Расчет естественной электромеханической и механической характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Расчет энергетических режимов двигателя при питании от источника напряжения и источника тока

ЗАДАЧА 3

Для двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, параметры которого представлены в таблице 5, получающего питание от источника напряжения, необходимо решить 8 заданий.

Таблица 5 – Технические данные двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

1). Пользуясь универсальными характеристиками двигателя, рассчитать и построить естественную электромеханическую и механическую характеристики.

РЕШЕНИЕ

Номинальную угловую скорость определим как

Полное сопротивление якорной цепи:

Коэффициент ЭДС при номинальном потоке

Номинальный электромагнитный момент равен:

Пересчет характеристик на основе универсальных проводим в соответствие с выражениями

Расчет естественных характеристик сведен в таблицу 6

Таблица 6 – Рассчитанные данные

На рисунке 14 приведена естественная механическая характеристика, а на рисунке 15 электромеханическая характеристика двигателя.

Рисунок 14 – Естественная механическая характеристика

Рисунок 15 – Естественная электромеханическая характеристика

2). Построить пусковые характеристики двигателя, приняв М_с=0.8∙М_н, и определить значения пусковых резисторов, пользуясь графическим методом. Число пусковых ступеней принять m=3.

РЕШЕНИЕ

По универсальной характеристике для значения момента μ=0.8 находим ток в относительных единицах i_я=0.84. В абсолютных значениях значение статического тока найдем по формуле

Зададимся пусковым током

Зададимся током переключения, из условия I₂>I_c

Суммарное сопротивление якорной цепи двигателя при пуске

Сопротивление пускового реостата

Для рассчитанного тока переключения найдем скорость вращения двигателя

По полученным выражениям на рисунке 16 строим точку b, с координатами (ω_и, I₂). Обозначим точки a, g, h. Через точки a и b, а также g и h проводим прямые, до пересечения их в точке t. Далее достраиваем пусковую характеристику.

Рисунок 16 – Пусковая характеристика

Сопротивления ступеней пускового реостата:

3). Методом граничной характеристики рассчитать и построить две искусственные механические характеристики для дополнительных сопротивлений: R_доп1=1.5∙R_дв; R_доп2=2.5∙R_дв.

РЕШЕНИЕ

Метод граничной характеристики – графоаналитический метод. Координаты функции скорости на искусственных характеристиках

Координаты функции электромагнитного момента

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Рассчитанные данные

Две искусственные механические характеристики для дополнительных сопротивлений, рассчитанные методом граничной характеристики представлены на рисунке 17.

Рисунок 17 – Реостатные и естественная характеристики

4). Методом переходной характеристики рассчитать и построить электромеханическую и механическую характеристики двигателя при шунтировании якоря (R_ш = 4∙R_дв.; R_п = 2∙R_дв.).