Определение вращающего момента двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в номинальном режиме. Расчет сопротивления резистора динамического торможения

Задание 3.1.

Для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения определить вращающий момент двигателя в номинальном режиме , частоту вращения якоря двигателя в режиме идеального холостого хода, подводимую мощность и коэффициент полезного действия.

Рассчитать пусковой резистор по следующим условиям: нагрузочный момент  при пуске постоянный и равен , пуск нормальный или форсированный (число пусковых секций определить из расчета). Расчет провести графическим или аналитическим методом.

Рассчитать сопротивление резистора динамического торможения, исходя из того, что пик тока якоря при торможении  задан.

Рассчитать резистор противовключения при условии, чтобы пик момента при противовключении .

кВт	об/мин	Ом	Ом	А	В	-	-	-
4,5	1000	0,632	184	25,2	220	2,0	2,0	1,0

1. Определим вращающий момент двигателя в номинальном режиме .

;

где  - номинальная электромагнитная мощность;  - номинальная частота вращения.

;

где  - номинальный ЭДС;  - ток якоря.

 - номинальный ток (известен по условию задачи);

тогда , где  - ток обмотки возбуждения.

, где  - номинальное напряжение,  - сопротивление обмотки возбуждения. Тогда

.

Для контура «обмотка якоря - сеть», согласно второму закону Кирхгофа, для двигательного режима работы:

;

где  - сопротивление якоря.

;

;

.

2. Определим частоту вращения якоря в режиме идеального холостого хода .

Режим работы двигателя, при котором ток якоря  называется режимом идеального холостого хода. Частота вращения при этом будет .

Частота вращения в режиме номинальной нагрузки:

.

Частота вращения в режиме идеального холостого хода:

, где Ф – магнитный поток,  - коэффициент, зависящий от конструктивных параметров машины.

При токе  (режим холостого тока) напряжение на зажимах генератора равно его ЭДС . Взяв отношение  с учетом , получаем:

.

3. Определим подводимую мощность  и КПД .

.

, где  - полезная мощность, ;

.

4. Рассчитаем пусковой резистор при нагрузочном моменте  и нормальном пуске.

.

Найдем максимальный пусковой момент  и переключающий момент :

;

.

Расчет пускового резистора проведем графическим способом. По оси абсцисс откладываем пусковые моменты: максимальный  и минимальный . По оси ординат откладываем частоту вращения . График изображен на рисунке 2.

Определим сопротивление отдельных секций пускового резистора. Для этого введем масштаб сопротивления: , где аб – отрезок, соответствующий сопротивлению якоря .

.

Сопротивление первой секции: ;

Сопротивление второй секции: ;

Сопротивление третьей секции: .

Сопротивление пускового резистора можно определить как:

.

5. Расчет сопротивления резистора динамического торможения при .

В режиме динамического торможения якорная обмотка электродвигателя отключается от сети и замыкается на тормозной резистор, сопротивление  которого равно:

;

где  - частота торможения,  - максимальный ток при торможении.

 найдем графически, построив естественную характеристику. По графику .

.

6. Расчет сопротивления резистора при противовключении при условии .

В режиме противовключения тормозной момент и тормозной ток регулируют введением добавочного резистора, сопротивление  которого определяется из выражения:

.

Конструкция двигателей постоянного тока серии 2П

Электродвигатели серии 2П предназначены для работы как от источников постоянного тока, так и от тиристорных преобразователей. Номинальные напряжения якорной цепи – 110; 220; 440; 600 В. Возбуждение независимое, номинальное напряжение возбуждения