Двигатель МИ-22 с электромагнитным независимым возбуждением. Сопротивление якорной цепи

 Задача № 1

Двигатель МИ-22 с электромагнитным независимым возбуждением имеет следующие паспортные данные:

- напряжение U_н = 110 В;

- мощность Р_н = 0.12 кВт;

- частота вращения n_н = 1000 об/мин;

- ток цепи якоря I_ян = 1.4А;

- КПД  η_н = 64%.

Решение

1. Сопротивление якорной цепи:

Номинальная угловая скорость:

Коэффициент момента:

Скорость холостого хода:

Пограничная частота вращения:

Номинальный электромагнитный момент:

Построим естественную механическую характеристику по двум точкам (график 1 на рис.1):

- точке холостого хода ω= ω₀ = 127.76 с^-1 (или n₀ = 1220 об/мин), М=0;

- точке номинального режима ω_н = 104.72 с^-1 (или n_н = 1000 об/мин), М_н = 

2. Рассчитаем требуемую частоту вращения, с которой должен вращаться двигатель при номинальном моменте при добавлении в цепь якоря добавочного сопротивления:

При переходе к угловой скорости имеем:

сопротивление резистора r_доб, которое соответствует требуемой искусственной механической характеристике, рассчитывается по формуле:

Искусственная характеристика при включении в цепь  Ом строится по точкам (график 2 на рис.1):

- точке холостого хода ω= ω₀ = 127.76 с^-1 (или n₀ = 1220 об/мин), М=0;

- точке = 52.33 с^-1 (или n^/_н  = 500 об/мин), М_н = 

Рассчитаем сопротивление

Частота вращения в режиме искусственной механической характеристики при номинальном моменте нагрузки:

=1055 об/мин.

При переходе к угловой скорости имеем:

Искусственная характеристика при включении в цепь  Ом строится по точкам (график 3 на рис.1):

- точке холостого хода ω= ω₀ = 127,76 с^-1 (или n₀ = 1220 об/мин), М=0;

- точке =  с^-1 (или n_н = 1055 об/мин), М_н = 

Задача № 2

Двигатель Д32 с электромагнитным последовательным возбуждением имеет следующие номинальные паспортные данные:

- напряжение U_н = 440 В;

- мощность Р_н = 55 кВт;

- частота вращения n_н = 510 об/мин;

- ток цепи якоря I_ян = 145 А.

Решение

1. Номинальная угловая скорость двигателя:

Номинальное значение момента:

I*	2,0	1,5	1,0	0,5	0,1
M*	2,5	2,0	1,5	1,0	0,5
n*	0,5	0,75	1,0	1,25	1,5
I, A	138	96,6	69	41,4	27,6
M, H*м	442,2	275,02	169,8	84,88	50,93
n, об/мин	506	574	675	844	1080

Определим значение тока: I = I_ян * I^*

при I^* = 2,0;    I₁ = 145*2,0 = 290 А;

при I^* = 1,5;    I₂ = 145*1,5  = 217,5 А;

при I^* = 1,0;    I₃ = 145*1,0  = 145 А;

при I^* = 0,5;    I₄ =145*0,5  =72,5А;

при I^* = 0,1;    I₅ = 145*0,1  = 14,5 А.

Определим значение момента: М = М_н * М^*

при М^* = 2,5;    М₁ = 1030,34*2,5 = 2576 Н*м;

при М^* = 2,0;  М₂ = 1030,34*2,0 = 2061 Н*м;

при М^* = 1,5;    М₃ = 1030,34*1,5 = 1546 Н*м;

при М^* = 1,0;    М₄ = 1030,34*1,0 = 1030 Н*м;

при М^* = 0,5;    М₅ = 1030,34*0,5 = 515 Н*м.

Определим значение частоты: n = n_н * n^*

при n^* = 0,5;    n₁ = 510*0,5 = 255 об/мин;

при n^* = 0,75;    n₂ = 510*0,75 = 382,5 об/мин;

при n^* = 1,0;      n₃ = 510*1,0 = 510 об/мин;

при n^* = 1,25;    n₄ = 510*1,25= 637,5 об/мин;

при n^* = 1,5;    n₁ = 510*1,5 = 765 об/мин.

По полученным данным  строим естественную механическую характеристику (график, проходящий через точку А₁) (рис.1).

2. Рассчитаем требуемое значение частоты вращения .

Номинальное сопротивление двигателя:

КПД в номинальном режиме:

Сопротивление обмоток в цепи якоря:

Сопротивление резистора

ЭДС якоря в режиме естественной характеристики (

ЭДС якоря в режиме искусственной характеристики:

Частота вращения для искусственной характеристики:

Используя данные из табл.1, рассчитаем параметры, необходимые для построения искусственной характеристики с r_доб=0,68 Ом

Iя, A	290	217,5	145	72,5	14,5
M, H*м	2576	2061	1546	1030	515
nЕ, об/мин	255	382,5	510	637,5	765
ЕЯЕ, В	348,94	371,7	394,47	4317,23	435,45
ЕЯИ, В	151,74	223,8	295,87	367,93	425,59
nИ, об/мин	110,9	230,30	382,52	562,17	747,68

При Iя  = 290;    Е_ЯЕ = 440-290*0,314 = 348,94 В;

При Iя  = 217,5;    Е_ЯЕ = 440-217,5*0,314 = 371,7 В;

При Iя  = 145;    Е_ЯЕ = 440-145*0,314 = 394,47 В;

При Iя  = 72,5;    Е_ЯЕ = 440-72,5*0,314 = 417,23 В;

При Iя  = 14,5;    Е_ЯЕ = 440-14,5*0,314 = 435,45 В;

При Iя  = 290;    Е_ЯИ = 440-290*(0,314+0,68) = 151,74 В;

При Iя  = 217,5;    Е_ЯИ = 440-217,5*(0,314+0,68) = 223,8 В;

При Iя  = 145;    Е_ЯИ = 440-145*(0,314+0,68) = 295,87 В;

При Iя  = 72,5;    Е_ЯИ = 440-72,5*(0,314+0,68) = 367,93 В;

При Iя  = 14,5;    Е_ЯИ = 440-14,5*(0,314+0,68) = 425,59В;

При n_Е,  = 255;    n_И = 255*151,74/348,94 = 110,9об/мин;

При n_Е,  = 382,5;    n_И = 382,5*223,8/371,7 = 230,30об/мин;

При n_Е,  = 510;    n_И = 510*295,87/394,47 = 382,52 об/мин;

При n_Е,  = 637,5;    n_И = 637,5*367,93/417,23 = 562,17 об/мин;

При n_Е, = 765;    n_И = 765*425,59/435,45 = 747,68 об/мин;

3. Рассчитываем новое значение добавочного сопротивления