавочных сопротивлениях в цепи якоря.

Если пренебречь моментом холостого хода Мо двигателя, то все механические характеристики при различных сопротивлениях якорной цепи выходят из одной точки, соответствующей частоте вращения nо «идеального» холостого хода двигателя

 об/мин

Для расчёта естественной механической характеристики принимаем RЯД = 0, а для искусственных реостатных RЯД1 = 3RЯ =  Ом и RЯД2 = 6RЯ = Ом

Угловая механическая скорость вращения при номинальном моменте на валу

, рад/с

где МН – номинальный электромагнитный момент двигателя (Нм)

Для естественной характеристики при RЯД = 0:

 рад/с

Для искусственных реостатных характеристик:

при RЯД1 = 3RЯ =  Ом

 рад/с

при RЯД2 = 6RЯ = Ом

 рад/с

Соответствующая частота вращения якоря

при RЯД = 0:

 об/мин

при RЯД1 = 3RЯ =  Ом

 об/мин

при RЯД2 = 6RЯ = Ом

 об/мин

Для построения характеристик, зададим масштабы:

mn = 100

mм = 50 М/см


                     

Рисунок 3 – Механические характеристики при разных добавочных сопротивлениях в цепи якоря двигателя: 1 – естественная; 2,3 – искусственные реостатные.

5. Механические характеристики при ослаблении магнитного потока двигателя.

При уменьшении магнитного потока в двигателях параллельного возбуждения увеличивается механическая угловая скорость вращения якоря при «идеальном» холостом ходе

, рад/с

Где К – коэффициент, учитывающий отношение магнитного потока после

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
383 Kb
Скачали:
0