Расчет сопротивления отдельных секций пускового реостата и полного сопротивления роторной цепи на отдельных ступенях пуска. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посредством изменения потока возбуждения

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра электрификации и автоматизации сельского хозяйства

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ЭЛЕКТРОПРИВОДУ

ВАРИАНТ № 15

                                                               Выполнил: студент 347гр.

                                                                                 Любимец М.А.

                                                             Проверил: Основич В.Л.

НОВОСИБИРСК 2008

СОДЕРЖАНИЕ

1.     задание на курсовую работу.. 3

2.     задача №1. 4

3.     задача №2. 6

4.     задача №3. 8

5.     задача №4. 9

6.      задача №5.. 12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 13

Задание на курсовую работу

ВАРИАНТ № 15

1. Определить какой момент М_с* разовьет двигатель параллельного возбу­ждения, если при добавочном сопротивлении якорной цепи R_д = 1,2 Ом он работает со скоростью ω_с = 68 рад/с. Двигатель имеет следующие данные: Р_н= 15 кВт,  U_н = 440 В,              ω_н = 74,3 рад/с, η_н = 85%,  I_н=40А.

Результат получить в относительной форме и построить естественную и искусственную характеристики ω* = f(М)*.

2. 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* = 2,0.

3. Определить мощность двигателя, работающего по графику:

 I₁=35A                           t₁ = 3c                             t₄=15c

 I₂=17A                                    t₂ = 20c                           t₀ = 40c       

 I₃ = 35 A                        t₃ = 2c                             U_H = 220 В

  I₄= 13A

4. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посред­ством изменения потока возбуждения.

5. Начертить схему управления двигателем постоянного тока параллельно­го возбуждения с динамическим торможением. Пояснить работу схемы.

1. Определить какой момент М_с* разовьет двигатель параллельного возбу­ждения, если при добавочном сопротивлении якорной цепи R_д = 1,2 Ом он работает со скоростью ω_с = 68 рад/с. Двигатель имеет следующие данные: Р_н= 15 кВт,  U_н = 440 В,              ω_н = 74,3 рад/с, η_н = 85%,  I_н=40А.

Результат получить в относительной форме и построить естественную и искусственную характеристики ω* = f(М)*.

Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения механические и скоростные характеристи­ки w=f(M) и w=f(I_я), яв­ляются прямыми линиями. Для их построения достаточно знать две точки в пря­моугольной системе координат.

Естественную механическую и скоростную характеристику (рис.1) можно построить по точкам с координатами :

1) w=w_н  и  М=М_н (механическая) или I=I_н (скоростная)

2) w=w_о;  и М=0 (механическая) или I=0 (скоростная)

где w_н  -номинальная угловая скорость, рад/с

М_н - номинальный момент, Нм,

,        Нм                                

где Р_н - номинальная мощность, кВт;

w_о - угловая скорость идеального холостого хода, рад/с,

,        рад/с,

Если внутреннее сопротивление двигателя  г_д не задано, то его ориентировоч­но определяют по выражению:

,    Ом,

Искусственную характеристику можно построить по точкам с координатами:

1) w=w_о и М=0 (механическая) или I=0 (скоростная)

2) w=w_и и М (механическая) или I (скоростная)

где w_и - угловая скорость на искусственной характеристике, соответствующая произвольному значению момента - М, рад/с или тока - I

,      рад/с                            

где R- полное сопротивление якорной цепи, Ом.

R=(r_д+R_Д) ,           R=0,825+1,2=2,025 Ом                 

где R_д - добавочное сопротивление в якорной цепи двигателя, Ом.

 Нм

По найденным точкам строим естественную и искусственную

характеристику w=f(I_я).

 относительный момент

,  Нм

где М - текущее значение момента, Нм;

М_н - номинальное значение момента, Нм.

2. 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* = 2,0.

Аналитический метод расчета.

1) рассчитываем отношение пускового момента к переключающему  λ по формуле:

;=1,7

где r_д^*- внутреннее сопротивление двигателя параллельного или независимо­го возбуждения в относительных единицах.

     =0,06

Находим R_н, r_д :

;=1,89

Найдем ω_n;   => P≈3пары полюсов

;   рад/с

Найдем s_н - номинальное скольжение;

,                                      

где w_н  -номинальная угловая скорость, рад/с;

 w_о- синхронная угловая скорость, рад/с.

r_p=S_n*R_n=0,06*1,89=0,11

Найдем отношение пускового момента к переключающему  λ :

Проверяем пусковой момент:

 => момент больше номинального, что  и требовалось.

 Рассчитываем сопротивления отдельных секций пускового реостата r₁, r₂, r₃. r_4. Номер секции пускового реостата указывает на очередность, в которой они шунтируются в процессе пуска двигателя.

r₄=r_д(λ-1)=0,06*(1,7-1)=0,042Ом,                         

                      r₃=r₄λ=0,042*1,7=0,119Ом,   

                     r₂=r₃λ=0,119*1,7=0,2Ом,                            

                     r₁=r₂λ=0,2 *1,7=0,34Ом,

Рассчитываемполное сопротивление якорной цепи на отдельных ступенях пуска

 R_p=0,11Ом,

R_п1ст.=r₁+r₂+r₃+ r₄ +R_p =0,34+0,2+0,119+0,042+0,11=0,811Ом,