Построение естественной и искусственной скоростных характеристик, пользуясь универсальными характеристиками двигателя последовательного возбуждения (Рн = 16 кВт, Uн = 220 В)

Задача №1

Дано:

Пользуясь универсальными характеристиками  двигателя последовательного возбуждения  построить естественную и искусственную скоростные характеристики ω = f(I).

          Данные двигателя: Р_н = 16 кВт, I_н= 89 А, ω_н = 68 рад/с, η_н= 81%, U_н = 220В.

Добавочное сопротивление в цепи якоря R_д = 0,4 Ом. Построение произве­сти в размерных единицах.

Решение:

Определяем внутренне сопротивление двигателя:

=0,35 Ом;

Пользуясь универсальными характеристиками, заполняем графы относительного тока и относительной скорости, затем по формулам  и  заполняем размерные величины тока и скорости.

Рассчитываем ЭДС машины на естественной характеристике, используя эквивалентные значения токов, по формуле:, результаты заносим в таблицу.

Рассчитываем ЭДС машины на искусственной характеристике по  формуле: , результаты заносим в таблицу.

Рассчитываем искусственную угловую скорость по формуле:, использую эквивалентную естественную угловую скорость, полученные результаты заносим в таблицу.

Таблица 1

Строим естественную и искусственную скоростные характеристики:

Задача №2

Дано:

Для асинхронного двигателя с фазным ротором, имеющего данные: Р_н = 30 кВт, Е_2н = 235 В, I_2н = 73 А, ω_н = 98 рад/с, рассчитать аналитически сопротивления отдельных секций пускового реостата и полное со­противление роторной цепи на отдельных ступенях пуска. Пуск форсированный при  М₁* = 1,9.

Решение:

Количество ступеней пускового реостата не задано, но исходя из мощности заданного двигателя, предполагаем, что m=4.

Определяем отношение пускового момента к переключающему:

=2,02

 где      = 0,06 - номинальное скольжение

                        104,72, где        f- частота питающей сети, Гц;

р - число пар полюсов, принятое из условия наименьшего скольжения;

Проверяем пусковой момент:

Коэффициент удовлетворяет условиям.

Определяем номинальное сопротивление асинхронного двигателя с фазным ротором:

1,86 Ом;

Определяем внутренне сопротивление роторной обмотки:

0,12 Ом;

Определяем значения отдельных секций пускового реостата:

0,082 Ом;

0,14 Ом;

0,24 Ом;

0,4 Ом;

Задача №3

Дано:     . Определить мощность двигателя, работающего по графику:

Р₁ = 16кВт                  Р₄ = 10кВт                              t₁= 10c

Р₂ = 8 кВт                   Р₅ = 9 кВт                               t₂ = 6с

Р₃ = 12кВт                  Р₆ = 6кВт                                t₃ = 8с

t₄= 5с

t₅=3c

Решение:

На графике работы имеется интервал плавного изменения мощности,  определяем эквивалентную мощность на этом участке:

9,5 кВт;

Определяем полную эквивалентную мощность:

12,06 кВт.

Задача №4

Регулирование частоты вращения ДПТ изменение подводимого к якорю напряжения.

Этот способ применяется при невысоких требованиях к показа­телям качества регулирования скорости, отличаясь в то же время универсальностью и простотой реализации.

Скорость ω₀ не зависит от R_a, а наклон характе­ристик, как это следует из (4.8), тем больше, чем больше /?_д. Этот краткий анализ позволяет изобразить семейство механических (элек­тромеханических) характеристик ДПТНВ в виде совокупности линий различного наклона (жесткости), проходящих через одну и ту же точку на оси скорости с ординатой ω₀. Характеристика 1 со­ответствует случаю, когда R_a - 0 и является естественной, искусст­венные характеристики 2... 4 построены при наличии в цепи якоря резисторов с сопротивлениями соответственно R_д1 < R_a2 < R_д3.

Оценим данный способ регулирования скорости по основным показателям. Диапазон регулирования скорости небольшой (обычно 2...3). Причина этого заключается в снижении жесткости характеристик по мере увеличения R_д. Направ­ление регулирования скорости - вниз от естественной характерис­тики. Плавность регулирования скорости определяется характером изменения R . Если это сопротивление изменяется плавно, то дан­ный способ обеспечивает плавное регулирование скорости. Чаще же рассматриваемый способ обеспечивает ступенчатое регулиро­вание скорости. Стабильность скорости снижается по мере увели­чения диапазона регулирования, так как уменьшается жесткость